[发明专利]一种赤泥催化生物质红外热解的热解装置及热解方法

权利要求书

1.一种赤泥催化生物质红外热解的热解装置，组成元件包括供气系统、热解反应系统、产物检测和回收系统，其特征在于，组成元件的具体结构和连接关系为：

所述供气系统的气瓶、气体质量流量计、混合气体预热器以及蒸汽发生器，所述气瓶与气体质量流量计连接，气体质量流量计通过导气管与混合气体预热器进口管道连接，蒸汽发生器与另一个气体质量流量计连接，再与混合气体预热器进口管道连接，混合气体预热器出口管道连接到加热器的进气口，加热装置与塞子的进口连接；

所述热解反应系统包括加热器、反应器、支柱、塞子、反应板、热电偶、石英棉、单片机、压力表以及温度表，反应器塞子与混合气体预热器焊接，反应器顶端与加热器的孔隙填充石英棉，反应器被管式红外加热元件包覆在其中心，在反应器外壁有一热电偶，加热器上部通过支柱支撑，加热器下部内嵌单片机、压力表温度与显示表，压力表与反应器焊接，温度显示表与热电偶连接，反应板与反应器一体连接；

所述产物检测与回收系统包括保温加热带、旋风分离器、半焦回收槽、冷凝器、油类分离器、冰水浴池、丙酮洗瓶、出气阀、湿式流量计、集气仓以及气相色谱分析仪，所述半焦回收槽位于热解反应系统的左下方，半焦回收槽通过不锈钢管与反应器焊接，不锈钢管外部缠绕保温加热器，旋风分离器、油类分离器、丙酮洗瓶、湿式流量计，集气仓以及气相色谱分析仪依次通过硅胶管连接，油类分离器位于冷凝器之中，丙酮洗瓶置于冰水浴池内，集气仓与气相色谱分析仪连接进行在线分析气体成分。

2.根据权利要求1所述的赤泥催化生物质红外热解的热解装置，其特征在于：所述反应器直径为80mm，长350mm，厚5mm，材质为石英。

3.根据权利要求1所述的赤泥催化生物质红外热解的热解装置，其特征在于：所述反应器距底部50mm处有带孔的反应板，孔直径为5mm，孔密度为5ppi，材质为石英。

4.一种适合于权利要求1所述的赤泥催化生物质红外热解的热解装置的热解方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)取下反应器顶部的塞子，将生物质与赤泥装充分混合后加入，赤泥与生物质进入反应器内等待开始热解；

2)连接管路，打开气瓶，合上塞子、调节气体流量并检查气体密封性，打开混合气体预热器，气瓶内的气体先进入反应器将反应器内的空气除尽；

3)打开蒸汽发生器、混合气体预热器并分别调节温度，待温度上升到目标温度，通过单片机调节热解参数，开始热解反应；

4)热解反应完成后，反应器内底部的热解产物进入出料回收槽，热解气体产物首先在管道内保温后经旋风分离器内分离其中所含的半焦，并由半焦回收槽收集，气体产物再经过冷凝器冷凝后油类分离器收集得到的焦油，气体产物再经过冰水浴池里的丙酮洗瓶，最后未被冷凝的气体经过湿式流量计后在集气仓内收集，集气仓与气相色谱分析仪连接在线分析气体成分。

5.根据权利要求4所述的热解方法，其特征在于，所述气体流量为200ml/min～300ml/min。

6.根据权利要求4所述的热解方法，其特征在于，所述加热器的温度的为500～800℃，升温速率为10～100℃/s，所述混合气体预热器的温度为200～300℃，所述蒸汽发生器的温度为120～150℃。

7.根据权利要求4所述的热解方法，其特征在于，所述混合气体预热器的温度为300℃。

8.根据权利要求4所述的热解方法，其特征在于，所述生物质与赤泥的混合比例为2:1～1：2，赤泥需要65℃烘干12小时并碾磨至200目。