【技术实现步骤摘要】
催化剂再生的生物质连续催化热解一体化装置
本技术涉及一种提高生物质催化热解效率的一体化装置,具体涉及催化剂再生的生物质连续催化热解一体化装置。
技术介绍
随着人们生活水平的日益提高,对于能源的消耗以及废弃物的产生日渐增长。一方面是日发枯竭的化石能源,另一方面则是能源的不完全利用导致废弃物的堆积成山。这两个问题使得能源的高效合理利用变地迫在眉睫。相较于化石能源这种不可再生的资源,可再生的生物质资源的前景广阔。现如今生物质资源丰富,但转化利用的技术还不成熟,因而探究更好的生物质转化利用手段是许多研究人员正在努力的方向。对于生物质的热解研究,国内外都有很多,并已形成了一定的理论基础。在生物油精制方面,目前比较常见的方法是催化热解法和催化加氢脱氧法。催化热解法的技术主要是在环境压力下进行热解实验,然后将所产生的热解气在催化剂中进行催化重整,裂解出类汽油的轻质油分。这一方法相较于催化加氢脱氧法,省去了加压过程,使实验操作流程简单化、便捷化和经济化。在生物质催化热解时,焦油是会必然生成的物质,而且生物质的挥发分含量高的特点决定了生物质热解过程中产生的焦油量要比煤产生的要多,这一特点严重制约了生物质热解技术的发展。所以脱除焦油是生物质热解发展的一个关键问题。ZSM-5常被应用于生物质催化热解反应中,它能够在一定程度上改善生物油的品质。但ZSM-5的孔径较小,对于大分子反应扩散阻力较大,反应物易在其表面结焦失活,所以减少催化剂的失活是对催化剂高效利用的一个重要方面。ZSM-5的热稳定性很高,是已知沸石中热稳定 ...
【技术保护点】
1.催化剂再生的生物质连续催化热解一体化装置,其特征在于,包括气体装置(1)、立式石英管(4)、催化剂再生区(11)、催化重整区(14)、失活催化剂收集区(17)、螺旋给料器(18)、冷凝区;气体装置(1)连接于立式石英管(4)的侧壁,向立式石英管(4)通入惰性气体,立式石英管(4)内放置有生物质,惰性气体为生物质提供无氧的环境和载气;所述立式石英管(4)从上到下依次是进料区、热解区、焦油脱除区和出料区,进料区上设置有入口,出料区底部设有出口,生物质从入口处加入,生物质在热解区热解后产生热解气和生物炭,生物炭进入焦油脱除区构成生物炭床层,热解气随载气向下流经焦油脱除区被脱除焦油,生物炭从出口排出;催化重整区(14)的一侧连接于出料区的立式石英管(4)侧壁,另一侧连接冷凝区,催化重整区(14)内放置有催化剂,脱除焦油后的热解气流经催化重整区(14)被裂解催化,裂解催化后的热解气进入冷凝区被收集;催化重整区(14)的下方连接失活催化剂收集区(17),失活催化剂收集区(17)用于收集催化重整区(14)内失活的催化剂,上方连接催化剂再生区(11),催化剂再生区(11)用于失活的催化剂的再生;失 ...
【技术特征摘要】
1.催化剂再生的生物质连续催化热解一体化装置,其特征在于,包括气体装置(1)、立式石英管(4)、催化剂再生区(11)、催化重整区(14)、失活催化剂收集区(17)、螺旋给料器(18)、冷凝区;气体装置(1)连接于立式石英管(4)的侧壁,向立式石英管(4)通入惰性气体,立式石英管(4)内放置有生物质,惰性气体为生物质提供无氧的环境和载气;所述立式石英管(4)从上到下依次是进料区、热解区、焦油脱除区和出料区,进料区上设置有入口,出料区底部设有出口,生物质从入口处加入,生物质在热解区热解后产生热解气和生物炭,生物炭进入焦油脱除区构成生物炭床层,热解气随载气向下流经焦油脱除区被脱除焦油,生物炭从出口排出;催化重整区(14)的一侧连接于出料区的立式石英管(4)侧壁,另一侧连接冷凝区,催化重整区(14)内放置有催化剂,脱除焦油后的热解气流经催化重整区(14)被裂解催化,裂解催化后的热解气进入冷凝区被收集;催化重整区(14)的下方连接失活催化剂收集区(17),失活催化剂收集区(17)用于收集催化重整区(14)内失活的催化剂,上方连接催化剂再生区(11),催化剂再生区(11)用于失活的催化剂的再生;失活催化剂收集区(17)和催化剂再生区(11)之间连接有螺旋给料器(18),失活的催化剂通过螺旋给料器(18)加入到催化剂再生区(11),失活的催化剂再生后,从催化剂再生区(11)回到催化重整区(14)。
2.根据权利要求1所述的催化剂再生的生物质连续催化热解一体化装置,其特征在于,催化剂再生区(11)包括一箱式电加热炉,箱式电加热炉的上部设有一开口,通过所述开口向催化剂再生区(11)加入失活的催化剂和通入空气,箱式电加热炉的底部为绝热层,防止箱式电加热炉提供的热量对催化重整区(14)直接进行辐射,造成催化重整区(14)的温度过高,箱式电加热炉的侧壁为导热层,箱式电加热炉提供的热量通过侧壁辐射给立式石英管(4)的热解区和焦油脱除区、催化重整区(14),为热解区的生物质的热解、热解气的脱除焦油和热解气的裂解催化提供热量。
3.根据权利要求2所述的催化剂再生的生物质连续催化热解一体化装置,其特征在于,所述一体化装置还包括可控调节挡板,可控调节挡板包括第一可控调节挡板(8)和第二可控调节挡板(9),第一可控调节挡板(8)设置于热解区的立式石英管(4)侧壁上,第二可控调节挡板(9)设置于焦油脱除区的立式石英管(4)侧壁上,可控调节挡板与箱式电加热炉的侧壁相对,调节箱式电加热炉的侧壁辐射热量的接收量,控制热解区和焦油脱除区的温度。
4.根据权利要求2所述的催化剂再生的生物质连续催化热解一体化装置,其特征在于,所述一体化装置还包括搅拌组件,所述搅拌组件包括搅拌器(6)、叶轮(10)及搅拌器(6)与叶轮(10)之间的传动装置,搅拌器(6)和叶轮(10)之间同轴设置,搅拌器(6)放置于立式石英管(4)内的生物质之间,叶轮(10)设置在箱式电...
【专利技术属性】
技术研发人员:马晓茜,陈丽尧,余昭胜,曾祥浩,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:新型
国别省市:广东;44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。