CN203754639U - 一种竖置对辊式生物质热解反应器 - Google Patents

一种竖置对辊式生物质热解反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN203754639U
CN203754639U CN201420090715.6U CN201420090715U CN203754639U CN 203754639 U CN203754639 U CN 203754639U CN 201420090715 U CN201420090715 U CN 201420090715U CN 203754639 U CN203754639 U CN 203754639U
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat transfer
pressure roller
transfer pressure
roller
stage gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201420090715.6U
Other languages
English (en)
Inventor
董长青
叶小宁
张润禾
陆强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU RESEARCH INSTITUTE NORTH CHINA ELECTRIC POWER UNIVERSITY
North China Electric Power University
Original Assignee
SUZHOU RESEARCH INSTITUTE NORTH CHINA ELECTRIC POWER UNIVERSITY
North China Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUZHOU RESEARCH INSTITUTE NORTH CHINA ELECTRIC POWER UNIVERSITY, North China Electric Power University filed Critical SUZHOU RESEARCH INSTITUTE NORTH CHINA ELECTRIC POWER UNIVERSITY
Priority to CN201420090715.6U priority Critical patent/CN203754639U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203754639U publication Critical patent/CN203754639U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本实用新型属于生物质能利用技术领域，具体涉及一种竖置对辊式生物质热解反应器。该反应器包括进料口、驱动系统、密封反应室、高温换热盘管、多级齿轮传热压辊、多级光滑传热压辊、气相产物出口和固相产物出口。生物质原料进入竖置对辊式生物质热解反应器后，在重力作用下落至一级齿轮式传热压辊的两辊间隙，在辊压传动作用下和高温辊面接触，实现强制破碎和热解；而后残渣通过重力作用和辊压传动，依次经历多级齿轮式传热压辊和光滑传热压辊，完成彻底的热解反应并获得粉末状的焦炭产物。齿轮式传热压辊和光滑传热压辊内部均布置有高温换热盘管用于加热辊表面，从而提供生物质热解所需的热量。

Description

一种竖置对辊式生物质热解反应器
技术领域
本实用新型属于生物质能利用技术领域，具体涉及一种竖置对辊式生物质热解反应器。
背景技术
生物质热解是指在完全缺氧或有限供氧条件下，使生物质受热分解形成气液固三相产物的过程；在不同的热解反应条件下，生物质可以转化为不同的热解产物，从而作为燃料或化工原料进行广泛使用。
至今为止，国内外各科研单位已经开发了多种不同的生物质热解工艺技术；要实现这些工艺技术，其核心都在于热解反应器。反应器的类型和工作特性，直接决定了可以实现的生物质热解技术种类以及热解产物品质，同时也决定了热解过程能耗、装置处理能力等影响热解技术工业应用的关键因素。由于生物质是一种热的不良导体，为了实现生物质的充分热解，一般可以采用以下三大手段：（1）延长热解反应时间，使生物质充分热解；但该处理方式一般无法实现快速热解的工艺技术，而且能效也较低；（2）采用小颗粒的生物质原料，便于其在热解反应器内的传热传质；但该处理方式会增加原料的预处理成本；（3）通过特定方式对生物质原料进行强制换热；该处理方式不仅可以大幅提高反应器的处理效率，而且也无需苛刻的原料预处理要求，但需要设计特定结构的反应器。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种竖置对辊式生物质热解反应器。
本实用新型提供了一种竖置对辊式生物质热解反应器，该反应器包括：
进料口、驱动系统、密封反应室、高温换热盘管、多级齿轮式传热压辊、多级光滑传热压辊、气相产物出口、固相产物出口；所述的多级齿轮式传热压辊沿进料口垂直方向自上而下成对布置，压辊运转竖直切向与原料传输方向相同，最上面为一级齿轮式传热压辊I，自上而下依次为二级齿轮式传热压辊II，······，末级齿轮式传热压辊N；所述多级光滑传热压辊在末级齿轮式传热压辊之下，在垂直方向上自上而下成对布置，最上面为一级光滑传热压辊i，向后依次为二级光滑传热压辊ii，······，末级光滑传热压辊n；其中，N、n均为大于等于1的整数。例如，末级齿轮式传热压辊N为I级、II级、III级或者X级甚至XX级；末级光滑传热压辊n为i级、ii级、iii级或者x级甚至xxx级。
其中多级齿轮式传热压辊与多级光滑传热压辊与置于密封反应室之外的驱动系统相连；每级传热压辊结构相同，均为中空装置，内部布置高温换热盘管，用于加热辊表面。
优选地，多级齿轮式传热压辊中每对压辊齿轮之间的间隙在1mm-5cm之间可调。
优选地，多级光滑传热压辊中每对压辊之间的间隙在0.1mm-1cm之间可调。
优选地，多级齿轮式传热压辊的转速分别在1-60r/h之间可调。例如，转速为30r/h或者40r/h。
优选地，多级光滑传热压辊的转速分别在1-120r/h之间可调。例如，转速为45r/h或者88r/h。
多级齿轮式传热压辊和多级光滑传热压辊中每对辊的中心线相重合，并和进料口的中心线相重合。
反应器在工作过程中，固体生物质原料依靠自身重力和对辊挤压作用自上而下运行，并在此过程中完成热解反应。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型所述的竖置对辊式生物质热解反应器，生物质原料经进料口进入反应器内部后，依靠重力下落至一级齿轮式传热压辊的两辊间隙中，在辊压传动作用下和高温辊面接触，实现强制破碎和热解，经历热解反应后的固体残渣，继续依靠重力落至二级齿轮式传热压辊的两辊间隙中，并进一步发生强制破碎和热解。生物质原料经历多级齿轮式传热压辊的强制辊压传热后，残渣落至光滑传热压辊的两辊间隙中，依靠光滑辊面的大面积接触，完成彻底的热解以及焦炭的破碎，从而实现生物质的高效热解并获得粉末状的焦炭产物。该装置的主要优点包括：（1）依靠高温压辊的强制辊压换热，实现生物质的高效快速热解；并配合重力作用下的自由降落，完成物料的移动，从而无需外界动力或载气实现物料的移动；（2）对生物质原料有着极强的适应性，且原料无需粉碎预处理；齿轮式传热压辊可用于处理大尺寸且不规则的生物质原料，例如棒状的玉米秆和玉米芯等，通过辊压和强制传热，破坏原料的纤维结构，使其快速粉碎并发生热解反应；而光滑传热压辊可用于处理细小颗粒的原料，通过大面积的辊压，使物料迅速彻底完成热解反应，同时获得细小的焦炭颗粒；（3）反应条件灵活可控，通过控制传热压辊内部高温换热盘管中的介质温度，可控制辊面温度，进而控制热解反应温度；通过控制每对压辊的间隙以及辊压转速，可以控制生物质热解反应的程度。
附图说明
图1——本实用新型的竖置对辊式生物质热解反应器的结构示意图。
图中标号：
1-进料口；2-驱动系统；3-密封反应室；4-高温换热盘管；5-多级齿轮式传热压辊；6-多级光滑传热压辊；7-气相产物出口；8-固相产物出口。
I-一级齿轮式传热压辊；II-二级齿轮式传热压辊；N-末级齿轮式传热压辊。
i-一级光滑传热压辊；ii-二级光滑传热压辊；n-末级光滑传热压辊。
具体实施方式
本实用新型提供了一种竖置对辊式生物质热解反应器，下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步说明。各实施例中的装置结构大致相同，如图1所示。
实施例1
在实施例1中的竖置对辊式生物质热解反应器中，N为II，n为ii。
所述竖置对辊式生物质热解反应器，包括进料口1、驱动系统2、密封反应室3、高温换热盘管4、多级齿轮式传热压辊5包括I、II级齿轮式传热压辊、多级光滑传热压辊6包括i、ii级光滑传热压辊、气相产物出口7、固相产物出口8，所述I、II级齿轮式传热压辊沿进料口1垂直方向自上而下成对布置，压辊运转竖直切向与原料传输方向相同，所述i、ii级光滑传热压辊在II级齿轮式传热压辊之下，在垂直方向上自上而下成对布置，其中I、II级齿轮式传热压辊与i、ii级光滑传热压辊与置于密封反应室3之外的驱动系统2相连；每级传热压辊结构相同，均为中空装置，内部布置高温换热盘管4，用于加热辊表面，进而提供生物质热解所需的热量。
将自然风干的玉米秆（水分含量为13wt%），剪至平均长度为20cm，经进料口1送入热解反应器，进料量为200kg/h；I级齿轮式传热压辊之间的间隙为3cm，转速为15r/h，进入该对辊中高温换热盘管的介质温度为300℃；II级齿轮式传热压辊之间的间隙为1cm，转速为30r/h，进入该对辊中高温换热盘管的介质温度为400℃；i级光滑传热压辊之间的间隙为2mm，转速为45r/h，进入该对辊中高温换热盘管的介质温度为550℃；ii级光滑传热压辊之间的间隙为1mm，转速为60r/h，进入该对辊中高温换热盘管的介质温度为400℃。经热解反应后，可获得焦炭、液体和可燃气三相热解产物，各自的产率为56kg/h、94kg/h和50kg/h。
实施例2
利用实施例1中基本相同的装置实现生物质热解，仅将II级齿轮式传热压辊改为I级，即N为I，n仍然为ii。
将自然风干的稻壳（水分含量为10wt%），不经处理后直接经进料口1送入热解反应器，进料量为300kg/h；I级齿轮式传热压辊之间的间隙为0.5cm，转速为35r/h，进入该对辊中高温换热盘管的介质温度为350℃；i级光滑传热压辊之间的间隙为1.5mm，转速为60r/h，进入该对辊中高温换热盘管的介质温度为500℃；ii级光滑传热压辊之间的间隙为1mm，转速为80r/h，进入该对辊中高温换热盘管的介质温度为450℃。经热解反应后，可获得焦炭、液体和可燃气三相热解产物，各自的产率为105kg/h、130kg/h和65kg/h。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的范围之内。

Claims (7)

1.一种竖置对辊式生物质热解反应器，包括进料口（1）、驱动系统（2）、密封反应室（3）、高温换热盘管（4）、多级齿轮式传热压辊（5）、多级光滑传热压辊（6）、气相产物出口（7）、固相产物出口（8），所述的多级齿轮式传热压辊（5）沿进料口（1）垂直方向自上而下成对布置，压辊运转竖直切向与原料传输方向相同，最上面为一级齿轮式传热压辊（I），自上而下依次为二级齿轮式传热压辊（II），······，末级齿轮式传热压辊（N）；所述多级光滑传热压辊（6）在末级齿轮式传热压辊（N）之下，在垂直方向上自上而下成对布置，最上面为一级光滑传热压辊（i），向后依次为二级光滑传热压辊（ii），······，末级光滑传热压辊（n），其中，N、n均为大于等于1的整数；
其中多级齿轮式传热压辊（5）与多级光滑传热压辊（6）与置于密封反应室（3）之外的驱动系统（2）相连；每级传热压辊结构相同，均为中空装置，内部布置高温换热盘管（4），用于加热辊表面。
2.根据权利要求1所述的竖置对辊式生物质热解反应器，其特征在于：所述多级齿轮式传热压辊（5）中每对压辊齿轮之间的间隙在1mm-5cm之间可调。
3.根据权利要求1所述的竖置对辊式生物质热解反应器，其特征在于：所述多级光滑传热压辊（6）中每对压辊之间的间隙在0.1mm-1cm之间可调。
4.根据权利要求1所述的竖置对辊式生物质热解反应器，其特征在于：所述多级齿轮式传热压辊（5）的转速在1-60r/h之间可调。
5.根据权利要求1所述的竖置对辊式生物质热解反应器，其特征在于：所述多级光滑传热压辊（6）的转速分别在1-120r/h之间可调。
6.根据权利要求1所述的竖置对辊式生物质热解反应器，其特征在于：所述多级齿轮式传热压辊（5）和多级光滑传热压辊（6）中每对辊的中心线相重合， 并和进料口（1）的中心线相重合。
7.根据权利要求1所述的竖置对辊式生物质热解反应器，其特征在于：所述反应器在工作过程中，固体生物质原料依靠自身重力和对辊挤压作用自上而下运行，并在此过程中完成热解反应。
CN201420090715.6U 2014-02-28 2014-02-28 一种竖置对辊式生物质热解反应器 Expired - Fee Related CN203754639U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420090715.6U CN203754639U (zh) 2014-02-28 2014-02-28 一种竖置对辊式生物质热解反应器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201420090715.6U CN203754639U (zh) 2014-02-28 2014-02-28 一种竖置对辊式生物质热解反应器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203754639U true CN203754639U (zh) 2014-08-06

Family

ID=51249938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201420090715.6U Expired - Fee Related CN203754639U (zh) 2014-02-28 2014-02-28 一种竖置对辊式生物质热解反应器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203754639U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106872508A (zh) * 2017-01-12 2017-06-20 华中科技大学 一种生物质热转化教学实验装置
CN110003927A (zh) * 2019-04-04 2019-07-12 华北电力大学 一种磨带式生物质快速催化热解的装置与方法
CN112543799A (zh) * 2018-06-19 2021-03-23 能源回收技术有限公司 用于处理材料的系统和方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106872508A (zh) * 2017-01-12 2017-06-20 华中科技大学 一种生物质热转化教学实验装置
CN106872508B (zh) * 2017-01-12 2019-08-30 华中科技大学 一种生物质热转化教学实验装置
CN112543799A (zh) * 2018-06-19 2021-03-23 能源回收技术有限公司 用于处理材料的系统和方法
CN110003927A (zh) * 2019-04-04 2019-07-12 华北电力大学 一种磨带式生物质快速催化热解的装置与方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201593035U (zh) 一种利用生物质螺旋干馏裂解制取燃气的装置
CN203754639U (zh) 一种竖置对辊式生物质热解反应器
KR101528411B1 (ko) 다중관 외열식 석탄물질 분해 장치
CN201665533U (zh) 一种用于活性炭生产过程的外热式炭化转炉
CN201339940Y (zh) 一种有机固体废弃物连续炭化处理装置
CN203715567U (zh) 一种辊压式生物质热解多联产的装置
CN107794066A (zh) 一种生物质炭化装置及生物炭制备工艺
CN109161389B (zh) 一种自重螺旋渐进式生物质高效节能热解系统
CN205170752U (zh) 一种外热式干馏装置
CN103788971B (zh) 一种辊压式生物质热解多联产的装置与方法
CN202881187U (zh) 一种生物质热解多联产装置
CN111704922A (zh) 一种具有温差发电功能的绞龙推进的卧式生物质热解装置
CN107267176A (zh) 一种高效生物质处理焦油多联产热解炉
CN110079350A (zh) 一种以多仓室流化床反应器为核心的生物质热裂解生产工艺
CN207487320U (zh) 一种氯酸钾干燥装置
CN206266494U (zh) 一种炭化装置
WO2011120279A1 (zh) 智能型有机固废亚临界水资源化处理系统及方法
CN201952420U (zh) 谷物液化液的糖分提取系统
CN106010585B (zh) 环保型旋转式多层干馏烘干炭化一体炉
CN102115673B (zh) 一种煤物质分解装置
CN207235997U (zh) 一种生产润喉糖的冷却设备
CN101984020A (zh) 折管外热式煤物质分解设备
CN201883075U (zh) 一种煤物质分解装置
CN107177368B (zh) 废旧轮胎常压连续热裂解系统
CN101760214B (zh) 一种偏心式生物质快速热裂解反应器

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140806

Termination date: 20170228

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee