CN209836080U - 一种生物质连续热解反应器的搅拌装置 - Google Patents

Abstract

一种生物质连续热解反应器的搅拌装置，涉及搅拌装置技术领域，它包括驱动电机、电阻炉和反应管，反应管外壁套有电阻炉，反应管内部横穿有连接主轴，连接主轴一端与驱动电机连接，连接主轴上设有给料螺旋，反应管一端顶部设有给料箱，反应管另一端顶部和底部分别设有排烟管和碳箱。本生物质连续热解反应器的搅拌装置克服目前螺旋式生物质热解设备运行过程中物料搅拌不充分，运输效果不佳，物料受热不均衡的问题。

Description

一种生物质连续热解反应器的搅拌装置

技术领域：

本实用新型涉及搅拌装置技术领域，具体涉及一种生物质连续热解反应器的搅拌装置。

背景技术：

能源是经济社会发展的基础，同时也是影响经济社会发展的主要因素。我国在“十三五”能源规划中已经把大力发展可再生能源作为七大战略任务之一。我国理论生物质能资源50亿吨左右。利用生物质能源转换技术高效地利用生物质资源，不但可以有效缓解经济及能源安全问题，还可以明显改善我们的环境污染问题。

生物质热解技术能够有效地将生物质资源转化为比较清洁高效的能源进行资源化利用。生物质热解技术是一种热化学转化技术，是指将切碎或成型后的生物质原料，在绝氧或低氧环境下被加热升温引起分子内部分解形成生物炭、生物油、和不可冷凝气体产物的过程。其产物及应用主要有以下几个方面：首先生物炭作为一种新型的清洁能源，可以施放到土壤中，提高碳在土壤中的有机物，提高肥力，也能凭借其耐降解性质，提高碳在土壤里的封存时间，缓解温室效应地全球气候变化所带来的负面影响；并且生物炭具有较大的比表面积且表面积所含有较多的含氧活性基团，可以吸附土壤或污水中的重金属及有机污染物等，因此还可用于活性炭吸附；生物油可炼制精油、沥青，木醋液可作为能要化工产品原料；热解气值可达到20MJ，可代替化石能源，也可单独或与其他高值燃气混合作为工业或民用燃气。三态产物都具有很高的环境和经济价值。

经过30多年的发展，国内外众多研究机构和公司已开发出不同的热解工艺和反应装置，其中热解反应装置是生物质液化技术的核心。目前具有代表性的反应装置有流化床热解反应装置和螺旋式热解反应装置。相对流化床热解装置结构复杂，操作控制要求高、后续的气固分离耗能大等缺点，螺旋式热解反应装置易于实现生物质连续热解且结构、操作简单，应用前景引人注目。

连续热解工艺条件下，生物炭特性受物料滞留时间影响大，对玉米秸秆而言，550～600℃的热解温度下，物料滞留时间需要在30min以上才能达到较优的炭化效果，同时热解气和热解油产率也受物料滞留时间的影响较大。连续热解条件下热解气热值可达到20MJ/m³左右，热解油组分复杂。并且在不同物料滞留时间下，各态产物的物理和化学性质也有很大区别。所以在热解过程中准确控制物料在热解反应器中的滞留时间至关重要。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种生物质连续热解反应器的搅拌装置，它克服目前螺旋式生物质热解设备运行过程中物料搅拌不充分，运输效果不佳，物料受热不均衡的问题。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用如下技术方案：包括驱动电机、电阻炉和反应管，反应管外壁套有电阻炉，反应管内部横穿有连接主轴，连接主轴一端与驱动电机连接，连接主轴上设有给料螺旋，反应管一端顶部设有给料箱，反应管另一端顶部和底部分别设有排烟管和碳箱。

所述的给料螺旋包括输料螺旋带、输料螺旋抄板和连接棒，输料螺旋带为两条且相互缠绕设于连接主轴外部，输料螺旋带均通过连接棒与连接主轴连接，输料螺旋带边缘处均设有输料螺旋抄板。

所述的连接主轴两端均穿过反应管，连接主轴与反应管连接处设有端盖和石墨盘根。

所述的连接主轴与石墨盘根同心。

本实用新型的有益效果是结构简单，安全可靠，输料螺旋抄板的设计保证了搅拌运输装置平稳向前输送物料的能力；输料螺旋抄板与输料螺旋带的结合实现了保证平稳输料能力前提下不断在反应管内形成空腔，使得中心区域物料不断填充实现间接搅拌效果，同时便于热解产生的气体迅速通过排烟管排出，使热解反应装置内物料热解均匀更好的控制产碳品质；连接主轴设计最大限度的在装置结构上控制搅拌运输装置运行过程中的扰度问题，同时在同等运输效率下装置质量更轻，使用材料更少，克服扰度同时更加节约成本。

附图说明：

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式：

参照图1，本实用新型具体采用如下实施方式：包括驱动电机1、电阻炉7和反应管12，反应管12外壁套有电阻炉7，反应管12内部横穿有连接主轴2，连接主轴2一端与驱动电机1连接，连接主轴2上设有给料螺旋，反应管12一端顶部设有给料箱3，反应管另一端顶部和底部分别设有排烟管8和碳箱11。所述的给料螺旋包括输料螺旋带4、输料螺旋抄板5和连接棒6，输料螺旋带4为两条且相互缠绕设于连接主轴2外部，输料螺旋带4均通过连接棒6与连接主轴2连接，输料螺旋带4边缘处均设有输料螺旋抄板5。所述的连接主轴2两端均穿过反应管12，连接主轴2与反应管12连接处设有端盖9和石墨盘根10。所述的连接主轴2与石墨盘根10同心。

本生物质连续热解反应器的搅拌装置使用时，连续热解反应装置根据热解炭化原理和连续输送搅拌原理，并采用给料箱3与碳箱11首尾封闭结构，保证热热解反应装置内的密闭环境，再通过电阻炉7对反应管12进行加热，最终实现生物质原料的热解过程。

连接主轴2与驱动电机1相连接，由驱动电机1提供动力，生物质原料经给料箱3喂入反应管12左端，生物质原料在输料螺旋带4和输料螺旋抄板5的作用下沿反应管12内壁做圆周水平移动，由最左端经由高温热解区连续热解最终形成生物质炭排入碳箱11。由于搅拌运输装置带有螺旋抄板抄板5结构，在搅拌运输装置运转过程中输料螺旋抄板5不断的将物料与反应管12内壁间的接触层抄起做螺旋向前运动，使物料与反应管12内壁形成短暂的悬空层，由于悬空层的出现导致物料没有支撑使之不断下落补充至悬空层，如此往复以达到将物料充分均匀热解效果。由于热解反应温度一般在300～550℃，物料在此温度下受热膨胀，甚至熔融极易附着在反应管12内壁，输料螺旋带4可以将附着在反应管12内壁的高粘度物料抄起并重新混合入物料之中进行搅拌。

综上所述，本生物质连续热解反应器的搅拌装置，输料螺旋抄板5的设计保证了搅拌运输装置平稳向前输送物料的能力；输料螺旋抄板5与输料螺旋带4的结合实现了保证平稳输料能力前提下不断在反应管内形成空腔，使得中心区域物料不断填充实现间接搅拌效果，同时便于热解产生的气体迅速通过排烟管排出，使热解反应装置内物料热解均匀更好的控制产碳品质；连接主轴2设计最大限度的在装置结构上控制搅拌运输装置运行过程中的扰度问题，同时在同等运输效率下装置质量更轻，使用材料更少，克服扰度同时更加节约成本。

Claims (4)

1.一种生物质连续热解反应器的搅拌装置，其特征在于：包括驱动电机（1）、电阻炉（7）和反应管（12），反应管（12）外壁套有电阻炉（7），反应管（12）内部横穿有连接主轴（2），连接主轴（2）一端与驱动电机（1）连接，连接主轴（2）上设有给料螺旋，反应管（12）一端顶部设有给料箱（3），反应管另一端顶部和底部分别设有排烟管（8）和碳箱（11）。

2.根据权利要求1所述的一种生物质连续热解反应器的搅拌装置，其特征在于：所述的给料螺旋包括输料螺旋带（4）、输料螺旋抄板（5）和连接棒（6），输料螺旋带（4）为两条且相互缠绕设于连接主轴（2）外部，输料螺旋带（4）均通过连接棒（6）与连接主轴（2）连接，输料螺旋带（4）边缘处均设有输料螺旋抄板（5）。

3.根据权利要求1所述的一种生物质连续热解反应器的搅拌装置，其特征在于：所述的连接主轴（2）两端均穿过反应管（12），连接主轴（2）与反应管（12）连接处设有端盖（9）和石墨盘根（10）。

4.根据权利要求3所述的一种生物质连续热解反应器的搅拌装置，其特征在于：所述的连接主轴（2）与石墨盘根（10）同心。