一种生物质热裂解反应器

本技术属于环保，具体涉及一种生物质热裂解反应器。

背景技术：

1、作为占比最大的可再生资源，生物质具有可再生性、碳中性（其使用过程中排放的二氧化碳可由生物质生长过程中通过光合作用吸收二氧化碳来补偿）、低污染性、总量丰富等特点。

2、目前，包括农业废弃物、生活废弃物和污水处理过程中产生的剩余污泥等在内的生物质主要采用填埋、焚烧等方法进行处理，这些方法不仅占用大量耕地资源，而且焚烧过程中会产生二噁英，造成一定的环境污染。热解是在无氧或近无氧条件下，使有机物在高温加热作用下，转化成可燃气、油、固态炭三种产物，其中固体生物炭产物可作为碳中性燃料、吸附剂以及炭黑的替代品；生成的气体主要是一氧化碳、甲烷、氢气和二氧化碳，可作为气体燃料；液体生物油产品可以用作燃料，或用于特殊化学品的升级和精炼。因此，生物质的热裂解可以实现“变废为宝”，具有很好的资源化利用的前景。

3、然而，现有的生物质裂解设备存在受热不均匀的问题，易造成裂解处理不充分、堵塞设备等情况，给操作带来困难，影响连续生产。同时，还有产生大量品质低劣的焦油。因此，如何简化整个工艺、避免堵塞、减小成本成为了固废热裂解过程中的重要课题。

技术实现思路

1、针对现有生物质裂解装置在使用过程中存在的受热不均匀、容易堵塞裂解器等技术问题，本实用新型提供一种新型生物质热裂解反应器。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种生物质热裂解反应器，包括：螺旋进料器、裂解器、气体燃烧器、冷凝器和mbr反应系统；

4、螺旋进料器的出料口与裂解器的进料口相连接，裂解器的出料口与气体燃烧器的进气口相连接，气体燃烧器的出气口与冷凝器的进气口相连接，冷凝器的出料口与mbr反应系统的进料口相连接；

5、所述裂解器的下端连接有密封轴，密封轴与电机相连接，以驱动裂解器旋转；

6、所述气体燃烧器包覆在裂解器外，气体燃烧器设置有三个圆柱形的燃烧头，呈现120度夹角均匀分布在裂解器的外部。

7、进一步地，所述裂解器包括至少4个裂解室，每个裂解室之间采用不同孔径的筛板隔开，从裂解器的进料口端至出料口端，在每个裂解室中均装有不同粒径的不锈钢球或氧化锆球，每个裂解室的筛板孔径均小于不锈钢球或氧化锆球的粒径。

8、进一步地，所述裂解器设置有温度检测器。

9、进一步地，所述气体燃烧器的燃烧头与鼓风机相连接。

10、进一步地，所述气体燃烧器外包裹有保温层。

11、进一步地，所述生物质热裂解反应器还包括提升支架。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

13、（1）本实用新型的新型生物质热裂解反应器，整个裂解反应器下端由密封转轴与外面的电机相连，在电机控制下，整个裂解反应器发生转动。裂解反应器中设有不同裂解室，从上到下，每个裂解室内部添加了不同粒径的不锈钢（或者氧化锆）球，当裂解反应器转动下，一方面可以不断的挤压物料，另一方面，不锈钢（或者氧化锆）球可以充当很好的导热体，可以防止局部温度过高，导致热解不充分。在不同裂解室中不同粒径的不锈钢（或者氧化锆）球的作用下，能够逐级破碎物料，实现物料的充分裂解处理。

14、（2）本实用新型的新型生物质热裂解反应器，裂解器的支架高度、螺旋进料器的投料速度以及裂解器的温度都可以改变，即可以根据不同生物质的理化性质，调节支架的高度来改变裂解室的倾斜角，从而调整物料在裂解器中保留时间，或调节螺旋进料器的投料速度，或改变裂解器的温度，达到充分裂解。

15、（3）本实用新型的新型生物质热裂解反应器，裂解器产生在可燃性的气体经裂解器下端进入气体燃烧器，在气体燃烧器的富氧环境下充分燃烧，产生的热量可用于裂解器的加热，充分利用热能，减少能耗，整体费用降低。

16、（4）固体废弃物经本实用新型的新型生物质热裂解反应器处理后仅得到惰性的生物炭和少量的达标的冷凝水以及少量的二氧化碳气体。

技术特征：

1.一种生物质热裂解反应器，其特征在于，包括：螺旋进料器（1）、裂解器（4）、气体燃烧器（17）、冷凝器（10）和mbr反应系统（12）；

2.根据权利要求1所述的生物质热裂解反应器，其特征在于，所述裂解器（4）包括至少4个裂解室，每个裂解室之间采用不同孔径的筛板（5）隔开，从裂解器（4）的进料口端至出料口端，在每个裂解室中均装有不同粒径的不锈钢球或氧化锆球，每个裂解室的筛板孔径均小于不锈钢球或氧化锆球的粒径。

3.根据权利要求1所述的生物质热裂解反应器，其特征在于，所述裂解器（4）设置有温度检测器（3）。

4.根据权利要求1所述的生物质热裂解反应器，其特征在于，所述气体燃烧器（17）的燃烧头与鼓风机（16）相连接。

5.根据权利要求1所述的生物质热裂解反应器，其特征在于，所述气体燃烧器（17）外包裹有保温层（18）。

6.根据权利要求1所述的生物质热裂解反应器，其特征在于，所述生物质热裂解反应器还包括提升支架（15）。

技术总结本技术公开了一种生物质热裂解反应器，所述反应器包括：螺旋进料器、裂解器、气体燃烧器、冷凝器和MBR反应系统；螺旋进料器的出料口与裂解器的进料口相连接，裂解器的出料口与气体燃烧器的进气口相连接，气体燃烧器的出气口与冷凝器的进气口相连接，冷凝器的出料口与MBR反应系统的进料口相连接；裂解器的下端连接有密封轴，密封轴与电机相连接，以驱动裂解器旋转；气体燃烧器包覆在裂解器外，气体燃烧器设置有三个圆柱形的燃烧头，均匀分布在裂解器的外部。本技术的反应器，裂解器产生的可燃性气体进入气体燃烧器，在气体燃烧器的富氧环境下充分燃烧，产生的热量可用于裂解器的加热，充分利用热能，减少能耗，整体费用降低。技术研发人员：陈建秋,柯健,郭瑞昕,刘艳华受保护的技术使用者：中国药科大学技术研发日：20230706技术公布日：2024/2/19