HY-SWZ-01生物质连续热解反应器
生物质是一种可再生或可循环的有机物质，主要来源于植物、动物、微生物及其衍生产品。它主要由纤维素、半纤维素、木质素等有机物构成，这些物质都是通过光合作用，将太阳能转化为化学能得到的。
生物质资源类别丰富，涵盖了农业、林业、水生生物、微生物以及畜禽粪便等多个领域。然而，由于当前尚未建立起非粮原料供应和能源农业体制，使得生物质资源的收集变得困难重重，这些资源分布广泛、种类繁多，且含水量高、能量密度低，不仅储运不便，而且其利用技术也远比化石燃料复杂，这成为了制约生物质能源大规模应用的主要障碍之一。
生物质是一种独特的碳可再生能源，其转化技术多种多样。根据产物的不同用途和技术方法，我们可以将其分为热化学、光化学和生物化学转化法等，通过这些技术可以制备出生物质能源物质。具体的技术手段包括直接燃烧、热解、气化等，能够生产出便于储运的液体、固体、气体三种形态的生物质能源。
生物质热解技术是一种热化学转化技术，其核心原理是在缺氧环境中通过加热和化学手段，将生物质转化为具有高热值、易储存且具有商业价值的清洁生物质能源。这一技术涵盖了多种转化方法，包括热解、气化、液化以及烘培等。这些热化学转化技术的产物用途广泛，可用于供热、发电，或者进一步加工为液体燃料，甚至提炼为化学产品。
在热解过程中，根据反应条件和速度的不同，可以分为有机热解和无机热解。有机热解反应相对复杂，涉及较多的副反应；而无机热解反应则较为简单。生物质热裂解，即在缺氧环境下通过高温加热使分子分解，进而发生一系列复杂的化学反应，最终产生焦炭、气体和液体等产物，这是生物质能转化技术中一种至关重要的途径。
生物质热解技术根据操作方式和速度的不同，又可分为慢速热解（烧炭法）、常规热解、快速热解和闪速热解等多种方法。这些方法各具特色，可以根据不同的需求和条件进行选择和应用。
1.慢速热解
主要是生物质炭化的过程，反应温度在400℃一下，升温速率较低，反应可以进行几小时到几天的时间，产物主要为焦炭。
2.常规热解
加热温度低于500℃，加热速率10-100L/min，热解产物停留时间为0.5-5s,可生成固、液、气三态的产物。
3.快速热解
将生物质原料研磨粒径大小小于1mm以下，通过加热后的载气将原料吹入热解装置中，在超高的加热速率、500℃以上的热解温度下，使原料快速气化，瞬间冷凝成液体，快速热解液体产率较高，主要得到液体产物，部分气体产物和焦炭。
4.闪速热解
闪速热解的热解温度及其高，颗粒粒径在0.2mm下，生成的产物主要是以气体为主。
航空煤油，作为航空飞行器发动机的核心燃料，其性能标准相较于其他运输工具发动机燃料更为严格。由于民航飞机主要在8000至12000米的高空飞行，航空发动机在这样的低温缺氧环境中运行，因此对航空煤油的要求极高。航空煤油必须确保纯净，不含任何杂质和水分，以确保发动机的稳定运行。同时，它还需具备较低的冰点，以适应高空低温环境，以及较高的热值，以提供足够的能量支持飞行。除此之外，对航空煤油的黏度、密度、润滑性和抗静电性等特性也有明确的规范，这些都是为了提高飞行的安全性，并延长航空发动机的使用寿命。总的来说，航空煤油的高标准确保了航空运输的可靠性和安全性。
生物质热解技术，作为热化学转换方法中的一种，其工作机理是在无空气、高温或加压条件下，促使生物质中的大分子分解为小分子物质。通过这种过程，我们可以获得液体生物油、固态的焦炭和可燃气体这三种主要产品。由于生物质中的木质类物质结构复杂，因此在隔绝空气加热的过程中，其内部的化学键会发生断裂，不同物质之间也会发生相互作用。这就导致原料的种类、反应温度、含水率、催化剂的选择以及装置结构等因素，都会对最终产物的结构分布产生显著影响。
生物质热解的主要目标是通过热解反应，实现固体生物质向液体产物的转化，同时产生固态和气态的副产品。值得注意的是，无论是原料还是产物，都具有可燃性。生物质热解的意义在于，它能够将原本密度较低的生物质原料转化为密度较高的液体燃料油。由于液体燃料在实际应用中具有广泛的适用性、存储的安全性和运输的便捷性等优点，这使得生物质热解技术成为极具应用潜力的技术之一。
生物质热解的产物分布并非随意，而是受到原料成分、热解方法以及热解条件的共同影响。从反应速率的角度出发，我们又可以将热解分为慢速热解、常规热解和快速热解等多种类型。据文献报道，在理想的条件下，液体的产率最高可达到80%，而焦炭的产率则可达到30%左右，这为生物质热解技术的实际应用提供了有力的数据支持。
案例介绍1：塑料垃圾的热解
将塑料垃圾转化成能源（液体油）和增值产品（焦炭）。
该热解反应器容量为20升，不锈钢材质，电加热，最高温度600℃。反应器末端安装着与冷水机相连的管式冷凝器。最下方装有液体油收集器。右侧装有操作简单的控制面板。
加热罐高度360 mm ；加热罐直径310 mm ；反应器原料容量20 L ；冷凝器长度860 mm ；冷凝器直径147 mm。
塑料垃圾进入反应室后升温，加热后反应室中产生的有机蒸气被冷凝成液态油。冷凝的有机蒸气收集在系统底部，而来自同一液体油管道的未冷凝产物以气体形式从反应器中排出。
结论：
在 450 ℃ 温度和 75 min反应时间下实现了最大液体油收率 81% 的最佳条件。在最佳条件下生产的液体油的动力粘度为1.77 mPas，运动粘度为1.92 cSt，密度为0.92 g/cm3，倾点为-60℃，凝固点为-64℃，闪点为 30.2℃，高位发热量为 41.6 MJ/kg。
应用案例2：分段独立连续式热解反应器
1.料斗；2.进料阀;3.电机;4.加热器;5.输料螺杆；6.隔热环；7.滤网；8.安全阀；9.预热器；10.热解气裂解器；11.换热器；12.油气分离器；13.储油罐；14.套管冷凝器；15.三相分离器；16.轻油收集罐；17.储水罐；18.盘管冷凝器；19.气体流量计；20.热解气燃烧器；21.控制系统；22.进水口；23.斜螺旋；24.循环水套筒25.出水口；26.集炭箱
应用案例3：生物质热解反应器
本装置用于研究禽畜粪便加工成环保燃料的最佳操作条件。
实验过程如下：1kg生物质颗粒批量加入反应器中，气相(氮/蒸汽)的流速为0.68-0.8 m/s。
工作温度：350℃
工作压力：0.2MPa
1-蒸汽锅炉，2-生物质进料罐，3-生物质 焙烧反应器，4-焙烧后生物炭收集器，5-旋风分离器，6-冷水循环机，7-冷凝器，8 -控制面板，9-加热器
应用案例4：用于松木和杨木的热解
进料部分：固体由螺旋给料机进入热解炉，气体通过减压阀进入预热炉达到指定温度后进入热解炉中；
热解部分：三段加热炉，最大可达900℃；
热解产物分离部分：旋风分离器和冷凝器可实现固气分离。
工艺流程：
99.99%氮气为载体，0.6mm的颗粒粒径的松木和杨木进入热解炉，到达530℃后，原料热解，产生的气体被带到冷凝器中，经由旋风分离器，分理出焦炭，再经冷凝器分别得到热解油和可燃气体，热解油的转化率均在57%。
应用案例5：用于木质素热解
本设备的应用是将木质纤维素、农业废弃物等转化为清洁能源。
上图为50kg螺杆式生物质连续热解反应器，最高使用温度为600℃，不锈钢材质。
反应器的长度、内径以及螺杆的转速取决于生物质的停留时间。
应用案例6：用于木质素热解
本设备的应用是将木质纤维素、农业废弃物等转化为清洁能源。
航业能源公司专注于生物质热解技术的深入研究，可以为您提供一系列有针对性的热解设备，满足您的需求。欢迎您前来咨询，我们的专业团队将为您服务。
