CN210826063U - 一种多段式远红外热裂解装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多段式远红外热裂解装置，包括：反应釜，呈管状，内部中空，所述反应釜两端分别设置有进料口和出料口；驱动机构，位于所述反应釜内，用于将物料从所述进料口推至所述出料口；至少一远红外加热模块，所述远红外加热模块安装在所述反应釜外侧壁上。上述技术方案改变了传统的生物质热裂解反应装置的加热方式，利用远红外加热原理设计了生物质热裂解反应装置，能耗低，热转换效率极高。

Description

一种多段式远红外热裂解装置

技术领域

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，特别涉及一种多段式远红外热裂解装置。

背景技术

生物质能是一种绿色、清洁能源，且是唯一一种可再生碳源，生物质热裂解技术是生物质能利用的重要形式，它可以使生物质能转化成生物油等其它能源形式，易于储存和使用。随着石油危机的出现和新能源技术的开发利用，生物质热裂解技术越来越受到关注。但是生物质热裂解反应条件苛刻，主要包括无氧或有限氧反应环境、气体产物极短停留时间(2s以内)、极高的加热速率(102-104℃/s)，所以，传统的生物质热裂解反应装置往往结构复杂、操作程序繁琐，造成资源浪费、环境污染，使生物质能的开发利用失去意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种多段式远红外热裂解装置，能够提供一种全新的热裂解装置，热裂解效率高，耗能低。

根据本实用新型的一方面，提供一种多段式远红外热裂解装置，包括：

反应釜，呈管状，内部中空，所述反应釜两端分别设置有进料口和出料口；

驱动机构，位于所述反应釜内，用于将物料从所述进料口推至所述出料口；

至少一远红外加热模块，所述远红外加热模块安装在所述反应釜外侧壁上。

优选的，所述远红外加热模块包括呈管状的安装壳，所述安装壳内安装有若干远红外管，所述安装壳套设在所述反应釜的外侧壁上。

优选的，所述远红外加热模块数量为三个，每个所述远红外加热模块所发出的远红外线波长皆不相同。

优选的，所述远红外加热模块的发出的远红外线波长为2.5um-3.2um及6um-10um。

优选的，上述技术方案还包括隔热保温层，所述隔热保温层包裹在远红外加热模块外部。

优选的，所述隔热保温层采用硅酸铝材质制作。

优选的，所述反应釜采用二氧化硅材料制作。

优选的，所述驱动机构包括一螺杆，所述螺杆可转动地安装在反应釜内部，所述螺杆的外径与反应釜的内径相适配。

优选的，所述反应釜倾斜放置，与水平方向的夹角为10°-35°。

优选的，所述反应釜出料口连接有一波纹管膨胀节。

上述任一技术方案至少具有以下有益效果：上述技术方案改变了传统的生物质热裂解反应装置的加热方式，利用远红外加热原理设计了生物质热裂解反应装置，能耗低，热转换效率极高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型的一种实施方式的示意图；

图2为本实用新型的一种实施方式的透视示意图；

图3为本实用新型的一种实施方式的分解示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

当红外光线辐射源的辐射波长和生物质吸收波长相一致时，生物质开始吸收辐射能，从而改变或加剧其内部分子的运动，达到加热升温的作用。许多需加热干燥的无机物和大多数有机物及高分子化合物，在远红外区都有强烈的吸收带，因而利用远红外辐射加热特别有效。

参照图1-图3，一种多段式远红外热裂解装置，包括：

反应釜1，呈管状，内部中空，反应釜1两端分别设置有进料口2和出料口3，进料口2优选设置在反应釜1左端的外侧壁上，方便物料的加入，出料口3位于反应釜1的右端面上；

驱动机构8，位于反应釜1内，用于将物料从进料口2推至出料口3；

三个远红外加热模块4，远红外加热模块4安装在反应釜1外侧壁上。

工作时，从进料口2往反应釜1内添加待裂解的物料，进入到反应釜1内的物料通过远红外加热模块4进行快速加热，驱动机构将反应釜1内物料逐渐往出料口3方向推动，在推动过程中物料持续裂解。上述实施方式改变了传统的生物质热裂解反应装置的加热方式，利用远红外加热原理设计了生物质热裂解反应装置，能耗低，热转换效率极高。

其中远红外加热模块4可以根据所要进行处理的物料配置不同的数量，可以是四个或者五个或者其它数量等。当远红外线辐射源的辐射波长和物料吸收波长相一致时，吸收效率最佳，在某些实施方式中，可以根据不同物料选择对应波长的远红外加热模块4，以便达到最佳的热转换效率。优选的，每个远红外加热模块4所发出的远红外线波长皆不相同，如此可以适用于成分复杂的物料的热裂解处理。

在某些实施方式中，远红外加热模块4可以覆盖反应釜1的部分外侧壁，为了提高热裂解效率，优选远红外加热模块4覆盖整个反应釜1的外侧壁上。

参照图3所示，在某些实施方式中，远红外加热模块4包括呈管状的安装壳5，安装壳5内安装有若干远红外管6，安装壳5套设在所述反应釜1的外侧壁上。安装壳5可以采用两个半圆环组装成，如此可以方便装配。其中，远红外管6优选采用碳纤维材质制作，热转换效率高。

反应釜1可以水平放置，更为优选的实施方式是将反应釜1倾斜设置，参照图1，根据热流道向上的原理，物料在不断倾斜向上推送的过程中，高温热流也持续向上爬升从而在斜面上端聚集产生聚热效应，使反应釜1末端成为温度最高区域，以确保热裂解反应完全完成碳化。优选的，反应釜1与水平方向的夹角为10°-35°，上述角度可以兼顾物料推送速度和热裂解效果。

农林、园林垃圾，如秸秆、枯枝、落叶、花败等物料的主要成分是生物质，生物质的红外吸收带在2.5um-3.2um及6um-10um内；为了针对主要成分为生物质的物料进行热裂解处理，优选的，远红外加热模块4的发出的远红外线波长为2.5um-3.2um及6um-10um；如此可起到较佳的热裂解效果。

参照图3所示，在某些实施方式中，为了进一步提高热效率，在远红外加热模块4外部包裹一层隔热保温层7，减缓热量朝外扩散；优选的，隔热保温层7采用硅酸铝材质制作，成本低，保温效果佳。

在某些实施方式中，反应釜1采用二氧化硅材料制作；二氧化硅对2.6um—15um段的波长具有很好的透射率；远红外加热模块4各段波长可无损穿过反应釜1对内部的物料进行辐射波加热，热损耗极少，节能环保。

参照图3，在某些实施方式中，驱动机构8包括一螺杆，螺杆可转动地安装在反应釜1内部，螺杆的外径与反应釜1的内径相适配，螺杆在推料的同时还可以对物料进行翻转，以便均匀受热，效果较佳。在某些实施方式中，驱动机构8还可以设置为环形输送带结构，亦可以起到推送物料的效果。

参照图1，反应釜1出料口3连接有一波纹管膨胀节9，通过波纹管膨胀节9对反应釜1的热变形进行有效缓冲。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于包括：

反应釜，呈管状，内部中空，所述反应釜两端分别设置有进料口和出料口；

驱动机构，位于所述反应釜内，用于将物料从所述进料口推至所述出料口；

至少一远红外加热模块，所述远红外加热模块安装在所述反应釜外侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于所述远红外加热模块包括呈管状的安装壳，所述安装壳内安装有若干远红外管，所述安装壳套设在所述反应釜的外侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于所述远红外加热模块数量为三个，每个所述远红外加热模块所发出的远红外线波长皆不相同。

4.根据权利要求1所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于所述远红外加热模块的发出的远红外线波长为2.5um-3.2um及6um-10um。

5.根据权利要求1所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于其还包括隔热保温层，所述隔热保温层包裹在远红外加热模块外部。

6.根据权利要求5所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于所述隔热保温层采用硅酸铝材质制作。

7.根据权利要求1所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于所述反应釜采用二氧化硅材料制作。

8.根据权利要求1所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于所述驱动机构包括一螺杆，所述螺杆可转动地安装在反应釜内部，所述螺杆的外径与反应釜的内径相适配。

9.根据权利要求1所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于所述反应釜倾斜放置，与水平方向的夹角为10°-35°。

10.根据权利要求1所述的一种多段式远红外热裂解装置，其特征在于所述反应釜出料口连接有一波纹管膨胀节。

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