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一种生物质热裂解制炭装置

阅读:784发布:2020-05-08

专利汇可以提供一种生物质热裂解制炭装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种 生物 质 热裂解制炭装置。该生物质热裂解制炭装置包括气路系统、反应炉及尾气处理装置,所述反应炉内设有垂直于所述反应炉底面的 炉膛 及加热介质,所述炉膛贯穿所述反应炉且内部嵌套有可拆卸的 石英 反应管,所述石英反应管的顶部设有径宽大于所述炉膛的进气端,所述进气端与所述气路系统连接,所述石英反应管的底部设有排出端,所述排出端与所述尾气处理装置连接。本实用新型所述的生物质热裂解制炭装置,结构方便拆卸,操作灵活,且能够顺利吸收尾气及生物油,避免阻塞管路。,下面是一种生物质热裂解制炭装置专利的具体信息内容。

1.一种生物质热裂解制炭装置,其特征在于:包括气路系统、反应炉及尾气处理装置,所述反应炉内设有垂直于所述反应炉底面的炉膛及加热介质,所述炉膛贯穿所述反应炉且内部嵌套有可拆卸的石英反应管,所述石英反应管的顶部设有径宽大于所述炉膛的进气端,所述进气端与所述气路系统连接,所述石英反应管的底部设有排出端,所述排出端与所述尾气处理装置连接。
2.如权利要求1所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:所述石英反应管内设有固定反应物料的托盘。
3.如权利要求2所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:所述托盘设于所述石英反应管的中部,并且其四周边缘与所述石英反应管内壁连接,所述托盘上设有若干用于透气和排油的通孔。
4.如权利要求1-3任一项所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:所述气路系统包括气源、管路及流量控制器,所述管路一端与所述气源连接,另一端通过管塞与所述石英反应管的进气端连接。
5.如权利要求4所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:所述气源为氮气源,所述流量控制器包括设于所述氮气源上的减压、以及沿气体流动方向依次设于所述管路上的截止阀转子流量计。
6.如权利要求5所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:所述管路为不锈管路。
7.如权利要求1-3任一项所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:还包括一控温系统,所述控温系统包括程序控温器及温度感应器,所述温度感应器置于所述炉膛与所述石英反应管之间,所述温度感应器与所述加热介质均与所述程序控温器连接。
8.如权利要求7所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:所述温度感应器为热电偶,所述热电偶的测温点置于所述石英反应管内的物料中心反应段的外侧。
9.如权利要求1-3任一项所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:所述石英反应管的进气端和排出端均外露于所述反应炉,所述排出端呈漏斗状。
10.如权利要求9所述的生物质热裂解制炭装置,其特征在于:所述炉膛为管,所述加热介质为电阻丝。

说明书全文

一种生物质热裂解制炭装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种制炭装置,属于加热反应设备技术领域,具体涉及一种生物质热裂解制炭装置。

背景技术

[0002] 在化工技术领域,生物质热裂解制备生物炭是重要的反应过程,热裂解炉是必不可少的反应装置,这种装置主要用于高校、科研院所和部分企业制备活性炭和催化剂载体。
[0003] 现有的热裂解反应装置结构相对固定,操作灵活度较低,并且大部分的反应装置缺少尾气处理装置,导致反应过程产生的尾气直接排出,造成环境污染。
[0004] 此外,尾气出口的生物油容易阻塞管路,这些问题都使得现有的热裂解反应装置的应用范围受到很大的局限。发明内容
[0005] 为了弥补现有技术中存在的不足,本实用新型的目的是提供了一种生物质热裂解制炭装置,结构方便拆卸,操作灵活,且能够顺利吸收尾气及生物油,避免阻塞管路。
[0006] 为了达到上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
[0007] 一种生物质热裂解制炭装置,包括气路系统、反应炉及尾气处理装置,所述反应炉内设有垂直于所述反应炉底面的炉膛及加热介质,所述炉膛贯穿所述反应炉且内部嵌套有可拆卸的石英反应管,所述石英反应管的顶部设有径宽大于所述炉膛的进气端,所述进气端与所述气路系统连接,所述石英反应管的底部设有排出端,所述排出端与所述尾气处理装置连接。
[0008] 进一步的,所述石英反应管内设有固定反应物料的托盘。
[0009] 进一步的,所述托盘设于所述石英反应管的中部,并且其四周边缘与所述石英反应管内壁连接,所述托盘上设有若干用于透气和排油的通孔。
[0010] 进一步的,所述气路系统包括气源、管路及流量控制器,所述管路一端与所述气源连接,另一端通过管塞与所述石英反应管的进气端连接。
[0011] 进一步的,所述气源为氮气源,所述流量控制器包括设于所述氮气源上的减压、以及沿气体流动方向依次设于所述管路上的截止阀转子流量计。
[0012] 进一步的,所述管路为不锈管路。
[0013] 进一步的,还包括一控温系统,所述控温系统包括程序控温器及温度感应器,所述温度感应器置于所述炉膛与所述石英反应管之间,所述温度感应器与所述加热介质均与所述程序控温器连接。
[0014] 进一步的,所述温度感应器为热电偶,所述热电偶的测温点置于所述石英反应管内的物料中心反应段的外侧。
[0015] 进一步的,所述石英反应管的进气端和排出端均外露于所述反应炉,所述排出端呈漏斗状。
[0016] 进一步的,所述炉膛为管,所述加热介质为电阻丝。
[0017] 相对于现有技术,本实用新型具有以下有益技术效果:
[0018] 1)本实用新型的生物质热裂解制炭装置,石英反应管插入嵌套在炉膛内,并通过径宽较大的进气端卡接,使得石英反应管可以方便的拆卸下来进行装填物料或进行清洗,结构简单可靠,操作灵活性高。
[0019] 2)本实用新型的炉膛垂直于反应炉底面设置,使得石英反应管也变成垂直,通过利用重的作用,能够使反应过程中产生的废气和生物油顺畅地流到排出端,进而进入与其连接的尾气处理装置,有效地避免了生物油阻塞排出管路,防止环境受到污染。附图说明
[0020] 图1是本实用新型所述的一种生物质热裂解制炭装置的结构示意图;
[0021] 图2是本实用新型所述的一种生物质热裂解制炭装置中托盘的俯视图。
[0022] 其中:1-气路系统;11-气源;12-气路;13-流量控制器;131-减压阀;132-截止阀;133-转子流量计;2-反应炉;21-炉膛;22-加热介质;23-石英反应管;231-托盘;3-尾气处理装置;4-控温系统;41-程序控温器;42-温度感应器;5-物料。

具体实施方式

[0023] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于此描述的其他方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0024] 实施例1
[0025] 如图1所示,一种生物质热裂解制炭装置,其主要结构包括气路系统1、反应炉2、尾气处理装置3及控温系统4。
[0026] 其中,该气路系统1包括气源11、气路12及流量控制器13。气源11为氮气源,用于为制炭反应提供惰性环境。该气路12选用不锈钢管路,用于连接气源11和反应炉2。该流量控制器13沿气路12的流动方向依次设置,包括设于气源11上的减压阀131以及设于气路12上的截止阀132和转子流量计133,方便气体流量的调节。
[0027] 该反应炉2内设有垂直且贯穿反应炉2底面和顶面的炉膛21,该炉膛21优选为圆柱形的氧化铝管,寿命长,可用于高温裂解反应。
[0028] 该反应炉2内,在炉膛21的一侧设有升温速率在10℃/min左右的电阻丝,以作为加热介质22,其与炉膛21相互平行设置,有利于保证炉膛21内发热均匀。此外,反应炉2内以陶瓷作为保温材料填充,外壁则用不锈钢材料作为壳体。
[0029] 该炉膛21内插入嵌套有石英反应管23,该石英反应管23与炉膛21相匹配因而也垂直与反应炉2的底面,这充分利用了重力的作用,以使石英反应管23内的气体或液体能够非常流畅地从顶部流向底部。选用石英材质作为热裂解反应管,与氧化铝管的炉膛配合,可用于温度在900℃以下的生物质制备生物炭的反应。
[0030] 该石英反应管23的两端均外露于反应炉2。其中,顶部为进气端,设置成扩口的喇叭状,不仅能够固定石英反应管23,而且也方便装填物料。同时,该气路12通过一形状与进气端匹配的橡胶管塞与进气端连接,非常方便拆卸;底部为排出端,设置成漏斗状,有利于生物油进入尾气装置3,防止生物油滞留在石英反应管23的内壁上。
[0031] 进一步的,如图1及图2所示,该石英反应管23内的中部设有托盘231,用于固定反应物料,防止因物料不固定产生的受热不均导致的反应不完全的问题。该托盘231可卡接或固定在石英反应管23内,本实施例优选为固定设置,该托盘231的四周边缘与石英反应管23内壁连接。此外,该托盘231上还设有若干通孔,以方便排气和排油。
[0032] 该控温系统4包括程序控温器41及温度感应器42。该温度感应器42置于炉膛21与石英反应管23之间,该温度感应器42与该加热介质22均与程序控温器41电性连接。具体地,该温度感应器42选用K型热电偶,并将热电偶的测温点置于石英反应管23内的物料5中心反应段的外侧,以提高测温的准确性。
[0033] 以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但是凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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