[发明专利]一种内外组合加热式生物质热解炭化装置

权利要求书

1.一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，主要包括热解系统（1）、初级分离系统（2）、冷凝分离系统（3）、不可冷凝气体收集与计量系统（4）、燃气回用系统（5）、载气供应系统（6）和控制系统（7），其特征在于反应管（8）外部安装热解炉（24），内部装有反应管热电偶（34），反应管（8）下端与载气供应系统（6）连接，上端与初级分离系统（3）连接，冷凝分离系统（3）与初级分离系统（2）的后端连接，不可冷凝气体收集与计量系统（4）连接在冷凝分离系统（3）后端，不可冷凝气体收集与计量系统（4）收集的燃气经过燃气回用系统（5）通过内加热方式给热解系统（1）提供热量，整个炭化装置由控制系统（7）控制。

2.根据权利要求1所述的一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于热解系统（1）由热解炉（24）、反应管（8）、热电偶排布器（9）组成，热解炉（24）由热解炉加热丝（25）、热解炉热电偶（26）、保温层电阻丝（27）和热解炉外壳（28）组成，热解炉（24）最高温度和最大升温速率分别为800℃和30℃/min。

3.根据权利要求1或2所述的一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于热解炉（24）可分为5段，每段温度和升温速率可单独控制，炭化温度和升温速率可调，热解炉（24）自上而下每段基准控制炭化温度分别为520℃、510℃、500℃、500℃、510℃。

4.根据权利要求1或2所述的一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于热解炉（24）外形呈圆筒形结构，采用对开设计，热解炉加热丝（25）安装在热解炉（24）内侧，保温层（27）安装在热解炉加热丝（25）与热解炉外壳（28）之间。

5.根据权利要求1或2所述的一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于反应管（8）包括石英管（29）、烧结底板（30）和具孔塞（31），石英管（29）采用石英材质，外观呈圆筒形，上部连接处为磨砂口，下口设有具孔塞（31），反应管（8）内距具孔塞（31）距离h为40 mm处设有烧结托板（30），使用时反应管（8）可更换。

6.根据权利要求1或2所述的一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于热电偶排布器（9）包括支撑管（32）、托板（33）、反应管热电偶（34）和固定板（35），支撑管（32）上下口均为磨砂口，7根反应管热电偶（34）均布在固定板（35）和托板（33）上。

7.根据权利要求1所述一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于初级分离系统（2）由导流器（47）、导流管（38）、套管过滤器（46）与收集瓶（45）组成，导流管（38）顶部开口处有导流器顶塞（37），在一侧有导流器采样支管（36）和导流器螺旋塞（48），另一侧通过导流管（38）与套管过滤器（46）连接，初级分离系统（2）安装在恒温箱（42）内。

8.根据权利要求1或7所述一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于套管过滤器（46）包含滤芯（43）和套管过滤器外壳（44），套管过滤器（46）有两个出口，上端通过过滤管（41）连接冷凝分离系统（3），下端直接连接收集瓶（45），在过滤管（41）一侧设有过滤器采样支管（40）和过滤器螺旋塞（39），套管过滤器（46）处于恒温箱（42）内。

9.根据权利要求1所述一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于冷凝分离系统（3）包括冷凝管（56）、弯管（52）、密封塞（53）、锥形瓶（54），其中，冷凝管（56）包括螺旋管（50）和冷凝管外壳（51、入水口（55）和出水口（49），冷凝管（56）和锥形瓶（54）通过弯管（52）和密封塞（53）连接。

10.根据权利要求1所述的一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于不可冷凝气体收集与计量系统（4）包括不可冷凝气总开关阀（10）、湿式流量计（11）、气袋（12）和不可冷凝气体收集开关阀（13），在不可冷凝气总开关阀（10）的后侧将不可冷凝气体分为收集和计量两个支路。

11.根据权利要求1所述一种内外组合加热式生物质热解炭化装置，其特征在于载气供应系统（6）包括载气罐（19）、载气开关阀（20）、载气电磁流量计（21）和载气单向阀（22），以上各部分通过软管依次串接。