專利名稱：一種管式超臨界生物質水解液化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生物質水解液化裝置，特別是一種管式超臨界生物質水解液
化裝置。
背景技術：
隨著化石燃料的枯竭和全球環境的嚴重破壞，開發可再生的清潔能源迫在眉睫。而由于地球上生物質面廣、量大，如何合理利用這些生物質日益得到人們的關注。生物質水解液化實際上就是將固體生物質水解轉換為液體燃料的過程。隨著超臨界流體在化學反應中應用的迅速發展，超臨界生物質水解液化技術也日趨成熟，目前現有的生物質超臨界水解液化裝置多為超臨界反應釜，需要攪拌裝置，加熱時間長易發生積碳現象，而且操作復 雜，液化效果不是很好。
發明內容本實用新型針對現有超臨界生物質水解液化裝置的不足，提供一種反應速度快、無需攪拌、操作簡單、液化效果好的管式超臨界生物質水解液化裝置。本實用新型的技術方案是一種管式超臨界生物質水解液化裝置，包括進料斗I、錫池3、溫控儀4、冷卻管5、固液分離器9、固體出口管道10、液體出口管道12、冷卻水箱15、箱式電加熱爐20、水解反應管21。進料斗I穿過箱式電加熱爐20并與箱式電加熱爐20內的水解反應管21連通，箱式電加熱爐20內設有錫池3，錫池3連接有溫控儀4，水解反應管21穿過箱式電加熱爐20底端并與位于箱式電加熱爐20下方的冷卻水箱15內的冷卻管5連通，冷卻管5出口穿過冷卻水箱15底端并與位于冷卻水箱15下方的固液分離器9連通，固液分離器9右下側與液體出口管道12連通、底部與固體出口管道10連通。所述箱式電加熱爐20頂端開有錫液進孔2、底端開有錫液出孔19，用于更換錫液。所述冷卻水箱15下部連通有進水管8、上部連通有出水管16。所述冷卻管5為蛇形冷卻管，水解反應管21為蛇形水解反應管。所述錫池3與電加熱爐20內壁間布置有加熱元件(碳化硅棒)，電加熱爐20的底部和四周填充耐火材料和保溫材料。所述進料斗I與水解反應管21連接處裝有閥門22，水解反應管21與冷卻管5連接處裝有閥門18，冷卻管5與固液分離器9連接處裝有閥門14進水管8和上出水管16上分別裝有閥門7和閥門17，固液分離器9與固體出口管道10連接處裝有閥門11，液體出口管道12上裝有閥門13。本實用新型的工作原理是在反應前，錫液出孔19關閉，從錫液進孔2將錫液灌入錫池3中，裝至一定量后，關閉錫液進孔2 ;啟動箱式電加熱爐20，開始對錫池3進行加熱，當錫池溫度升到400°C左右后，由溫控儀4將錫液溫度控制穩定在這一溫度；同時打開閥門7和閥門17，一方面將冷卻水經進水管8引入冷卻水箱15，另一方面當水裝滿后可以由出水管16流出，反應時冷卻水6要一直處于流動狀態以保證冷卻水不斷將熱量帶出；做好以上準備后，可將預處理好的生物質原料和水以一定比例加入進料口 1，打開閥門22，原料液體進入蛇形水解反應管21，在管中進行超臨界水解液化反應一段時間后，打開閥門18，水解完的產物流入蛇形冷卻管5中進行冷卻；冷卻結束后打開閥門14，產物經固液分離器9后得到半成品液體燃料和固體殘留物，固體殘留物是打開閥門11后經出口管道10流出，半成品液體燃料是打開閥門13后經液體出口管道12收集，進一步精煉后可得到成品液體燃料。本實用新型的有益效果是水解反應裝置設計為管式，增加了原料的加熱面積，力口快反應速度；使用錫液可使加熱均勻，反應管中的液體能在較短時間內達到超臨界狀態，且不易發生積碳現象，液化效果較好。
圖I為本實用新型結構示意圖；圖中各標號為1 :進料斗,2 :錫液進孔,3 :錫池,4 :溫控儀,5 :冷卻管,6 :冷卻水，7 :閥門，8 :進水管，9 :固液分離器，10 :固體出口管道，11 :閥門，12 :液體出口管道，13 :閥門，14 :閥門，15 :冷卻水箱，16 :出水管，17 :閥門，18 :閥門，19 :錫液出孔，20 :箱式電加熱爐，21 :水解反應管，22 :閥門。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的內容并不限于所述范圍。實施例I :如圖所示，一種管式超臨界生物質水解液化裝置，包括進料斗I、錫池3、溫控儀4、冷卻管5、固液分離器9、固體出口管道10、液體出口管道12、冷卻水箱15、箱式電加熱爐20、水解反應管21。進料斗I穿過箱式電加熱爐20并與箱式電加熱爐20內的水解反應管21連通，箱式電加熱爐20內設有錫池3，錫池3連接有溫控儀4，水解反應管21穿過箱式電加熱爐20底端并與位于箱式電加熱爐20下方的冷卻水箱15內的冷卻管5連通，冷卻管5出口穿過冷卻水箱15底端并與位于冷卻水箱15下方的固液分離器9連通，固液分離器9右下側與液體出口管道12連通、底部與固體出口管道10連通。箱式電加熱爐20頂端開有錫液進孔2、底端開有錫液出孔19。冷卻水箱15下部連通有進水管8、上部連通有出水管16。冷卻管5為蛇形冷卻管,水解反應管21為蛇形水解反應管。錫池3與電加熱爐20內壁間布置有加熱元件，電加熱爐20的底部和四周填充耐火材料和保溫材料。進料斗I與水解反應管21連接處裝有閥門22，水解反應管21與冷卻管5連接處裝有閥門18，冷卻管5與固液分離器9連接處裝有閥門14進水管8和上出水管16上分別裝有閥門7和閥門17，固液分離器9與固體出口管道10連接處裝有閥門11，液體出口管道12上裝有閥門13。實施例2 :如圖所示，一種管式超臨界生物質水解液化裝置，包括進料斗I、錫池3、溫控儀4、冷卻管5、固液分離器9、固體出口管道10、液體出口管道12、冷卻水箱15、箱式電加熱爐20、水解反應管21。進料斗I穿過箱式電加熱爐20并與箱式電加熱爐20內的水解反應管21連通，箱式電加熱爐20內設有錫池3，錫池3連接有溫控儀4，水解反應管21穿過箱式電加熱爐20底端并與位于箱式電加熱爐20下方的冷卻水箱15內的冷卻管5連通，冷卻管5出口穿過冷卻水箱15底端并與位于冷卻水箱15下方的固液分離器9連通，固液分離器9右下側與液體出口管道12連通、底部與固體出口管道10連通。箱式電加熱爐20頂端開有錫液進孔2、底端開有錫液出孔19。冷卻水箱15下部連通有進水管8、上部連通有出水管16。冷卻管5為蛇形冷卻管,水解反應管21為蛇形水解反應管。錫池3與電加熱爐20內壁間布置有加熱元件，電加熱爐20的底部和四周填充耐火材料和保溫材料。實施例3 :如圖所示，一種管式超臨界生物質水解液化裝置，包括進料斗I、錫池3、溫控儀4、冷卻管5、固液分離器9、固體出口管道10、液體出口管道12、冷卻水箱15、箱式電加熱爐20、水解反應管21。進料斗I穿過箱式電加熱爐20并與箱式電加熱爐20內的水解反應管21連通，箱式電加熱爐20內設有錫池3，錫池3連接有溫控儀4，水解反應管21穿過箱式電加熱爐20底端并與位于箱式電加熱爐20下方的冷卻水箱15內的冷卻管5連通，冷卻管5出口穿過冷卻水箱15底端并與位于冷卻水箱15下方的固液分離器9連通，固液分離器9右下側與液體出口管道12連通、底部與固體出口管道10連通。箱式電加熱爐20頂端開有錫液進孔2、底端開有錫液出孔19。冷卻水箱15下部連通有進水管8、上部連通有出水管16。冷卻管5為蛇形冷卻管,水解反應管21為蛇形水解反應管。實施例4 :如圖所示，一種管式超臨界生物質水解液化裝置，包括進料斗I、錫池3、溫控儀4、冷卻管5、固液分離器9、固體出口管道10、液體出口管道12、冷卻水箱15、箱式電加熱爐20、水解反應管21。進料斗I穿過箱式電加熱爐20并與箱式電加熱爐20內的水解反應管21連通，箱式電加熱爐20內設有錫池3，錫池3連接有溫控儀4，水解反應管21穿過箱式電加熱爐20底端并與位于箱式電加熱爐20下方的冷卻水箱15內的冷卻管5連通，冷卻管5出口穿過冷卻水箱15底端并與位于冷卻水箱15下方的固液分離器9連通，固液分離器9右下側與液體出口管道12連通、底部與固體出口管道10連通。箱式電加熱爐20頂端開有錫液進孔2、底端開有錫液出孔19。冷卻水箱15下部連通有進水管8、上部連通有出水管16。實施例5 :如圖所示，一種管式超臨界生物質水解液化裝置，包括進料斗I、錫池3、溫控儀4、冷卻管5、固液分離器9、固體出口管道10、液體出口管道12、冷卻水箱15、箱式電加熱爐20、水解反應管21。進料斗I穿過箱式電加熱爐20并與箱式電加熱爐20內的水解反應管21連通，箱式電加熱爐20內設有錫池3，錫池3連接有溫控儀4，水解反應管21穿過箱式電加熱爐20底端并與位于箱式電加熱爐20下方的冷卻水箱15內的冷卻管5連通，冷卻管5出口穿過冷卻水箱15底端并與位于冷卻水箱15下方的固液分離器9連通，固液分離器9右下側與液體出口管道12連通、底部與固體出口管道10連通。
權利要求1.一種管式超臨界生物質水解液化裝置，其特征在于包括進料斗(I)、錫池(3)、溫控儀(4)、冷卻管(5)、固液分離器(9)、固體出口管道(10)、液體出口管道(12)、冷卻水箱(15)、箱式電加熱爐(20)、水解反應管(21);進料斗(I)穿過箱式電加熱爐(20)并與箱式電加熱爐(20)內的水解反應管(21)連通，箱式電加熱爐(20)內設有錫池(3)，錫池(3)連接有溫控儀(4 )，水解反應管(21)穿過箱式電加熱爐(20 )底端并與位于箱式電加熱爐(20 )下方的冷卻水箱(15)內的冷卻管(5)連通，冷卻管(5)出口穿過冷卻水箱(15)底端并與位于冷卻水箱(15)下方的固液分離器(9)連通，固液分離器(9)右下側與液體出口管道(12)連通、底部與固體出口管道(10)連通。
2.根據權利要求I所述的管式超臨界生物質水解液化裝置，其特征在于所述箱式電加熱爐(20)頂端開有錫液進孔(2)、底端開有錫液出孔(19)。
3.根據權利要求I所述的管式超臨界生物質水解液化裝置，其特征在于所述冷卻水箱(15 )下部連通有進水管(8 )、上部連通有出水管(16 )。
4.根據權利要求I所述的管式超臨界生物質水解液化裝置，其特征在于所述冷卻管(5)為蛇形冷卻管,水解反應管(21)為蛇形水解反應管。
5.根據權利要求I所述的管式超臨界生物質水解液化裝置，其特征在于所述錫池(3)與電加熱爐(20)內壁間布置有加熱元件，電加熱爐(20)的底部和四周填充耐火材料和保溫材料。
6.根據權利要求2或3所述的管式超臨界生物質水解液化裝置，其特征在于所述進料斗(I)與水解反應管(21)連接處裝有閥門(22)，水解反應管(21)與冷卻管(5)連接處裝有閥門(18)，冷卻管(5)與固液分離器(9)連接處裝有閥門(14)，進水管(8)和上出水管(16)上分別裝有閥門(7)和閥門(17)，固液分離器(9)與固體出口管道(10)連接處裝有閥門(11)，液體出口管道(12 )上裝有閥門(13 )。
專利摘要本實用新型涉及一種生物質水解液化裝置，特別是一種管式超臨界生物質水解液化裝置。本實用新型包括進料斗、錫池、溫控儀、冷卻管、固液分離器、固體出口管道、液體出口管道、冷卻水箱、箱式電加熱爐、水解反應管。進料斗穿過箱式電加熱爐并與箱式電加熱爐內的水解反應管連通，箱式電加熱爐內設有錫池，錫池連接有溫控儀，水解反應管穿過箱式電加熱爐底端并與位于箱式電加熱爐下方的冷卻水箱內的冷卻管連通，冷卻管出口穿過冷卻水箱底端并與位于冷卻水箱下方的固液分離器連通，固液分離器右下側與液體出口管道連通、底部與固體出口管道連通。本實用新型設計為管式，增加了原料的加熱面積，加快反應速度。
文檔編號C10L1/02GK202786160SQ20122045593
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月10日 優先權日2012年9月10日
發明者吳楨芬, 蘇有勇, 王 華 申請人:昆明理工大學