專利名稱：一種連續(xù)式生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于生物煉制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連續(xù)式生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著石化資源的短缺，很多國家都在尋求發(fā)展既可再生、又環(huán)保的可替代品，于是生物質(zhì)資源成為發(fā)展的重點(diǎn)。我國生物質(zhì)資源非常豐富，僅農(nóng)作物秸桿一項，每年就有7億多噸，如果利用其二分之一，即可替代一億噸石油。生物質(zhì)干餾炭化技術(shù)是生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化的重要途徑。生物質(zhì)通過干餾技術(shù)可以轉(zhuǎn)化成生物炭、生物氣、木醋液和焦油，其中它們不但可以直接作為能源使用，也可以作為化工原料。目前生物質(zhì)連續(xù)干餾炭化裝置主要有兩種類型一種為干餾床和螺旋輸送裝置組合式；一種為螺旋輸送裝置組成。 在全部為螺旋輸送裝置的干餾設(shè)備中，專利CN102226092A公開了一種連續(xù)式生物質(zhì)低溫?zé)峤馓炕椒捌涮炕癄t裝置，該炭化爐的爐體采用螺旋推進(jìn)式送料，爐體內(nèi)加熱筒的外部套有外加熱筒，內(nèi)外筒之間有一定間距，套筒間的內(nèi)部煙道為迷宮式走向；炭化時產(chǎn)生的煙氣經(jīng)燃燒室燃燒給反應(yīng)筒提供熱量，熱煙氣流經(jīng)套筒后進(jìn)入換熱裝置烘干原料。該設(shè)備雖然燃燒室和炭化室分開了，但只靠煙道氣來加熱炭化爐和干燥裝置，燃燒室部分的熱量浪費(fèi)，同時需通過通入N2逐步完成生物質(zhì)低溫?zé)峤馓炕^程。專利CN101050370A公開了一種水冷連續(xù)干餾式秸桿炭粉機(jī)，在炭化室內(nèi)設(shè)有多級炭化管，在每級炭化管的每個管體內(nèi)分別設(shè)有螺旋輸送機(jī)，集氣室設(shè)在炭化室內(nèi)，煙氣再次燃燒利用，卸料通過循環(huán)水隔離冷卻，實現(xiàn)炭粉干冷；燃燒室和炭化室相連，煙氣經(jīng)配風(fēng)后直接在燃燒室燃燒，該連續(xù)式干餾設(shè)備燃燒室和炭化室沒有分開，靠近燃燒室的下層炭化管受熱不均。上述連續(xù)式干餾設(shè)備所采用的螺旋絞龍是連續(xù)螺旋式，在輸送纖維狀物料時容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，存在物料炭化質(zhì)量不均，氣體回收管道曲折，木醋液和焦油回收困難等問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種物料炭化均勻、副產(chǎn)品回收方便的連續(xù)式生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備。為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種連續(xù)式生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，包括進(jìn)料裝置、燃燒裝置、干燥裝置、炭化裝置和出料裝置；燃燒裝置包括燃燒室和設(shè)置于其內(nèi)部的燃燒頭；干燥裝置包括干燥室和設(shè)置于其內(nèi)部的干燥管；炭化裝置包括炭化室和設(shè)置于其內(nèi)部的炭化管；干燥管和炭化管上均設(shè)有進(jìn)料口、出料口和氣體出口，干燥管和炭化管內(nèi)均設(shè)有與動力機(jī)構(gòu)連接的螺旋輸送裝置，進(jìn)料裝置與干燥管的進(jìn)料口連通，干燥管的出料口與炭化管的進(jìn)料口連通，炭化管的出料口與出料裝置連接；干燥管的氣體出口和炭化管的氣體出口分別依次與冷卻器和分離器連通，分離器的氣體出口通過凈化裝置與燃?xì)夤苓B通；燃燒室外部設(shè)有與炭化室連通的煙氣管道，炭化室外部設(shè)有與干燥室連通的煙氣管道。所述干燥管的氣體出口和炭化管的氣體出口分別與集氣裝置連接后依次與冷卻器和分離器連通。所述干燥室內(nèi)設(shè)有一級或至上而下設(shè)有多級干燥管，每級干燥管至少設(shè)有一個管體，每個管體中設(shè)有螺旋輸送裝置，每級干燥管中的螺旋輸送裝置的推進(jìn)方向相同，任意相鄰上下兩級干燥管中的螺旋輸送裝置的推進(jìn)方向相反，且上一級干燥管中的螺旋輸送裝置的推送終端與下一級干燥管中的螺旋輸送裝置的推送始端之間設(shè)有下料通道；所述炭化室內(nèi)設(shè)有一級或至上而下設(shè)有多級炭化管，每級炭化管至少設(shè)有一個管體；每個管體中設(shè)有螺旋輸送裝置，每級炭化管中的螺旋輸送裝置的推進(jìn)方向相同，任意相鄰上下兩級炭化管中的螺旋輸送裝置的推進(jìn)方向相反，且上一級炭化管中的螺旋輸送裝置的推送終端與下一級炭化管中的螺旋輸送裝置的推送始端之間設(shè)有下料通道；每個螺旋輸送裝置與獨(dú)立的動力機(jī)構(gòu)連接。所述螺旋輸送裝置包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上間隔設(shè)有螺旋葉片，相鄰螺旋葉片之間的轉(zhuǎn)軸上沿轉(zhuǎn)軸徑向設(shè)有撥叉。所述出料裝置為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為螺旋推進(jìn)絞龍，外部走冷卻水。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下幾方面的優(yōu)點(diǎn)I、原料適應(yīng)性強(qiáng)，干燥管設(shè)在干燥室內(nèi)，可以利用炭化室排出尾氣的熱量對生物質(zhì)顆粒進(jìn)行強(qiáng)制干燥，使原料中所含的水分盡可能多地析出；由于干燥管設(shè)有獨(dú)立的傳動裝置，對含水量較高的物料，可以通過調(diào)節(jié)傳動裝置，延長物料的停留時間；對于含水量較低的物料，可以縮短停留時間；2、便于控制炭化過程，本實用新型將燃燒室和炭化室分開，在炭化過程中不添加助劑，通過控制燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧訜崽炕抑械奶炕?，實現(xiàn)生物質(zhì)的熱解炭化過程；由于炭化管也設(shè)置有獨(dú)立的傳動裝置，可以根據(jù)要求合理控制生物質(zhì)在炭化室內(nèi)的停留時間，使物料受熱均勻，炭化質(zhì)量好；3、炭化溫度可調(diào)，由于燃燒室單獨(dú)設(shè)置，進(jìn)入炭化管的煙道氣的溫度可根據(jù)不同的炭化對象加以調(diào)節(jié)。4、改進(jìn)螺旋絞龍的結(jié)構(gòu)方式，強(qiáng)化了物料的混合和傳送，利用間斷螺旋結(jié)構(gòu)和撥叉組合方式，解決纖維狀物料的打滑問題，使物料均勻穩(wěn)定地輸送；5、易于大型化，本實用新型對生物質(zhì)干燥、炭化、冷卻、分離、凈化和生物氣燃燒等過程進(jìn)行合理劃分和集成，實現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行操作方便，便于進(jìn)行工業(yè)放大。

圖I是本實用新型設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型設(shè)備中螺旋輸送裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型設(shè)備另一實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中干燥管、炭化管相對位置示意圖。
具體實施方式
[0024]實施例I :如圖I、圖2所示，生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，包括進(jìn)料裝置1，燃燒室14，干燥室2，炭化室4，出料裝置6，燃燒室14中設(shè)有燃?xì)夤?5和燃燒頭16，干燥室2中設(shè)一級干燥管3，炭化室4中設(shè)有三級炭化管5，干燥管3和炭化管5設(shè)有獨(dú)立的螺旋輸送裝置13和動力機(jī)構(gòu)7，第一級炭化管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向與第三級炭化管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向相同，第一級炭化管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向與第二級炭化管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向相反；干燥管3的進(jìn)料口 3-1與進(jìn)料裝置I相接，干燥管3的出料口 3-2與第一級炭化管的進(jìn)料口 5-11相接；第一級炭化管的出料口 5-12通過下料通道與第二級炭化管的進(jìn)料口 5-21相接；第二級炭化管的出料口 5-22通過下料通道與第三級炭化管的進(jìn)料口 5-31相接；第三級炭化管的出料口 5-32與出料裝置6相接，出料裝置6為雙層結(jié)構(gòu)， 內(nèi)部為螺旋推進(jìn)絞龍，外部走冷卻水，生物炭冷卻后排出。干燥管3和炭化管5中均設(shè)有螺旋輸送裝置13，每個螺旋輸送裝置13均由動力機(jī)構(gòu)7獨(dú)立帶動，如圖2所示，螺旋輸送裝置13包括轉(zhuǎn)軸13-3，轉(zhuǎn)軸13-3上間隔設(shè)有螺旋葉片13-1，相鄰螺旋葉片13-1之間的轉(zhuǎn)軸13-3上沿轉(zhuǎn)軸徑向設(shè)有撥叉13-2。干燥管3的氣體出口 3-3與集氣裝置8的進(jìn)口相接，干燥過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)集氣裝置8收集后，依次經(jīng)冷卻器9、分離器10進(jìn)行冷卻分離，在此過程中水蒸汽被冷凝分離出來，剩余的氣體被送至凈化裝置11。各級炭化管5上的氣體出口 5-13、5-23、5_33與集氣裝置8的進(jìn)口相接，炭化過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)集氣裝置8收集后，依次經(jīng)冷卻器9、分離器10進(jìn)行冷卻分離，在此過程中木醋液和焦油被分離出來，剩余的氣體合并送至凈化裝置11，凈化后的氣體與適量的空氣通過風(fēng)機(jī)12送至燃?xì)夤?5，在燃燒室14進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋饨?jīng)煙氣管道17送至炭化室4提供炭化熱量，炭化室排出的尾氣經(jīng)煙氣管道17送至干燥室2內(nèi)提供干燥熱量。在整套裝置啟動時，需要加入燃料啟動燃燒室，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常時，根據(jù)凈化氣體量確定燃料的補(bǔ)充量或外供量。實施例2 如圖3、圖4所示，生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，包括進(jìn)料裝置1，燃燒室14，干燥室2，炭化室4，出料裝置6，燃燒室14中設(shè)有燃?xì)夤?5和燃燒頭16，干燥室2中設(shè)二級干燥管3，炭化室4中設(shè)有三級炭化管5，干燥管3和炭化管5設(shè)有獨(dú)立的螺旋輸送裝置13和動力機(jī)構(gòu)7，第一級干燥管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向與第二級干燥管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向相反；第一級炭化管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向與第三級炭化管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向相同，第一級炭化管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向與第二級炭化管的螺旋輸送裝置13的推進(jìn)方向相反；每級干燥管和炭化管個數(shù)為2個，同級干燥管和炭化管水平排列(如圖4所示);第一級干燥管3的進(jìn)料口 3-1與進(jìn)料裝置I相接，第一級干燥管的出料口 3-2分別通過下料通道與其下方放置的第二級干燥管的進(jìn)料口 3-21相接；第二級干燥管3的出料口 3-22分別通過下料通道與其下方放置的第一級炭化管的進(jìn)料口 5-11相接；第一級炭化管的出料口 5-12分別通過下料通道與第二級炭化管的進(jìn)料口 5-21相接；第二級炭化管的出料口 5-22分別通過下料通道與其下方放置的第三級炭化管的進(jìn)料口 5-31相接；第三級炭化管的出料口 5-32與出料裝置6相接，出料裝置6為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為螺旋推進(jìn)絞龍，外部走冷卻水，生物炭冷卻后排出。[0031]干燥管3和炭化管5中均設(shè)有螺旋輸送裝置13，每個螺旋輸送裝置13均由動力機(jī)構(gòu)7獨(dú)立帶動，如圖2所示，螺旋輸送裝置13包括轉(zhuǎn)軸13-3，轉(zhuǎn)軸13-3上間隔設(shè)有螺旋葉片13-1，相鄰螺旋葉片13-1之間的轉(zhuǎn)軸13-3上沿轉(zhuǎn)軸徑向設(shè)有撥叉13-2。干燥管3的氣體出口 3-3、3_23與集氣裝置8的進(jìn)口相接，干燥過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)集氣裝置8收集后，依次經(jīng)冷卻器9、分離器10進(jìn)行冷卻分離，在此過程中水蒸汽被冷凝分離出來，剩余的氣體被送至凈化裝置11。各級炭化管5上的氣體出口 5-13、5-23、5_33與集氣裝置8的進(jìn)口相接，炭化過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)集氣裝置8收集后，依次經(jīng)冷卻器9、分離器10進(jìn)行冷卻分離，在此過程中木醋液和焦油被分離出來，剩余的氣體合并送至凈化裝置11，凈化后的氣體與適量的空氣通過風(fēng)機(jī)12送至燃?xì)夤?5，在燃燒室14進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煹罋饨?jīng)煙氣管道17送至炭化室4提供炭化熱量，炭化室排出的尾氣經(jīng)煙氣管道17送至干燥室2內(nèi)提供干燥熱量。在整套裝置啟動時，需要加入燃料啟動燃燒室，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常時，根據(jù)凈化氣體量確定燃料的補(bǔ)充量或外供量。以棉桿為例，將棉桿去除泥土和雜質(zhì)，粉碎為5 80mm的顆粒，經(jīng)進(jìn)料裝置I送入干燥管3中；物料由動力機(jī)構(gòu)7帶動螺旋輸送裝置13進(jìn)行傳送，在干燥管3中停留后依次送入每級炭化管5，炭化后的物料經(jīng)出料裝置6進(jìn)行出料；干燥過程和炭化過程中產(chǎn)生的氣體從氣體出口排出，經(jīng)集氣裝置8收集后，經(jīng)冷卻、分離和凈化后，送入燃燒室進(jìn)行燃燒；炭化過程分離出的液體收集起來，作為木醋液和焦油產(chǎn)品。權(quán)利要求1.一種連續(xù)式生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，其特征在于，包括進(jìn)料裝置、燃燒裝置、干燥裝置、炭化裝置和出料裝置；燃燒裝置包括燃燒室和設(shè)置于其內(nèi)部的燃燒頭；干燥裝置包括干燥室和設(shè)置于其內(nèi)部的干燥管；炭化裝置包括炭化室和設(shè)置于其內(nèi)部的炭化管；干燥管和炭化管上均設(shè)有進(jìn)料口、出料口和氣體出口，干燥管和炭化管內(nèi)均設(shè)有與動力機(jī)構(gòu)連接的螺旋輸送裝置，進(jìn)料裝置與干燥管的進(jìn)料口連通，干燥管的出料口與炭化管的進(jìn)料口連通，炭化管的出料口與出料裝置連接；干燥管的氣體出口和炭化管的氣體出口分別依次與冷卻器和分離器連通，分離器的氣體出口通過凈化裝置與燃?xì)夤苓B通；燃燒室外部設(shè)有與炭化室連通的煙氣管道，炭化室外部設(shè)有與干燥室連通的煙氣管道。
2.如權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，其特征在于，所述干燥管的氣體出口和炭化管的氣體出口分別與集氣裝置連接后依次與冷卻器和分離器連通。
3.如權(quán)利要求I或2所述的生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，其特征在于，所述干燥室內(nèi)設(shè)有一級或至上而下設(shè)有多級干燥管，每級干燥管至少設(shè)有一個管體，每個管體中設(shè)有螺旋輸送裝置，每級干燥管中的螺旋輸送裝置的推進(jìn)方向相同，任意相鄰上下兩級干燥管中的螺旋輸送裝置的推進(jìn)方向相反，且上一級干燥管中的螺旋輸送裝置的推送終端與下一級干燥管中的螺旋輸送裝置的推送始端之間設(shè)有下料通道；所述炭化室內(nèi)設(shè)有一級或至上而下設(shè)有多級炭化管，每級炭化管至少設(shè)有一個管體；每個管體中設(shè)有螺旋輸送裝置，每級炭化管中的螺旋輸送裝置的推進(jìn)方向相同，任意相鄰上下兩級炭化管中的螺旋輸送裝置的推進(jìn)方向相反，且上一級炭化管中的螺旋輸送裝置的推送終端與下一級炭化管中的螺旋輸送裝置的推送始端之間設(shè)有下料通道；每個螺旋輸送裝置與獨(dú)立的動力機(jī)構(gòu)連接。
4.如權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，其特征在于，所述螺旋輸送裝置包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上間隔設(shè)有螺旋葉片，相鄰螺旋葉片之間的轉(zhuǎn)軸上沿轉(zhuǎn)軸徑向設(shè)有撥叉。
5.如權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，其特征在于，所述出料裝置為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為螺旋推進(jìn)絞龍，外部走冷卻水。
專利摘要本實用新型公開了一種連續(xù)式生物質(zhì)干餾炭化設(shè)備，包括進(jìn)料裝置、燃燒裝置、干燥裝置、炭化裝置和出料裝置；干燥裝置包括干燥室和干燥管；炭化裝置包括炭化室和炭化管；干燥管和炭化管內(nèi)均設(shè)有螺旋輸送裝置，進(jìn)料裝置與干燥管連通，干燥管與炭化管連通，炭化管與出料裝置連接；干燥管和炭化管的氣體出口分別依次與冷卻器和分離器連通，分離器通過凈化裝置與燃?xì)夤苓B通；燃燒室與炭化室通過煙氣管道連通，炭化室與干燥室通過煙氣管道連通。本實用新型將燃燒室和干燥室、炭化室分開，在炭化過程中不添加助劑，通過控制燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饧訜崽炕?，實現(xiàn)生物質(zhì)的熱解炭化過程，利用炭化室出來的尾氣對物料進(jìn)行干燥，實現(xiàn)余熱利用，炭化質(zhì)量好。
文檔編號C10B57/10GK202530040SQ20122018856
公開日2012年11月14日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者方書起, 李洪亮, 王娟, 王根燦, 蔣清麗, 郭江濤, 陳俊英, 韓秀麗, 馬曉建 申請人:鄭州凱樂生物能有限公司