一种多层管式生物质热解反应腔的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物质热解炭化技术研究领域，特别是一种生物质热解炭化反应器。
【背景技术】
[0002]生物质热解过程的传热传质作用研究成果较少，主要是因为在相对高的温度(300°C?600°C )下，生物质的热参数较难测得，传热规律不易得到，不利于设计合理的反应器尺寸。生物质热解炭化技术是农林废弃物资源化利用的新技术。该技术可以将秸杆、木肩等农林废弃物转化为生物炭，生物炭在农业与环境领域具有较高的潜在价值，然而，生物炭的用途由其性质决定，因此，生产出性质稳定的生物炭对于高效利用生物炭是非常重要的。
[0003]近几年开展生物质热解炭化研究的手段主要包括两大类，一类是基于热重分析仪的仪器研究，可方便快捷地设置热解反应的参数，得出了原料种类、粒径、热解终温、升温速率等因素对的影响规律。在这类研究特点是热重分析仪用料很少，有效避开了生物质传热传质对热解的影响，侧重点是热解炭化失重规律与热解动力学的研究，不足之处是只能得到热解失重规律，不能直接研究生物炭的性质，另外，小样品得到的性质规律并不能直接用于大样品；另一类是利用自制炭化设备对生物质原料进行热解炭化，在加热方式、进料与炭化连续性等生产工艺方面做了较多尝试，对反应器的内径尺寸等并没有深入研究，对生物质原料传热传质问题与炭化程度是否均匀也关注较少。本实用新型所述的热解反应管，从研究生物质传热传质特性出发，研究不同料层厚度，对生物炭性质的影响，旨在获得原料升温曲线，研究生物质在热解作用下的炭化规律，为生物质热解炭化设备开发提供基础数据与参考。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种生物质热解反应腔，将反应腔分为三层以保证生物炭品质均勾。
[0005]本实用新型提供一种生物质热解反应器，一种生物质热解反应腔，由反应腔(I)、中层管(2)、卡座(3)、内层管(4)、反应腔热电偶(5)、中层管热电偶(6)、内层管热电偶
(7)、反应腔热电偶孔(8)、中层管热电偶孔(9)、内层管热电偶孔(10)组成，其特征在于，反应腔⑴被分割层中层管⑵与与内层管⑷分成三个空腔，反应腔⑴与中层管⑵底部的卡座(3)保证三套层位置不变，放入物料后，就会产生三个料层，反应腔热电偶(5)，中层管热电偶(6)，内层管热电偶(7)三个热电偶探头穿过反应腔热电偶孔(8)，中层管热电偶孔(9)，内层管热电偶孔(10)伸入物料内。
[0006]所述的生物质热解反应腔，其特征在于反应腔内设两个套层中层管(2)与内层管
(4)，将物料隔成三个腔，中层管(2)与内层管(4)的位置由卡座来限定。
[0007]所述的生物质热解反应腔，其特征在于三个腔将物料分为三个层，每层有一支测温热电偶，分别是反应腔热电偶(5)、中层管热电偶(6)与内层管热电偶(7)测量物料的温度。
[0008]所述的生物质热解反应腔测温热电偶，其特征在于反应腔热电偶(5)、中层管热电偶(6)与内层管热电偶(7)具有固定的位点，这些位点由反应腔热电偶孔(8)、中层管热电偶孔(9)、内层管热电偶孔(10)三个位孔来限制。
【附图说明】
[0009]图1为反应腔与分割层示意图；
[0010]图2为反应腔与分割层组装示意图；
[0011]图3为反应腔与分割层组装时俯视示意图；
[0012]1.反应腔；2.中层管；3.卡座；4.内层管；5.反应腔热电偶；6.中层管热电偶；
7.内层管热电偶；8.反应腔热电偶孔；9.中层管热电偶孔；10.内层管热电偶孔。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图与实施例对本发明的具体结构和工作过程进一步描述。
[0014]为达到这一目的所采取的技术方案是，该生物质热解炭化反应腔分割层，主要由半径分别为10mm、20mm、30mm，高度相同(150mm)，同一轴心的三个层管组成，将三个层管套叠在一起，通过三个管将反应区划分为三个料层，每一层均设有热电偶探头位点(半径分别为5mm、15mm、25mm)。在每一料层均装载相同高度的物料。热解反应时，将套叠在一起的三个层管，置于对开圆柱筒状、隔绝空气的反应腔内。热解过程中，插入热电偶探头至同一水平高度，控制系统的计算机记录每一层的温度变化情况；热解反应结束后，三个料层的生物炭样品分别收集。
[0015]反应腔内设两个套层中层管与内层管，将反应区隔成三个腔，中层管与内层管的位置由卡座来限定。
[0016]三个腔将物料分为三个层，每层有一支测温热电偶，分别是反应腔热电偶中层管热电偶与内层管热电偶测量物料的温度。
[0017]反应腔热电偶、中层管热电偶与内层管热电偶具有固定的位点，这些位点由反应腔热电偶孔、中层管热电偶孔、内层管热电偶孔三个位孔来限制。
[0018]最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种多层管式生物质热解反应腔，由反应腔(1)、中层管(2)、卡座(3)、内层管(4)、反应腔热电偶(5)、中层管热电偶(6)、内层管热电偶(7)、反应腔热电偶孔(8)、中层管热电偶孔(9)、内层管热电偶孔(10)组成，其特征在于，反应腔⑴被分割层中层管(2)与与内层管(4)分成三个空腔，反应腔(1)与中层管(2)底部的卡座(3)保证三套层位置不变，放入物料后，就会产生三个料层，反应腔热电偶(5)，中层管热电偶(6)，内层管热电偶(7)三个热电偶探头穿过反应腔热电偶孔⑶，中层管热电偶孔(9)，内层管热电偶孔(10)伸入物料内。2.根据权利要求1所述的多层管式生物质热解反应腔，其特征在于反应腔内设两个套层中层管⑵与内层管(4)，将物料隔成三个腔，中层管⑵与内层管⑷的位置由卡座来限定。3.根据权利要求1所述的多层管式生物质热解反应腔，其特征在于三个腔将物料分为三个层，每层有一支测温热电偶，分别是反应腔热电偶(5)、中层管热电偶(6)与内层管热电偶(7)测量物料的温度。4.根据权利要求1所述的多层管式生物质热解反应腔，其特征在于反应腔热电偶(5)、中层管热电偶(6)与内层管热电偶(7)具有固定的位点，这些位点由反应腔热电偶孔(8)、中层管热电偶孔(9)、内层管热电偶孔(10)三个位孔来限制。
【专利摘要】本实用新型涉及一种生物质热解炭化反应腔分割层，主要由内径不同、高度相同、同一轴心的三个层管组成，将三个层管套叠在一起，通过三个管将反应区划分为三个料层，每一层均设有热电偶探头位点。在每一料层均装载相同高度的物料。热解反应时，将套叠在一起的三个层管，置于对开圆柱筒状、隔绝空气的反应腔内。热解过程中，插入热电偶探头至同一水平高度，控制系统的计算机记录每一层的温度变化情况；热解反应结束后，三个料层的生物炭样品分别收集。
【IPC分类】C10B47/02, C10B53/02
【公开号】CN205061977
【申请号】CN201520710537
【发明人】孟海波, 赵立欣, 李丽洁, 姚宗路, 丛宏斌, 戴辰, 贾吉秀
【申请人】农业部规划设计研究院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月15日