[实用新型]一种基于太阳能供热的生物质裂解液化装置

说明书

本实用新型涉及一种基于太阳能供热的生物质裂解液化装置，它包括生物质进料单元、烘焙预处理单元、裂解反应单元和产物收集处理单元。在太阳照射下，太阳能真空集热管和裂解反应球分别经过线聚焦和点聚焦的方式达到高温状态；生物质被螺旋输送器推入烘焙腔进行烘焙预处理，烘焙预处理后的产物在惰性气体带动下进入裂解反应球进行快速热裂解，固体产物被惰性气体带出裂解反应球，通过气固分离器实现气固分离，可凝性气体产物在冷凝箱被冷凝为液体燃料─生物柴油，不可凝性气体经干燥过滤器处理后进入储气罐。本实用新型完全利用太阳能对生物质烘焙预处理和裂解反应供热，节约了转化成本，减少了能源消耗，同时获得了能量密度高、稳定性好的生物柴油。

技术领域

本实用新型涉及生物质能源技术领域，具体是一种基于太阳能供热的生物质裂解液化装置。

背景技术

生物质是人类最早用来获取能源的物质，利用历史悠久。生物质能是目前唯一可转化为液体燃料的可再生能源，也是唯一可替代化石能源的含碳可再生能源。生物质能的高效开发利用，对于解决我国能源、生态环境问题具有十分重要的意义。

已有研究证明，生物质烘焙预处理可以解决生物质储存、运输、破碎等方面的问题，提高生物质原料品质，并对其后续利用产生积极影响。裂解是实现生物质液化的主要技术，是将生物质在无氧或低氧环境下，通过外部加热至400℃以上温度，生物质内的有机物质转化为气相的挥发分和固相的残留炭；挥发分经过后续冷凝，形成的液体产物生物柴油不仅能直接作为燃料使用,还可以提炼成化工原料；固相的残留炭在隔绝氧气的条件下继续冷却至室温则可以获得生物质焦炭。裂解是一种将生物质废弃物“变废为宝”的重要工艺，是解决我国化石能源不足问题的有效途径，是生物质开发利用最具有商业化发展前景的产业。

然而生物质的烘焙预处理和裂解是个消耗热量的过程，通常需要投入大量较昂贵的燃料以维持设备运转，因此其成本较高，阻碍了大规模的产业化应用进程。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述背景技术中提出的问题，提出一种基于太阳能供热的生物质裂解液化装置。

本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型所涉及的生物质烘焙及裂解热源均来自于太阳能，显著减少生物质烘焙及裂解过程中的能耗。

2.本实用新型所涉及的生物质烘焙及裂解热源来自于太阳能，生产过程没有废物排放，所以生物质烘焙及裂解过程不会造成环境污染,是环境友好型的生物质处理技术。

3.本实用新型所涉及的生物质烘焙腔具备相变储热层，能够有效缓解太阳辐射变化对烘焙腔温度场的影响。

本实用新型的技术方案是：

一种基于太阳能供热的生物质裂解液化装置，包括生物质进料单元（1）、烘焙预处理单元（2）、裂解反应单元（3）和产物收集处理单元（4），其中，生物质进料单元（1）由惰性气体气罐（11）、电动机（12）、物料及载气供给仓（13）和螺旋输送器（14）组成；烘焙预处理单元（2）包括太阳能真空集热管（21）、线性聚光反射板（22）、真空层（23）、相变储热层（24）和烘焙腔（25）；裂解反应单元（3）包括球形反射面（31）、真空透光层（32）和裂解反应球（33）；产物收集处理单元（4）包括气固分离器（41）、冷凝箱（42）、挥发分管道（43）、不可凝挥发分管道（44）、干燥过滤器（45）和储气罐（46）；