[发明专利]一种分段螺旋搅拌式生物质热解液化系统

说明书

本发明涉及生物质能转化利用的技术领域，具体是一种分段螺旋搅拌式生物质热解液化系统，包括第一生物质粉喂料系统、分段螺旋搅拌式反应器、齿轮系统、炭收集器、加热系统、冷凝系统、阵列式热烟气管路、筒体传热装置，其中分段螺旋搅拌式反应器包括反应器本体和分段螺旋搅拌装置，分段螺旋搅拌装置包括搅拌轴、螺旋叶片和滞留叶片。本发明反应器内的分段螺旋搅拌装置，能够增加生物质粉在反应器内的扰动，令其受热时间更长，受热面更广，提高了热解效率，节约了能耗，同时阵列式热烟气管路实现了多点供热，保证热量的充分供给，避免热量散失造成的传热效率降低，改善了加热效果。

技术领域

本发明涉及生物质能转化利用的技术领域，具体是一种分段螺旋搅拌式生物质热解液化系统。

背景技术

随着化石能源的开采与利用，造成了化石能源储量的迅速下降，并引起了诸多环境问题。因此，开发一种新的可再生能源对于改善环境与人类社会的进步具有着重要意义。生物质能是储存在动物、植物及微生物中的能源，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。而生物质热解技术是一种高值化利用生物质资源的前沿技术，能够将生物质原料转化为高热值、高品位液体燃料生物油，提高生物质能与其他能源的竞争力。

目前生物质热解工艺中存在的主要问题是传热效果差，物料处理能力较弱，温度分布不均匀等。因此，设计一种自动均匀送料，加热效果好，物料在反应器中受热均匀的生物质热解系统迫在眉睫。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种分段螺旋搅拌式生物质热解液化系统，通过以下技术方案实现：

包括第一生物质粉喂料系统、分段螺旋搅拌式反应器、齿轮系统、炭收集器、加热系统、冷凝系统、阵列式热烟气管路、筒体传热装置。

分段螺旋搅拌式反应器包括分段螺旋搅拌装置和反应器本体，所述分段螺旋搅拌式反应器包括反应器本体和分段螺旋搅拌装置，所述分段螺旋搅拌装置设于反应器本体内部并与齿轮系统连接，分段螺旋搅拌装置与齿轮系统配合可在反应器本体内部旋转，分段螺旋搅拌式反应器进料口与第一生物质粉喂料系统出料口连接，下部出口与炭收集器连接，上部出口与冷凝系统连接，冷凝系统通过气体管道与加热系统进口连接，分段螺旋搅拌式反应器外部套设筒体传热装置，加热系统出口通过阵列式热烟气管路与筒体传热装置连接。。

所述分段螺旋搅拌装置包括搅拌轴、螺旋叶片和滞留叶片，反应器本体内设有搅拌轴，搅拌轴上部环绕连接螺旋叶片，中部环绕连接滞留叶片，下部环绕连接螺旋叶片，搅拌轴顶部伸出反应器本体与齿轮系统连接，齿轮系统带动搅拌轴转动，两种叶片随着搅拌轴一起转动。第一生物质粉喂料系统中的物料被送入分段螺旋搅拌装置中，物料在螺旋叶片的带动下向下端移动，之后进入滞留叶片区域，物料在滞留叶片的阻隔下，进行充分的热解，产生的生物质热解气由右部连接的管道进入冷凝系统，热解固体产物经下部螺旋叶片区域进入炭收集器。物料在螺旋叶片的搅拌作用下，使得其在分段螺旋搅拌装置中的受热更加均匀，且滞留叶片增加了物料的受热时间，更有利于物料的完全热解，节省资源，同时保证热能的充分利用。

所述冷凝系统包括冷凝器，第一冷凝器上部连接进水、出水口，右部连接第二冷凝器，第二冷凝器上部连接进水、出水口。冷凝器内部设置冷凝管，反应器右部连接第一冷凝管，第一冷凝管右部与第二冷凝管连接，第二冷凝管右部连接加热系统，一二级冷凝管下部均连接生物油收集器。冷凝管为了增加与冷水的接触面积，采用中空环状设计，提高水冷的效率，并在冷凝管内部设置热解气止流板，增加热解气的停留时间，避免热解气直接从上部的不可冷凝气体出口流出，提高冷凝效果。