[实用新型]一种新型生物质热解装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型生物质热解装置，特别涉及一种超声波辅助干燥及红外线热解生物质装置，属于化学反应装置技术领域。

背景技术

生物质热解是指生物质在完全没有氧或缺氧条件下热降解，最终生成生物油、木炭和可燃气体的过程。现有的生物质热解装置多用流化床，反应充分，但生物质干燥过程能耗较高，速度较慢，尽管在热源选择上采用造价低廉的工业废热，而生物质干燥所需的巨大能耗仍然阻碍了生物质能利用的推广；同时生物质热解过程中通常采用传统加热或由传热介质如气化剂或沙子提供热量，传热效率不高。

因此，如何改变生物质中水分的存在形式，将其中难分离的结合水变成易脱离的自由水，同时改变生物质的内部结构减少水分的迁移阻力也是缓解干燥中能耗问题的有效方式，而超声波技术在生物质干燥处理方面的应用正是针对这一问题的解决方式。低强度超声波辐照可以改善生物质内部结构及组成性质，提高生物质的固液分离性能，超声波作用下在保证干燥品质的基础上，降低了能量消耗，提高了能源利用率。

针对生物质热解热源中存在的传热效率不高的问题，提出采用红外加热生物质热解。红外线加热方式近几年以惊人的发展速度被接受并应用于各个领域，主要是红外线加热具有较多优点，如具有穿透力，能内外同时加热；不需热传介质传递，热效率良好；干净的加热过程，无二次污染等。因此采用红外加热热解生物质是解决传热效率不高的较优方案。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种超声波辅助干燥及红外生物质热解装置，用于解决现有生物质热解装置中能耗较高以及传热效率低的问题。

本实用新型技术方案是：一种新型生物质热解装置，包括热解罐17、送料装置8和送气装置10；所述热解罐17外面为外罐24，外罐24内壁上安有一层红外辐射防护层Ⅰ6和红外辐射防护层Ⅱ20，热解罐17中间有一内罐18，内罐18顶部和两侧分别安有红外发生器Ⅱ16、红外发生器Ⅰ5和红外发生器Ⅲ19，底部安有布风板22，布风板22下开有斜槽出口23，正对斜槽出口23下安有连接电机25的传送带26，内罐18上部一侧连接旋风分离器1的入口，中部连接旋风分离器1的固体出口管2，下部一侧连接送料装置8的送料管7。

所述旋风分离器1的气体出口管3连接送料装置8，送料装置8上部开有进料斗4，进料斗4通过输送管27连接送料管7，送料装置8外壳30两侧安有超声波发生器Ⅰ28和超声波发生器Ⅱ31，送料装置8下部两边为斜边Ⅰ29和斜边Ⅱ32，底部开有液体产物出口管Ⅰ9和气体产物出口管Ⅰ13。

所述气体产物出口管Ⅰ13连接送气装置10，送气装置10一侧连接进气管11，进气管11通过蛇形管33连接出气管14，送气装置10下部两侧安有斜板Ⅰ34和斜板Ⅱ35，底部开有液体产物出口管Ⅱ12和气体产物出口管Ⅱ15。

本实用新型的工作过程是：粉碎好的生物质原料经送料装置8进入热解罐17中，气化剂经送气装置10进入内罐18的下部，开启红外发生器，生物质原料在气化剂的冲击下，流化并热解，带有少量固体的气体进入旋风分离器1中，经分离后的固体物质经固体出口管2再次进入内罐18中继续热解，气体物质经气体出口管3进入送料装置8中，高温气体与送料装置8中的原料在由超声发生器Ⅰ28和超声波发生器Ⅱ31发出的超声波下进行热交换，一部分冷却下来的液体由液体产物出口9收集，剩余气体经气体产物出口管Ⅰ13进入送气装置10中，中温气体与蛇形管33中的气化剂进行热交换，冷却下来的液体经液体产物出口Ⅱ12收集，不可冷凝气体经气体产物出口管Ⅱ15收集；由热解罐17中产生的固体产物经斜槽出口23掉入传送带26上，传送出去收集。

本实用新型的有益效果是：1、超声波辅助干燥使得生物质内部结构改变，更易脱水；2、红外线加热使得热解传热效率提高，加热过程干净无污染；3、高温气体用于干燥原料以及中温气体用于预热气化剂大大提高了整个装置的热利用率；4、热解罐17内壁的红外辐射防护层可降低热解过程中的热量损失。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型送料装置8的结构示意图；

图3为本实用新型送气装置10的结构示意图。