一种可连续进料的小型移动床式生物质热解反应器

本发明涉及一种生物质热解反应器，具体是一种可连续进料的小型移动床式生物质热解反应器。

背景技术：

1、生物质具有分布广泛、可再生和无污染等优点，它的高效转换和清洁利用受到广泛重视。可是，直接利用从自然界得到的生物质存在许多弊端，如：直接燃烧热值低等，因此，必须找到更高效、更清洁的利用手段，将生物质转化为高能量密度的能源产品。生物质热解是指在惰性气氛下，将生物质加热到一定温度，生物质内部的大分子物质发生分解，得到液体产物生物油、不可冷凝气体和固体产物炭的过程。一款高效稳定的生物质热解设备对于提高能源转换效率至关重要。

2、中国专利cn 116731753 a提供了一种农林生物质绝氧热解系统，通过间接的对热解气化炉进行辐射加热，避免了生物质的燃烧和氧化，能够获得优质的热解尾料和热解气，蒸汽产量大，操作简单，系统温度可控、运行稳定，可实现大规模生产。但是该装置通常应用于农田周边或大型生物质工业，不利于实验室进行热解机理及产物研究。

3、中国专利cn 218665928 u提供了一种生物质气化装置，将生物质通过生物质螺旋进料器送入流化床气化器过程中对生物质进行预热，并通过微波加热器对热载体进行直接加热，提高了装置的加热效率，降低了热损失，通过热交换器将高温燃气的热量传递给气化介质，部分回收了气化装置的余热，提高了能量利用率。但是该装置采用流化床形式，以空气作为载气，使生物质或煤炭流化并燃烧，对原料要求较高，一般以粉末为主，热解所得生物炭或半焦的品质差，附加值低。

4、中国专利cn 219829483 u提供一种高温旋转管式炉，使用两端法兰密封的石英管，将物料进行预先放置进石英管内，然后使用法兰进行安装密封，将炉体合上后通过加热电偶进行加热，目前实验室进行生物质热解理论研究大多采用此种形式的管式炉进行。但是该装置需要将物料提前放入管中并进行密封，不能进行连续性进料，且生物质原料在石英管内几乎保持静止状态，物料较多时不能保证内部的生物质原料均匀受热。

5、因此，针对生物质原料在现有实验室规模的热解反应器中主要存在受热不均匀，导致的热解不充分和热解效率低，以及无法实现生物质连续进料作业等问题，设计一种便于进行生物质热解过程控制，热解反应机理探究和热解产物定向生产的高质高效热解反应器迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可连续进料小型移动床式生物质热解反应器，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种可连续进料的小型移动床式生物质热解反应器，包括热解炉体、热解炉盖、抄板、加热电偶、保温层、出炭管、电动推杆和机架，所述的热解炉体整体为双层圆柱体结构，双层圆柱体结构的内壁上设有温度传感器，热解炉体的顶部设有进料口；热解炉体的底部设有热解炭排放管；热解炉体尾部设有热解气体出气口，所述的热解炉盖上设有惰性气体进气管、惰性气体进气阀抄板固定孔，所述抄板为沿螺旋线设计且横截面为梯形的若干个凸起，将其焊接在筒状结构的内外壁上，可使其与热解炉体内壁贴合，通过电机使其转动，从而扬起热解炉体内部的原料，并且同时可以实现原料前进运动，所述的保温层采用耐火纤维材料，对热解炉体及加热电偶外部进行包裹，起到保温作用。

4、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

5、本发明可连续进料小型移动床式生物质热解反应器开启时，打开进料口密封盖向热解炉体中加入生物质原料后关闭密封阀，启动电机带动抄板，抄板把生物质原料扬起，并随着抄板的转动可以把生物质原料向前进行输送，同时启动加热电偶对炉体内的生物生物质原料进行加热。

6、本发明可连续进料小型移动床式生物质热解反应器外部设有电动推杆，可通过电动推杆调节反应器的倾斜角度，从而可以实现在螺旋推力和重力的双重作用下使生物炭向出炭口内移动。

7、本发明可连续进料小型移动床式生物质热解反应器包含的热解炉体采用双层圆柱体结构，通过外层包裹加热电偶可实现对炉体内的生物质原料实现双侧加热。

技术特征：

1.一种可连续进料的小型移动床式生物质热解反应器，其特征在于：包括热解炉体(1)、热解炉盖(2)、抄板(3)、加热电偶(4)、保温层(5)、出炭管(6)、电动推杆(7)和机架(8)；

2.根据权利要求1所述的一种可连续进料的小型移动床式生物质热解反应器，其特征在于，所述的热解炉体(1)为双层圆柱体结构，可以通过加热电偶(4)实现双侧同步加热。

3.根据权利要求1所述的一种可连续进料的小型移动床式生物质热解反应器，其特征在于，所述的抄板(3)，通过电机带动其旋转，与热解炉体(1)的双侧内壁接触，把生物质原料抄起，并随着抄板的转动可以把生物质原料向前进行输送，以实现更均匀的受热。

4.根据权利要求1所述的一种可连续进料的小型移动床式生物质热解反应器，其特征在于，可通过拆卸热解炉盖(2)从而对抄板(3)进行拆卸，以便进行清洁和维护。

5.根据权利要求1所述的一种可连续进料的小型移动床式生物质热解反应器，其特征在于，所述的电动推杆(7)与热解炉体(1)和机架(8)通过铰链连接，可通过对电动推杆的伸缩以实现热解炉体(1)倾斜角度的调整，使热解原料更均匀的受热，同时便于热解完成后，生物炭颗粒的排放和收集。

技术总结本发明涉及一种可连续进料的小型生物质热解装置，包括热解炉体、热解炉盖、抄板、加热电偶、保温层、出炭管、电动推杆和机架。热解炉体内壁设有温度传感器，外壁设有进料口，热解炭排放管、尾部设有热解气体出气口。热解炉体采用双层圆柱体结构，可以实现双侧同步加热；可通过电机带动热解炉体内的抄板旋转，把生物质原料抄起，并随着抄板的转动可以把生物质原料向前进行输送，以实现更均匀的受热，并且可通过拆卸热解炉盖从而对抄板进行拆卸，便于进行清洁和维护；同样可以通过对电动推杆的伸缩以实现热解炉体倾斜角度的调整，使热解原料更均匀的受热，同时便于热解完成后，生物炭颗粒的排放和收集。技术研发人员：白效鹏,李梓玉,徐道春,李文彬,杨逸飞,王瑞,帅鹏程受保护的技术使用者：北京林业大学技术研发日：技术公布日：2024/3/12