CN202786160U - 一种管式超临界生物质水解液化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种生物质水解液化装置，特别是一种管式超临界生物质水解液化装置。本实用新型包括进料斗、锡池、温控仪、冷却管、固液分离器、固体出口管道、液体出口管道、冷却水箱、箱式电加热炉、水解反应管。进料斗穿过箱式电加热炉并与箱式电加热炉内的水解反应管连通，箱式电加热炉内设有锡池，锡池连接有温控仪，水解反应管穿过箱式电加热炉底端并与位于箱式电加热炉下方的冷却水箱内的冷却管连通，冷却管出口穿过冷却水箱底端并与位于冷却水箱下方的固液分离器连通，固液分离器右下侧与液体出口管道连通、底部与固体出口管道连通。本实用新型设计为管式，增加了原料的加热面积，加快反应速度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生物质水解液化装置，特别是一种管式超临界生物质水解液化装置。
背景技术
随着化石燃料的枯竭和全球环境的严重破坏，开发可再生的清洁能源迫在眉睫。而由于地球上生物质面广、量大，如何合理利用这些生物质日益得到人们的关注。生物质水解液化实际上就是将固体生物质水解转换为液体燃料的过程。随着超临界流体在化学反应中应用的迅速发展，超临界生物质水解液化技术也日趋成熟，目前现有的生物质超临界水解液化装置多为超临界反应釜，需要搅拌装置，加热时间长易发生积碳现象，而且操作复杂，液化效果不是很好。
发明内容
本实用新型针对现有超临界生物质水解液化装置的不足，提供一种反应速度快、无需搅拌、操作简单、液化效果好的管式超临界生物质水解液化装置。
本实用新型的技术方案是：一种管式超临界生物质水解液化装置，包括进料斗1、锡池3、温控仪4、冷却管5、固液分离器9、固体出口管道10、液体出口管道12、冷却水箱15、箱式电加热炉20、水解反应管21。进料斗1穿过箱式电加热炉20并与箱式电加热炉20内的水解反应管21连通，箱式电加热炉20内设有锡池3，锡池3连接有温控仪4，水解反应管21穿过箱式电加热炉20底端并与位于箱式电加热炉20下方的冷却水箱15内的冷却管5连通，冷却管5出口穿过冷却水箱15底端并与位于冷却水箱15下方的固液分离器9连通，固液分离器9右下侧与液体出口管道12连通、底部与固体出口管道10连通。
所述箱式电加热炉20顶端开有锡液进孔2、底端开有锡液出孔19，用于更换锡液。
所述冷却水箱15下部连通有进水管8、上部连通有出水管16。
所述冷却管5为蛇形冷却管，水解反应管21为蛇形水解反应管。
所述锡池3与电加热炉20内壁间布置有加热元件（碳化硅棒），电加热炉20的底部和四周填充耐火材料和保温材料。
所述进料斗1与水解反应管21连接处装有阀门22，水解反应管21与冷却管5连接处装有阀门18，冷却管5与固液分离器9连接处装有阀门14进水管8和上出水管16上分别装有阀门7和阀门17，固液分离器9与固体出口管道10连接处装有阀门11，液体出口管道12上装有阀门13。
本实用新型的工作原理是：在反应前，锡液出孔19关闭，从锡液进孔2将锡液灌入锡池3中，装至一定量后，关闭锡液进孔2；启动箱式电加热炉20，开始对锡池3进行加热，当锡池温度升到400℃左右后，由温控仪4将锡液温度控制稳定在这一温度；同时打开阀门7和阀门17，一方面将冷却水经进水管8引入冷却水箱15，另一方面当水装满后可以由出水管16流出，反应时冷却水6要一直处于流动状态以保证冷却水不断将热量带出；做好以上准备后，可将预处理好的生物质原料和水以一定比例加入进料口1，打开阀门22，原料液体进入蛇形水解反应管21，在管中进行超临界水解液化反应一段时间后，打开阀门18，水解完的产物流入蛇形冷却管5中进行冷却；冷却结束后打开阀门14，产物经固液分离器9后得到半成品液体燃料和固体残留物，固体残留物是打开阀门11后经出口管道10流出，半成品液体燃料是打开阀门13后经液体出口管道12收集，进一步精炼后可得到成品液体燃料。
本实用新型的有益效果是：水解反应装置设计为管式，增加了原料的加热面积，加快反应速度；使用锡液可使加热均匀，反应管中的液体能在较短时间内达到超临界状态，且不易发生积碳现象，液化效果较好。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中各标号为：1：进料斗，2：锡液进孔，3：锡池，4：温控仪，5：冷却管，6：冷却水，7：阀门，8：进水管，9：固液分离器，10：固体出口管道，11：阀门，12：液体出口管道，13：阀门，14：阀门，15：冷却水箱，16：出水管，17：阀门，18：阀门，19：锡液出孔，20：箱式电加热炉，21：水解反应管，22：阀门。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
实施例1：如图所示，一种管式超临界生物质水解液化装置，包括进料斗1、锡池3、温控仪4、冷却管5、固液分离器9、固体出口管道10、液体出口管道12、冷却水箱15、箱式电加热炉20、水解反应管21。进料斗1穿过箱式电加热炉20并与箱式电加热炉20内的水解反应管21连通，箱式电加热炉20内设有锡池3，锡池3连接有温控仪4，水解反应管21穿过箱式电加热炉20底端并与位于箱式电加热炉20下方的冷却水箱15内的冷却管5连通，冷却管5出口穿过冷却水箱15底端并与位于冷却水箱15下方的固液分离器9连通，固液分离器9右下侧与液体出口管道12连通、底部与固体出口管道10连通。箱式电加热炉20顶端开有锡液进孔2、底端开有锡液出孔19。冷却水箱15下部连通有进水管8、上部连通有出水管16。冷却管5为蛇形冷却管，水解反应管21为蛇形水解反应管。锡池3与电加热炉20内壁间布置有加热元件，电加热炉20的底部和四周填充耐火材料和保温材料。进料斗1与水解反应管21连接处装有阀门22，水解反应管21与冷却管5连接处装有阀门18，冷却管5与固液分离器9连接处装有阀门14进水管8和上出水管16上分别装有阀门7和阀门17，固液分离器9与固体出口管道10连接处装有阀门11，液体出口管道12上装有阀门13。
实施例2：如图所示，一种管式超临界生物质水解液化装置，包括进料斗1、锡池3、温控仪4、冷却管5、固液分离器9、固体出口管道10、液体出口管道12、冷却水箱15、箱式电加热炉20、水解反应管21。进料斗1穿过箱式电加热炉20并与箱式电加热炉20内的水解反应管21连通，箱式电加热炉20内设有锡池3，锡池3连接有温控仪4，水解反应管21穿过箱式电加热炉20底端并与位于箱式电加热炉20下方的冷却水箱15内的冷却管5连通，冷却管5出口穿过冷却水箱15底端并与位于冷却水箱15下方的固液分离器9连通，固液分离器9右下侧与液体出口管道12连通、底部与固体出口管道10连通。箱式电加热炉20顶端开有锡液进孔2、底端开有锡液出孔19。冷却水箱15下部连通有进水管8、上部连通有出水管16。冷却管5为蛇形冷却管，水解反应管21为蛇形水解反应管。锡池3与电加热炉20内壁间布置有加热元件，电加热炉20的底部和四周填充耐火材料和保温材料。
实施例3：如图所示，一种管式超临界生物质水解液化装置，包括进料斗1、锡池3、温控仪4、冷却管5、固液分离器9、固体出口管道10、液体出口管道12、冷却水箱15、箱式电加热炉20、水解反应管21。进料斗1穿过箱式电加热炉20并与箱式电加热炉20内的水解反应管21连通，箱式电加热炉20内设有锡池3，锡池3连接有温控仪4，水解反应管21穿过箱式电加热炉20底端并与位于箱式电加热炉20下方的冷却水箱15内的冷却管5连通，冷却管5出口穿过冷却水箱15底端并与位于冷却水箱15下方的固液分离器9连通，固液分离器9右下侧与液体出口管道12连通、底部与固体出口管道10连通。箱式电加热炉20顶端开有锡液进孔2、底端开有锡液出孔19。冷却水箱15下部连通有进水管8、上部连通有出水管16。冷却管5为蛇形冷却管，水解反应管21为蛇形水解反应管。
实施例4：如图所示，一种管式超临界生物质水解液化装置，包括进料斗1、锡池3、温控仪4、冷却管5、固液分离器9、固体出口管道10、液体出口管道12、冷却水箱15、箱式电加热炉20、水解反应管21。进料斗1穿过箱式电加热炉20并与箱式电加热炉20内的水解反应管21连通，箱式电加热炉20内设有锡池3，锡池3连接有温控仪4，水解反应管21穿过箱式电加热炉20底端并与位于箱式电加热炉20下方的冷却水箱15内的冷却管5连通，冷却管5出口穿过冷却水箱15底端并与位于冷却水箱15下方的固液分离器9连通，固液分离器9右下侧与液体出口管道12连通、底部与固体出口管道10连通。箱式电加热炉20顶端开有锡液进孔2、底端开有锡液出孔19。冷却水箱15下部连通有进水管8、上部连通有出水管16。
实施例5：如图所示，一种管式超临界生物质水解液化装置，包括进料斗1、锡池3、温控仪4、冷却管5、固液分离器9、固体出口管道10、液体出口管道12、冷却水箱15、箱式电加热炉20、水解反应管21。进料斗1穿过箱式电加热炉20并与箱式电加热炉20内的水解反应管21连通，箱式电加热炉20内设有锡池3，锡池3连接有温控仪4，水解反应管21穿过箱式电加热炉20底端并与位于箱式电加热炉20下方的冷却水箱15内的冷却管5连通，冷却管5出口穿过冷却水箱15底端并与位于冷却水箱15下方的固液分离器9连通，固液分离器9右下侧与液体出口管道12连通、底部与固体出口管道10连通。
Claims (6)
1.一种管式超临界生物质水解液化装置，其特征在于：包括进料斗（1）、锡池（3）、温控仪（4）、冷却管（5）、固液分离器（9）、固体出口管道（10）、液体出口管道（12）、冷却水箱（15）、箱式电加热炉（20）、水解反应管（21）；进料斗（1）穿过箱式电加热炉（20）并与箱式电加热炉（20）内的水解反应管（21）连通，箱式电加热炉（20）内设有锡池（3），锡池（3）连接有温控仪（4），水解反应管（21）穿过箱式电加热炉（20）底端并与位于箱式电加热炉（20）下方的冷却水箱（15）内的冷却管（5）连通，冷却管（5）出口穿过冷却水箱（15）底端并与位于冷却水箱（15）下方的固液分离器（9）连通，固液分离器（9）右下侧与液体出口管道（12）连通、底部与固体出口管道（10）连通。
2.根据权利要求1所述的管式超临界生物质水解液化装置，其特征在于：所述箱式电加热炉（20）顶端开有锡液进孔（2）、底端开有锡液出孔（19）。
3.根据权利要求1所述的管式超临界生物质水解液化装置，其特征在于：所述冷却水箱（15）下部连通有进水管（8）、上部连通有出水管（16）。
4.根据权利要求1所述的管式超临界生物质水解液化装置，其特征在于：所述冷却管（5）为蛇形冷却管，水解反应管（21）为蛇形水解反应管。
5.根据权利要求1所述的管式超临界生物质水解液化装置，其特征在于：所述锡池（3）与电加热炉（20）内壁间布置有加热元件，电加热炉（20）的底部和四周填充耐火材料和保温材料。
6.根据权利要求2或3所述的管式超临界生物质水解液化装置，其特征在于：所述进料斗（1）与水解反应管（21）连接处装有阀门（22），水解反应管（21）与冷却管（5）连接处装有阀门（18），冷却管（5）与固液分离器（9）连接处装有阀门（14），进水管（8）和上出水管（16）上分别装有阀门（7）和阀门（17），固液分离器（9）与固体出口管道（10）连接处装有阀门（11），液体出口管道（12）上装有阀门（13）。
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