专利摘要

一种生物质焦油高温裂解装置，属于能源转化设备技术领域，包括反应器主体，反应器主体的外部设有保温棉层，反应器主体中间层的夹套内设有若干个不规则挡块，反应器主体上方设有双层夹套结构的炉顶盖，炉顶盖的顶部设有加料口、送气管孔、测量孔和观火孔，反应器主体下方设有灰室，灰室与反应器主体之间设有活动炉排，活动炉排下方设有双排凸轮连杆机构，反应器主体的上方设有与夹套相连通的燃气出气口。本发明结构新颖，工作原理清晰，利用木炭产生的高温及木炭本身对焦油进行裂解，由于水蒸气的加入，改善了气化反应，裂解装置温度不会过高，避免了热量的浪费，不规则挡块则有效阻止了燃气中残存焦油、灰尘的排放，改善了燃气品质。

权利要求

1.一种生物质焦油高温裂解装置，包括由双层同轴耐热钢管，以及焊接设置在双层耐热钢管上方的法兰构成的反应器主体(11)；其特征在于：所述反应器主体(11)的外部设有保温棉层(8)，所述反应器主体(11)中间层的夹套(12)内设有若干个不规则挡块(10)，所述法兰上方设有炉顶盖(7)，所述炉顶盖(7)为双层夹套结构，所述炉顶盖(7)的顶部设有加料口(1)、送气管孔、测量孔(4)和观火孔(5)，所述送气管孔中设有水蒸气送气管(2)和空气送气管(3)，所述炉顶盖(7)的侧壁上设有顶盖夹套入气口(6)，所述反应器主体(11)下方设有灰室(17)，所述灰室(17)底部设有灰室阀门(18)，所述灰室(17)与反应器主体(11)之间设有可沿反应器主体(11)内壁轴向移动的活动炉排(14)，所述活动炉排(14)上方的反应器主体(11)内壁上设有夹套入口(13)，所述活动炉排(14)下方设有双排凸轮连杆机构(15)，所述双排凸轮连杆机构(15)与设置在反应器主体(11)外部的电机(16)形成驱动连接，驱动由计算机控制，所述活动炉排(14)在双排凸轮连杆机构(15)的顶击下进行上下运动，所述反应器主体(11)的上方设有燃气出气口(9)，所述燃气出气口(9)与夹套(12)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种生物质焦油高温裂解装置，其特征在于：所述水蒸气送气管(2)和空气送气管(3)的一端密闭焊死，送气管侧壁上开有若干小孔，使之均匀的向管壁四周送气。

3.根据权利要求1所述的一种生物质焦油高温裂解装置，其特征在于：所述观火孔(5)通过高温玻璃密封设置在炉顶盖(7)的顶部，加料口(1)通过钢管焊接设置在炉顶盖(7)的顶部，送气管孔为两个焊接设置在炉顶盖(7)顶部的导向钢管。

4.根据权利要求1所述的一种生物质焦油高温裂解装置，其特征在于：所述反应器主体(11)与灰室(17)之间通过螺栓和垫圈密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种生物质焦油高温裂解装置，其特征在于：所述不规则挡块(10)通过焊接设置在双层耐热钢管的夹套(12)内，通过惯性方法阻止灰尘与焦油的排放。

说明书

技术领域

本发明属于能源转化设备技术领域，涉及一种裂解装置，特别是涉及一种生物质焦油高温裂解装置。

背景技术

目前的生物质气化技术普遍存在产气品质较差、特别是气体中焦油含量高造成后处理系统复杂与环境二次污染问题。

针对气化燃气中焦油的处理问题，目前有采用水或化学溶剂的洗涤分离方法、静电除焦法、过滤法和机械法等，但燃气中焦油的能量一般占总能量的10%～15%，上述除焦技术中这部分能量都被浪费掉了，甚至有的技术造成了二次污染。如果把焦油转化为燃气，既可提高气化效率、燃气品质，又可避免二次污染，对发展和推广气化技术具有决定性意义。

焦油催化裂解技术理论上可将焦油转化为可燃气，既提高能量利用率，又彻底减少二次污染，但满足工艺要求的催化剂很难选取且价格昂贵，而且催化裂解技术反应更加复杂，由此对实际工艺的操控带来了很大难度。

焦油高温裂解技术在1100℃以上时也能获得较高的焦油转化效率，但在低成本获取高温的同时如何保证能源总体利用效率是一项技术难题。而低廉的木炭具有催化作用，且本身可反应形成高温区，无需外加热源。燃气中焦油经反应区时进行裂解，木炭同时对反应进行催化，并与气体反应生成更多燃气，不必再生。木炭高温催化裂解工艺集催化裂解与高温裂解于一体，且木炭可由木质类生物质直接生成，原料易于获取且价廉，在生物质气化技术中应用前景广阔。

发明内容

本发明的目的是针对现有焦油转化可燃气过程中，气化效率和燃气品质低，容易形成二次污染，满足工艺要求的催化剂很难选取且价格昂贵，催化裂解技术反应复杂，对实际工艺的操控带来了很大难度等不足，提出一种生物质焦油高温裂解装置，该装置可利用木炭等生物质作为原料，空气、水蒸气作为气化剂，在木炭本身气化反应产生燃气的同时，利用其产生的热量对来自气化炉的燃气进行高温、催化裂解，实现焦油的能量清洁转化利用。

本发明的技术方案：一种生物质焦油高温裂解装置，包括由双层同轴耐热钢管，以及焊接设置在双层耐热钢管上方的法兰构成的反应器主体；其特征在于：所述反应器主体的外部设有保温棉层，所述反应器主体中间层的夹套内设有若干个不规则挡块，所述法兰上方设有炉顶盖，所述炉顶盖为双层夹套结构，所述炉顶盖的顶部设有加料口、送气管孔、测量孔和观火孔，所述送气管孔中设有水蒸气送气管和空气送气管，所述炉顶盖的侧壁上设有顶盖夹套入气口；所述反应器主体下方设有灰室，所述灰室底部设有灰室阀门，所述灰室与反应器主体之间设有可沿反应器主体内壁轴向移动的活动炉排，所述活动炉排上方的反应器主体内壁上设有夹套入口，所述活动炉排下方设有双排凸轮连杆机构，所述双排凸轮连杆机构与设置在反应器主体外部的电机形成驱动连接，所述活动炉排在双排凸轮连杆机构的顶击下进行上下运动，所述反应器主体的上方设有燃气出气口，所述燃气出气口与夹套相连通。

所述水蒸气送气管和空气送气管的一端密闭焊死，两送气管均可沿轴向活动，送气管侧壁上开有若干小孔，使之均匀的向管壁四周送气。

所述观火孔通过高温玻璃密封设置在炉顶盖的顶部，加料口通过钢管焊接设置在炉顶盖的顶部，送气管孔为两个焊接设置在炉顶盖顶部的导向钢管。

所述反应器主体与灰室之间通过螺栓和垫圈密封连接。

所述不规则挡块通过焊接设置在双层耐热钢管的夹套内，通过惯性方法阻止灰尘与焦油的排放。

本发明的有益效果为：本发明提出的一种生物质焦油高温裂解装置，结构新颖，工作原理清晰，布置在高温夹套内的不规则挡块可通过惯性力有效阻止燃气中焦油、灰尘的排放；布置在反应器主体与灰室之间的活动炉排由安装在灰室上的连杆驱动两只凸轮机构进行顶击式上下运动，提高了炉排清灰效果，灰室底部装有阀门用于间歇性排灰，提高了裂解炉工作的持续性和可靠性；空气送气管与水蒸气送气管底部密闭焊死，侧壁开有若干小孔，保证均匀向四周送气，对提高炉内工况稳定性起重要作用；双排凸轮连杆机构由外部电机或气缸、液压缸驱动，同时驱动装置由计算机进行控制，使得炉膛排灰的可控性更强，调节更加灵活；利用木炭产生的高温及木炭本身对焦油进行裂解，有效利用了廉价易得的木质生物质资源，木炭在裂解装置内采用空气或氧气、水蒸气作为气化剂，这样木炭本身也产生了一部分燃气，提高了燃气品质，同时由于水蒸气的加入，改善了气化反应，生成了更多的氢气、碳氢化合物等优质成分，且裂解装置温度不会过高，避免了热量的浪费。焊接在反应器夹层内的挡流块有效阻止了燃气中残存焦油、灰尘的排放。同时夹层内的高温又有效对残存焦油进行了裂解，改善了燃气品质。

附图说明

图1 为本发明整体结构示意图。

图中：加料口1、水蒸气送气管2、空气送气管3、测量孔4、观火孔5、顶盖夹套入气口6、炉顶盖7、保温棉层8、燃气出气口9、不规则挡块10、反应器主体11、夹套12、夹套入口13、活动炉排14、双排凸轮连杆机构15、电机16、灰室17、灰室阀门18。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种生物质焦油高温裂解装置，包括由双层同轴耐热钢管，以及焊接设置在双层耐热钢管上方的法兰构成的反应器主体11；反应器主体11的外部设有保温棉层8，反应器主体11中间层的夹套12内设有若干个不规则挡块10，法兰上方设有炉顶盖7，炉顶盖7为双层夹套结构，炉顶盖7的顶部设有加料口1、送气管孔、测量孔4和观火孔5，送气管孔中设有水蒸气送气管2和空气送气管3，炉顶盖7的侧壁上设有顶盖夹套入气口6；反应器主体11下方设有灰室17，灰室17底部设有灰室阀门18，灰室17与反应器主体11之间设有可沿反应器主体11内壁轴向移动的活动炉排14，活动炉排14上方的反应器主体11内壁上设有夹套入口13，活动炉排14下方设有双排凸轮连杆机构15，双排凸轮连杆机构15与设置在反应器主体11外部的电机16形成驱动连接，活动炉排14在双排凸轮连杆机构15的顶击下进行上下运动，反应器主体11的上方设有燃气出气口9，燃气出气口9与夹套12相连通。

如图1所示，一种生物质焦油高温裂解装置，水蒸气送气管2和空气送气管3的一端密闭焊死，两送气管均可沿轴向活动，送气管侧壁上开有若干小孔，使之均匀的向管壁四周送气；观火孔5通过高温玻璃密封设置在炉顶盖7的顶部，加料口1通过钢管焊接设置在炉顶盖7的顶部，送气管孔为两个焊接设置在炉顶盖7顶部的导向钢管；反应器主体11与灰室17之间通过螺栓和垫圈密封连接；不规则挡块10通过焊接设置在双层耐热钢管的夹套12内，通过惯性方法阻止灰尘与焦油的排放。

如图1所示，一种生物质焦油高温裂解装置的工作原理如下：木炭从炉顶盖7的加料口1送入反应器主体11内的活动炉排14上方，由布置在炉顶盖7上可沿炉膛轴向自由滑动的水蒸气送气管2和空气送气管3分别送入水蒸气和空气或氧气，木炭被点燃，直至反应稳定，此时反应器工作在高温状态下且本身产生燃气。从顶盖夹套入气口6送入来自气化装置的含焦油燃气，燃气进入裂解炉炽热料层中被高温加热，其中的焦油组分被大部分催化、裂解为可燃气体并随燃气从反应器主体11底部的夹套入口13进入夹套12上升，最终从反应器主体11顶部燃气出气口9排出，此过程中夹套12内焊接的不规则挡块10有效阻挡了残留灰尘、焦油的排放。当反应器积灰较多时，电机(或气缸、液压缸)16驱动双排凸轮连杆机构15顶击活动炉排14将炉内积灰清除至灰室17中，直至由灰室17经灰室底部阀门18排出炉外。

一种生物质焦油高温裂解装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。