[发明专利]一种螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置及方法

权利要求书

1.一种螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置，其特征在于：包括由上而下纵向排列的一级反应器、二级反应器和三级反应器；

所述一级反应器、二级反应器和三级反应器首尾依次串联；在所述一级反应器的顶部一端设置有入料口，在所述三级反应器的底部设置有出料口；且在每级反应器的腔体内，沿水平方向，分别设置有用于物料输送的螺旋主轴和设置于其上的螺旋叶片；通过螺旋主轴带动螺旋叶片旋转，从而推送物料由进口向出口方向行进，物料被不断推送并由上级反应器的出口落入下级反应器内部；

所述一级反应器外部配有温控器的低温加热套，相应区域称为低温加热区；所述二级反应器外部配有温控器的高温加热套，相应区域称为高温加热区；

所述每一级反应器的螺旋主轴，其两端分别配有密封传动轴承；且上下相邻的两极反应器的密封传动轴承，分别通过控制电机带动而旋转；上下相邻的两极反应器的密封传动轴承的转动方向相同，而螺旋叶片方向相反，物料被螺旋叶片推进，由一级反应器进入二级反应器，随后由二级反应器进入三级反应器，最后由三级反应器的出料口送出。

2.根据权利要求1所述的螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置，其特征在于：所述低温加热区控制温度范围为室温～300℃；所述高温加热区控制温度范围为室温～1000℃。

3.根据权利要求1所述的螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置，其特征在于：在所述二级反应器密封传动轴承外部配有冷却水循环装置的水套；在所述三级反应器外部配有风冷散热片系统。

4.根据权利要求1所述的螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置，其特征在于：在所述一级反应器的上游还设置有履带输送机；所述履带输送机的出口管壁处开有排气孔；所述多级反应装置还包括由冷凝集气罐、多级烟气净化罐、引风机依次连接组成的烟气净化系统；所述烟气净化系统抽入由二级反应器腔体内产生的烟气。

5.根据权利要求4所述的螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置，其特征在于：在所述三级反应器腔体靠近物料入口一端设置有抽气管口，该抽气管口与所述冷凝集气罐通过螺旋管相连通。

6.根据权利要求4所述的螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置，其特征在于：在所述冷凝集气罐顶部设置有出口；出口通过管道与所述烟气净化罐入口相连通，所述烟气净化罐入口内部配有直管插入距离罐底20cm水位的水面下方，使烟气通过水体进入烟气净化罐水线上方空间中；

该烟气净化罐顶部出口与另一个烟气净化罐顶部入口通过管道连通，该烟气净化罐入口配有直管插入距离罐底20cm水位的水面下方，使烟气通过水体进入烟气净化罐水线上方空间中。

7.根据权利要求4所述的螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置，其特征在于：所述烟气净化罐出口通过管道与引风机入口连通，二次净化烟气通过引风机出口排出，被排出的净化烟气可用于燃气锅炉等燃气利用装置。

8.根据权利要求4所述的螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置，其特征在于：所述冷凝集气罐底部设置有放液阀，可实现油水分离。

9.利用权利要求1所述的反应装置实现多组(n)组合的系统，其特征在于：将多组如权利要求1所述的螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应装置并联设置。

10.一种螺旋推进式生物质连续热裂解多级反应方法，其特征在于：

以含水率10-20％的生物质为原料，通过履带输送机运送至一级反应器入料口，原料依靠重力自由落入一级反应器内，一级反应器加热区温度维持在150℃±10℃，物料在反应器内部运行时间为5-10分钟，该运行时间由控制电机控制，预热后物料通过二级进料口进入二级反应器内，二级反应器温度维持在300-1000℃，物料运行时间为≤10分钟，裂解产物通过二级反应器出料口靠重力自由落入三级反应器内，物料在三级反应器内运行时间为5-10分钟；二级反应器内产生的烟气通过引风机导入冷凝集气罐内冷凝后，依次进入串联的多级烟气净化罐，最后通过引风机出口排出，冷凝集气罐内被冷凝下来的生物油和木醋液沉降后分层，通过冷凝集气罐底部的放液阀放出。