CN205328945U - 一种生物质原油生产设备的反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种生物质原油生产设备的反应器，属于生物质热化学转化技术领域，包括顶部为锥形的壳体，壳体内部中央设置有搅拌轴，搅拌轴外侧设有锥形第一螺旋叶片，第一螺旋叶片的导程自上而下连续增大，壳体的内部侧壁上设有内部空间为锥形的第二螺旋叶片，第二螺旋叶片的导程自上而下连续减小，第二螺旋叶片上设有多个通孔。该反应器结构简单，操作方便；利用第一螺旋叶片和第二螺旋叶片使得高温热载体、热解后的生物质原料之间接触更充分，接触时间延长，换热效果提升，并且加剧高温热载体、热解后的生物质原料之间撞击，反应效率提高。

Description

一种生物质原油生产设备的反应器

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，尤其涉及一种生物质原油生产设备的反应器。

背景技术

生物质热化学转换技术是指在加热条件下，用化学手段将生物质转换成燃料物质的技术，包括燃烧、气化、热解及直接液化。生物质热裂解技术是世界上生物质能研究的前沿技术之一。该技术能以连续的工艺和工厂化的生产方式将生物质转化为高品质的易储存、易运输、能量密度高且使用方便的生物油、木炭和可燃气体的过程。其不仅可以直接用于现有锅炉和燃气透平等设备的燃烧，而且可通过进一步改进加工使液体燃料的品质接近于柴油或汽油等常规动力燃料的品质，此外还可以从中提取具有商业价值的化工产品。可用于热解的生物质的种类非常广泛，包括农业生产废弃物如秸秆、稻壳等及农林产品加工业废弃如锯末、木屑等。相比于常规的化石燃料，生物油因其所含的硫、氮等有害成分极其微小，可视为21世纪的绿色燃料。

现有的生物质原材料高温热裂解反应是分多步骤进行的，其中在生物质原材料初始炭化后需要对固体混合物进行持续加热并持续破碎加速反应进程。现有的设备主要在反应釜内将热载体如陶瓷球加热，高温陶瓷球与热裂解后的生物质原料在搅拌杆在作用下混合均匀，搅拌过程中高温陶瓷球不断撞击生物质原料使之被破碎，加速反应进程。但是高温陶瓷球与生物质原料的混合物的粒径非常大，导致搅拌时混合效果差，搅拌时间长，反应效率低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种生物质原油生产设备的反应器，具体技术方案如下：

一种生物质原油生产设备的反应器，包括顶部为锥形的壳体，壳体的顶部锥面上设置有向上倾斜的热载体进口和向上倾斜的原料进口，壳体的底部设置有向下倾斜的排料口；壳体上方设置有马达和联轴器，壳体内部中央设置有搅拌轴，搅拌轴的顶端穿过壳体与联轴器连接，马达通过联轴器带动搅拌轴转动，所述搅拌轴外侧设置有锥形第一螺旋叶片，第一螺旋叶片的导程自上而下连续增大，第一螺旋叶片的内侧与搅拌轴固定连接；壳体的内部侧壁上设置有内部空间为锥形的第二螺旋叶片，第二螺旋叶片的导程自上而下连续减小，第二螺旋叶片的外侧与壳体的内部侧壁固定连接，第二螺旋叶片与第一螺旋叶片之间相互交错，第二螺旋叶片与第一螺旋叶片之间设置有间隙，第二螺旋叶片的顶端低于第一螺旋叶片的顶端，第二螺旋叶片上设置有多个通孔。

作为上述技术方案的改进，所述第一螺旋叶片的外侧锥角等于第二螺旋叶片的内侧锥角。

作为上述技术方案的改进，所述壳体外设置有保温层。

本实用新型所述生物质原油生产设备的反应器结构简单，操作方便；利用第一螺旋叶片和第二螺旋叶片使得高温热载体、热解后的生物质原料之间接触更充分，接触时间延长，换热效果提升，并且加剧高温热载体、热解后的生物质原料之间撞击，反应效率提高。

附图说明

图1为本实用新型所述生物质原油生产设备的反应器结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，图1为本实用新型所述生物质原油生产设备的反应器结构示意图。所述生物质原油生产设备的反应器，包括顶部为锥形的壳体10，壳体10的顶部锥面上设置有向上倾斜的热载体进口11和向上倾斜的原料进口12，壳体10的底部设置有向下倾斜的排料口13；壳体10上方设置有马达20和联轴器21，壳体10内部中央设置有搅拌轴22，搅拌轴22的顶端穿过壳体10与联轴器21连接，马达20通过联轴器21带动搅拌轴22转动，所述搅拌轴22外侧设置有锥形第一螺旋叶片23，第一螺旋叶片23的导程自上而下连续增大，第一螺旋叶片23的内侧与搅拌轴22固定连接；壳体10的内部侧壁上设置有内部空间为锥形的第二螺旋叶片14，第二螺旋叶片14的导程自上而下连续减小，第二螺旋叶片14的外侧与壳体10的内部侧壁固定连接，第二螺旋叶片14与第一螺旋叶片23之间相互交错，第二螺旋叶片14与第一螺旋叶片23之间设置有间隙，第二螺旋叶片14的顶端低于第一螺旋叶片23的顶端，第二螺旋叶片14上设置有多个通孔141。

高温热载体从热载体进口11中进入到壳体10的内部，生物质原料经过热解后从原料进口12进入到壳体10的内部，高温热载体与热解后的生物质原料在第二螺旋叶片14上接触、混合，在重力的作用下向下沿着第二螺旋叶片14向下流动，在流动过程中高温热载体持续的给热解后的生物质原料加热并且不断的撞击热解后的生物质原料，使高温热载体与热解后的生物质原料接触更充分、混合更均匀，传热更迅速；高温热载体与热解后的生物质原料在通孔141处向下掉落，使高温热载体与热解后的生物质原料之间的撞击更剧烈，加快反应进程；并且第二螺旋叶片14延长了高温热载体、热解后的生物质原料之间的接触时间，使得反应更充分，效率提高。启动马达20，马达20通过联轴器21带动搅拌轴22转动，搅拌轴22带动第一螺旋叶片23转动，第一螺旋叶片23将落到壳体10底部的高温热载体、热解后的生物质原料输送到壳体10顶部，在输送的同时高温热载体与热解后的生物质原料进一步接触进行换热与撞击，由于第二螺旋叶片14的顶端低于第一螺旋叶片23的顶端，第一螺旋叶片23上的高温热载体、热解后的生物质原料被抛洒到第二螺旋叶片14上，以此循环。第一螺旋叶片23的导程自上而下连续增大的作用是一方面便于将壳体10底部的高温热载体、热解后的生物质原料向上输送，保证能在单位时间内输送更多的高温热载体、热解后的生物质原料；另一方面还便于将第一螺旋叶片23上的高温热载体、热解后的生物质原料向第二螺旋叶片14上抛洒，使得抛洒距离达到最大，提高抛洒效果。第二螺旋叶片14的导程自上而下连续减小的作用是一方面便于高温热载体从热载体进口11落到第二螺旋叶片14上或热解后的生物质原料从原料进口12落到第二螺旋叶片14上，使得高温热载体与热解后的生物质原料之间混合均匀，另一方面第二螺旋叶片14下方的导程变小利于第二螺旋叶片14上的高温热载体、热解后的生物质原料在沿着第二螺旋叶片14向下流动的过程中被离心力抛洒到第一螺旋叶片23上，加剧高温热载体、热解后的生物质原料的接触与撞击，使反应进行更充分，提高反应效率。反应完成的高温热载体、热解后的生物质原料最后从排料口13排出进入到下一道工序。

为使得第一螺旋叶片23与第二螺旋叶片14之间在旋转时上下之间的间距不发生改变，降低旋转时的阻力，使得高温热载体、热解后的生物质原料之间混合的更均匀；所述第一螺旋叶片23的外侧锥角231等于第二螺旋叶片14的内侧锥角142。为防止壳体10的高温热载体热量迅速流失，所述壳体10外设置有保温层30。

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作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种生物质原油生产设备的反应器，包括顶部为锥形的壳体（10），壳体（10）的顶部锥面上设置有向上倾斜的热载体进口（11）和向上倾斜的原料进口（12），壳体（10）的底部设置有向下倾斜的排料口（13）；壳体（10）上方设置有马达（20）和联轴器（21），壳体（10）内部中央设置有搅拌轴（22），搅拌轴（22）的顶端穿过壳体（10）与联轴器（21）连接，马达（20）通过联轴器（21）带动搅拌轴（22）转动，其特征在于：所述搅拌轴（22）外侧设置有锥形第一螺旋叶片（23），第一螺旋叶片（23）的导程自上而下连续增大，第一螺旋叶片（23）的内侧与搅拌轴（22）固定连接；壳体（10）的内部侧壁上设置有内部空间为锥形的第二螺旋叶片（14），第二螺旋叶片（14）的导程自上而下连续减小，第二螺旋叶片（14）的外侧与壳体（10）的内部侧壁固定连接，第二螺旋叶片（14）与第一螺旋叶片（23）之间相互交错，第二螺旋叶片（14）与第一螺旋叶片（23）之间设置有间隙，第二螺旋叶片（14）的顶端低于第一螺旋叶片（23）的顶端，第二螺旋叶片（14）上设置有多个通孔（141）。

2.根据权利要求1所述的一种生物质原油生产设备的反应器，其特征在于：所述第一螺旋叶片（23）的外侧锥角（231）等于第二螺旋叶片（14）的内侧锥角（142）。

3.根据权利要求1所述的一种生物质原油生产设备的反应器，其特征在于：所述壳体（10）外设置有保温层（30）。