[发明专利]热解反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于热解生物质的装置，该装置包括：

反应器，其具有外壳和设置在外壳中的反应空间；

用于生物质材料或者其它有机材料的第一进料管，其连接到反应空间的上 部区域；

用于例如沙子的经过加热的载热材料的第二进料管，其连接到反应空间的 上部；

用于热解气(pyrolysis gas)的第一排出口，其在与第一进料管相距一定 距离的位置处连接到反应空间的上部区域；以及

用于例如碳和载热材料的固体材料的第二排出口，其连接到反应空间的下 部。

背景技术

除了其它文献之外，这种反应器在WO-A-03/106590、WO-A-2007/017005 和DE-A-197 38 106的很多实施例中是已知的。

热解气已经产生在反应空间中的混合器区域中。这些气体夹带着细小的碳 颗粒。不希望发生的现象是这部分细小的颗粒在形成装置的一部分的分离旋流 器中堆积，并在经过一段时间后造成分离旋流器的阻塞。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题。

在这方面，本发明提供了一种前述类型的装置，该装置的特点在于，反应 空间被制作成阻塞从第一进料管和第二进料管到第一排出口的直接流动；

反应空间中设置有机械混合器，用于混合输入的生物质材料流和输入的经 过预热的载热材料流；并且

在温度约为400-550℃的条件下，反应空间中混合器下游的热解气和由此 夹带的材料的最大平均速度约和极限降落速度(terminal falling velocity)一样 大，使得热解气和固体材料的各自的排出流之间的至少大部分分离主要(并且 在任何情况下大于50％)在重力作用下进行，而不需要旋流器的介入。

根据本发明的这些措施能够有效地防止发生任何堵塞和阻塞，尽管碳和其 它固体材料稍微有一些粘性。

根据本发明的结构能够完全避免上述现有技术的不希望发生的现象。根据 本发明，碳和(取决于生物质的成分)有时未转化的纤维以及载热材料基本上 仅通过第二排出口排出，而第一排出口基本上仅排出热解气。

不同于现有技术，根据本发明，有效地阻止了从第一进料管和第二进料管 到第一排出口的直接流动，该直接流动被认为是捷径流(short-cut flow)。

根据本发明，在反应器的布置有机械混和器的第一部分中，基本上所有的 固体颗粒都被从热解气中分离出来。

上述分离可以以多种方式实施。例如，反应器可以包括两个子空间，即， 设置有混和器的实际反应空间，和在下部上连接到所述第一子空间的下部分并 且在上部上连接到第一排出口的排出部分。

例如，速度可以设定成使得v＜10m/s，优选v＜5m/s，更优选v＜2m/s， 并且对于几乎完全的分离，v＜1m/s。

在另一个实施例中，所述装置具有如下特定的结构：反应空间中设置有至 少或多或少竖直的挡板，该挡板连接到反应空间的上壁，由此，来自混合器的 包括热解气和固体材料的混合物的流，和/或热解气和固体材料的部分流 (part-flows)，通过越过所述挡板的下边缘而仅能够分别到达第一排出口和第 二排出口。

反应器优选设置成使得反应空间的下部区域具有朝着第二排出口变窄的 构造。

附图说明

下面结合附图来阐述本发明。

在附图中，图1、2、3和4示出了根据本发明的热解反应器的四个相应的 任意的实施例。

具体实施方式

功能上一致的部件在所有附图中都用相同的附图标记表示。其它部件的设 计和关系在不同的实施例中可以不同。