木质素催化裂解装置及其催化裂解方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111690428A(43)申请公布日2020.09.22(21)申请号202010615439.0(22)申请日2020.06.30(71)申请人南京林业大学地址210037江苏省南京市龙蟠路159号(72)发明人陈登宇岑珂慧章一蒙陈凡周建斌马欢欢(74)专利代理机构南京科阔知识产权代理事务所(普通合伙)32400代理人王清义(51)Int.Cl.C10G1/00(2006.01)C10B53/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称木质素催化裂解装置及其催化裂解方法(57)摘要本发明公开了一种木质素催化裂解装置及其催化裂解方法，包括进料装置、热气进口、热气仓、热解腔、导热隔板、脱碳腔和催化裂解腔，所述进料装置与热解腔的下部相连，热气进口与热气仓一端相连，热气仓位于热解腔底部，热气仓另一端与热解腔底部相连，热解腔与催化裂解腔通过导热隔板相连，热解腔上部的热解气出气口与脱碳腔相连，脱碳腔上部的脱碳气出气口与催化裂解腔的下部相连，所述催化裂解腔的上部设有催化气出气口和上盖板。本发明实现了热解、脱碳、催化一体化，合理的使用了热量，杜绝了气体流动过程中的结焦问题，通过独特的催化裂解腔有效控制了催化剂的温度以及催化剂的积碳失效，保证了木质素高效、稳定催化裂解。CN111690428ACN111690428A权利要求书1/1页1.一种木质素催化裂解装置，其特征在于：包括进料装置、热气进口、热气仓、热解腔、导热隔板、脱碳腔和催化裂解腔，所述进料装置与热解腔的下部相连，热气进口与热气仓一端相连，热气仓位于热解腔底部，热气仓另一端与热解腔底部相连，热解腔与催化裂解腔通过导热隔板相连，热解腔上部的热解气出气口与脱碳腔相连，脱碳腔上部的脱碳气出气口与催化裂解腔的下部相连，所述催化裂解腔的上部设有催化气出气口和上盖板。2.根据权利要求1所述的木质素催化裂解装置，其特征在于：所述进料装置包括进料斗和螺旋进料器，所述进料斗与螺旋进料器相连，所述螺旋进料器与热解腔的下部相连。3.根据权利要求1所述的木质素催化裂解装置，其特征在于：所述热解腔的底部与热气仓相连的部分布置有锥形布气器。4.根据权利要求3所述的木质素催化裂解装置，其特征在于：所述布气器的锥角为45度至60度，锥面布满孔，孔直径为5mm，相邻孔之间的间距为8mm。5.根据权利要求1所述的木质素催化裂解装置，其特征在于：所述热解腔的腔体内壁布置有耐火砖。6.根据权利要求1所述的木质素催化裂解装置，其特征在于：所述催化裂解腔内设有催化填充管、导热油腔和搅拌装置；所述导热油腔位于催化裂解腔的中部，所述导热油腔的下部设有进油口，上部设有出油口；所述催化填充管位于导热油腔内侧，所述催化填充管的底部为催化剂托板，所述搅拌装置的搅拌叶片位于催化填充管的内部，所述搅拌装置上设有填充管盖板且填充管盖板盖合在催化填充管的顶部开口处，所述催化剂托板的表面和填充管盖板的表面均设有若干个气孔，所述催化裂解腔的顶部与上盖板密封连接。7.根据权利要求6所述的木质素催化裂解装置，其特征在于：所述搅拌装置包括电机、减速机、主轴、填充管盖板和搅拌叶片，所述电机通过减速机与主轴连接，所述主轴的中部固定连接有填充管盖板，所述主轴的中下部固定连接有搅拌叶片，所述搅拌叶片埋于催化填充管内的催化剂中；所述电机和减速机位于催化裂解腔的外部，所述主轴位于催化裂解腔的内部，所述上盖板上设有用于使搅拌装置穿出的预留孔，所述搅拌装置与预留孔的连接位置密封设置。8.根据权利要求6所述的木质素催化裂解装置，其特征在于：所述催化裂解腔内设有热电偶，所述热电偶用于测量导热油腔内流动的导热油的温度。9.根据权利要求1所述的木质素催化裂解装置，其特征在于：所述脱碳腔的中部设有细粉分离部件，所述脱碳腔底部的脱碳口与螺旋出炭器相连，所述螺旋出炭器与星型关风机相连。10.一种木质素催化裂解装置的催化裂解方法，其特征在于，包括：外界高温热风依次从热气进口、热气仓和布气器进入热解腔内；同时，木质素通过进料装置送入热解腔内，在热解腔内发生热解反应，热解产生混合气体通过热解气出气口进入脱碳腔内脱碳；脱碳后的混合气体通过脱碳气出气口被送入带有催化剂的催化裂解腔内定向催化，定期开动搅拌装置，并通过向导热油腔的进油口输送导热油来提升催化剂的温度，清理积碳；脱碳腔的细粉分离部件脱碳后产生的高品质的炭通过螺旋出炭器与星型关风机送出。2CN111690428A说明书1/4页木质素催化裂解装置及其催化裂解方法技术领域[0001]本发明属于生物质能源和林产化工领域，具体是一种木质素催化裂解装置及其催化裂解方法。背景技术[0002]木质素在木质纤维素生物质中的含量居于第二位，木质素衍生的