[发明专利]一种新型固体颗粒热化学反应装置及方法

说明书

本发明属于能源利用技术领域，涉及一种新型固体颗粒热化学反应装置及方法。料仓内的固体颗粒经由进料装置送入新型热化学反应装置内，并由辅助下传动装置的上部送入上传动装置的下部，再由上传动装置的下部送入辅助下传动装置的上部，如此反复，传动过程中进风装置内的气体可控的通入新型热化学反应装置内，与固体颗粒进行热化学反应，反应过程中产生的固体产物由排料装置送入固体成品仓，挥发产物则由挥发产物出口送入后续资源回收与利用单元，反应过程中由进风装置通入新型热化学反应装置内的气体流速始终低于固体颗粒的流化速度，大幅降低了挥发产物中的含尘量，为固体颗粒的热化学反应提供一种新式反应床。

技术领域

本发明属于能源利用技术领域，具体涉及一种新型固体颗粒热化学反应装置及方法。

背景技术

有机物种类繁多，产量巨大。热化学转化被认为是有机物资源化处理的有效方法之一。目前热化学反应常用的床体包含固定床、流化床及气流床，三种床体对物料粒径均有要求，固定床因床层基本不动，为保证较好的透气性一般要求粒径较大；流化床为满足流化速度要求，粒径一般维持在0-10mm，气流床是一种并流气化，用气化剂将粒度为100um以下的料粉送入反应器。

以上三种床层存在的主要问题可归纳为以下几个方面：

(一)固定床处理粒径较低的物料时，为了保证透气性，往往需要将小粒径物料成型，但目前成型费用过高；

(二)流化床处理小粒径物料时，其反应过程中灰尘量排放较大，后续处理较复杂；

(三)气流床要求物料粒径较小，因此对于待处理物料需先破碎，破碎过程中伴随着大量的原料及能量消耗。

发明内容

为克服现有生产工艺的不足，本发明提供一种新型固体颗粒热化学反应装置及方法，调整反应装置的整体结构，提高热化学反应过程的透气性，可用于处理不同粒径分布的物料，为处理粒径分布不均的固体物料提供了一种新式反应床。

本发明的技术方案：

一种新型固体颗粒热化学反应装置，包括料仓1、进料装置2、新型热化学反应装置3、进风装置4、排料装置5及固体成品仓6；料仓1出口与进料装置2入口相连，进料装置2出口与新型热化学反应装置3固体入口相连，进风装置4布置于新型热化学反应装置3内，位于底部；新型热化学反应装置3固体产物出口与排料装置5入口相连，排料装置5出口与固体成品仓6入口相连；

新型热化学反应装置3内设有挥发产物出口7、上传动装置8、蓄热隔断9、辅助下传动装置10及外保温13，挥发产物出口7布置于新型热化学反应装置3顶部，上传动装置8底部与进风装置4空心连接，上传动装置8中下部设有多个补气口12，蓄热隔断9将上传动装置8与辅助下传动装置10内外分隔，蓄热隔断9与进风装置4不完全接触，以保证辅助下传动装置10传递的物料可通过蓄热隔断9底部送入上传动装置8的下部，蓄热隔断9还会为热化学反应提供较高的背景温度，保证热化学反应快速平稳的进行；新型热化学反应装置3外部设有外保温13；

所述的进风装置4顶部设有往复式出气口11，进风装置4内的气体可由往复式出气口11及上传动装置8中下部的补气口12送入新型热化学反应装置3内，往复式出气口11出气过程中径向运动，保证物料不会堵塞出气口。

一种新型固体颗粒热化学反应方法，步骤如下：

Ⅰ进料阶段：料仓1内的固体颗粒经由进料装置2送入新型热化学反应装置3内部设有辅助下传动装置10的区域，进料量达到一定程度后进料装置2停止供料；

Ⅱ热化学反应阶段：固体颗粒由辅助下传动装置10送入上传动装置8，再由上传动装置8送入辅助下传动装置10，以此反复，传动过程中进风装置4内的气体由往复式出气口11及上传动装置8中下部的补气口12可控的通入新型热化学反应装置3内，与固体颗粒进行热化学反应，通过设定停留时间保证反应完全进行，反应过程中由进风装置4通入新型热化学反应装置3内的气体流速始终低于固体颗粒的流化速度；