本發(fā)明涉及廢料回收處理領(lǐng)域，尤其涉及一種可將生物質(zhì)廢料熱解炭化后分離成各種終產(chǎn)物并收集的設(shè)備。

背景技術(shù)：

生物質(zhì)熱解炭化技術(shù)是生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用的一種重要途徑，其熱解炭化反應(yīng)設(shè)備是核心裝置，現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備存在生產(chǎn)不連續(xù)、無(wú)法回收熱解副產(chǎn)物、不節(jié)能環(huán)保、出炭溫度高等缺點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備所存在的問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種節(jié)能環(huán)保、出炭溫度低、自動(dòng)化程度高的生物質(zhì)熱解炭化處理及尾料分類收集設(shè)備，本發(fā)明采用如下設(shè)計(jì)：包括：原料預(yù)處理裝置、送料裝置、熱解炭化裝置、尾料分類收集裝置、熱解炭化收集電氣控制系統(tǒng)；所述原料預(yù)處理裝置、送料裝置、熱解炭化裝置、尾料分類收集裝置依次連接；所述熱解炭化收集電氣控制系統(tǒng)包括：PLC控制系統(tǒng)、溫度傳感器、氣壓傳感器、電氣控制柜，所述溫度傳感器、氣壓傳感器裝于所述熱解炭化裝置、尾料分類收集裝置內(nèi)，用于檢測(cè)此兩種裝置內(nèi)的溫度和氣壓信息，并連接所述PLC控制系統(tǒng)的輸入端，作為反饋，所述PLC控制系統(tǒng)的輸出端與所述電氣控制柜連接，所述電氣控制柜還與所述送料裝置、熱解炭化裝置、尾料分類收集裝置連接；所述熱解炭化裝置包括回轉(zhuǎn)窯、加熱裝置、加氮裝置、振打裝置；所述尾料分類收集裝置包括依次連接的密封連接裝置、炭黑分離冷卻裝置、除塵裝置、焦油分離收集裝置、木醋液分離收集裝置、燃?xì)鈮嚎s收集裝置，所述燃?xì)鈮嚎s收集裝置與所述加熱裝置連接；所述炭黑分離冷卻裝置包括沉降室、炭黑螺旋冷卻機(jī)、炭黑收集器具，所述炭黑螺旋冷卻機(jī)包括螺旋冷卻機(jī)體、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，所述螺旋冷卻機(jī)體有外筒、螺旋傳動(dòng)軸，所述螺旋傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片均有空腔，且兩者的空腔連通，所述外筒有夾層，所述轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片的空腔以及所述外筒的夾層內(nèi)都通有冷卻液；所述密封連接裝置一端連接所述回轉(zhuǎn)窯，另一端連接所述沉降室，所述密封連接裝置裝有波紋補(bǔ)償器。

更進(jìn)一步的，所述密封連接裝置的密封方式為摩擦密封而非機(jī)械密封，所述波紋補(bǔ)償器兩端均裝有所述氣壓傳感器。

更進(jìn)一步的，所述炭黑螺旋冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)包括：螺旋冷卻機(jī)體、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)；所述螺旋冷卻機(jī)體包括外筒、螺旋傳動(dòng)軸、支架、進(jìn)水口、出水口、進(jìn)料口、出料口、傳動(dòng)動(dòng)力單元；所述外筒包括外筒體、內(nèi)筒體，兩者中間有空心夾層，所述進(jìn)水口與所述外筒體一端的下部連通，所述出水口與所述外筒體遠(yuǎn)進(jìn)水口一端上部連通，所述進(jìn)料口與所述內(nèi)筒體近進(jìn)水口一端的上部連通，所述出料口與所述內(nèi)筒體近出水口一端的下部連通；所述支架活動(dòng)固定于所述外筒兩端的下部，可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所述外筒的坡度，并且所述進(jìn)水口一端高度較低，所述出水口一端高度較高；所述螺旋傳動(dòng)軸包括轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片，所述轉(zhuǎn)軸和螺旋葉片均有空腔，且所述轉(zhuǎn)軸和螺旋葉片的空腔連通，所述螺旋傳動(dòng)軸由齒輪電機(jī)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，并且有相應(yīng)的連接結(jié)構(gòu)；所述循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括兩個(gè)冷卻塔、水泵、輸水管、回水管、水路切換開(kāi)關(guān)、止回閥；所述兩個(gè)冷卻塔分別連接有輸水管和回水管，所述兩個(gè)冷卻塔所連接的兩個(gè)輸水管有交匯點(diǎn)，所述兩個(gè)冷卻塔所連接的兩個(gè)回水管也有交匯點(diǎn)，所述水路切換開(kāi)關(guān)裝于該兩個(gè)交匯點(diǎn)處，它具有兩個(gè)控制狀態(tài)，在控制其中一個(gè)輸水管/回水管通路同時(shí)另一個(gè)輸水管/回水管關(guān)閉，達(dá)到切換循環(huán)水路的效果，所述輸水管還和所述進(jìn)水口和所述螺旋傳動(dòng)軸的近進(jìn)水口一端連通，所述出水口和所述螺旋傳動(dòng)軸近出水口一端與所述止回閥的進(jìn)水端連通，所述止回閥的出水端與所述回水管連接；所述冷卻塔頂部有聚四氟乙烯膜；所述電氣控制柜控制所述螺旋傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。

更進(jìn)一步的，所述螺旋葉片、所述內(nèi)筒體的內(nèi)壁表面均有大量凸起結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)呈螺旋狀排列；所述水路切換開(kāi)關(guān)是電動(dòng)蝶閥，其兩片蝶板的夾角不為一般蝶板的180°，而是90°；所述交匯點(diǎn)處還裝有異徑直通；所述水路切換開(kāi)關(guān)的切換間隔時(shí)間為15-30分鐘，且所述輸水管上的水路切換開(kāi)關(guān)和所述回水管上的水路切換開(kāi)關(guān)為同步切換，并保證回水管的回水流向正在輸水的冷卻塔；所述出料口的出料溫度＜50℃；所述內(nèi)筒體的外徑是所述外筒體內(nèi)徑的50%-60%。

更進(jìn)一步的，所述回轉(zhuǎn)窯與地面有5°-10°的坡度，所述回轉(zhuǎn)窯有進(jìn)料口和出料口，且所述進(jìn)料口離地面的高度高于所述出料口；所述加熱裝置包括燃?xì)馐摇⒒旌先紵?，所述回轉(zhuǎn)窯內(nèi)由進(jìn)料口向出料口分為干燥區(qū)、預(yù)熱解區(qū)、主熱解區(qū)、煅燒區(qū)、降溫區(qū)5個(gè)加熱區(qū)，每個(gè)加熱區(qū)之間有耐高溫隔熱材料層，且每個(gè)加熱區(qū)都有一個(gè)或若干個(gè)所述混合燃燒器進(jìn)行加熱，同時(shí)每個(gè)加熱區(qū)均設(shè)置有所述溫度傳感器；所述PLC控制系統(tǒng)對(duì)每個(gè)加熱區(qū)的溫度控制設(shè)置為：干燥區(qū)（120℃-200℃）、預(yù)熱解區(qū)（200℃-400℃）、主熱解區(qū)（400℃-500℃）、煅燒區(qū)（500℃-600℃）、降溫區(qū)（＜400℃）；所述電氣控制柜控制所述回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速及所述混合燃燒器的火力。

更進(jìn)一步的，所述尾料分類收集裝置中的除塵裝置包括旋風(fēng)除塵器、高溫除塵器、粉塵收集箱，所述焦油分離收集裝置包括冷凝器、焦油池，所述木醋液分離收集裝置包括噴淋器、木醋液池，所述燃?xì)鈮嚎s收集裝置包括引風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、干燥器、儲(chǔ)氣罐；所述電氣控制柜可控制所述旋風(fēng)除塵器、引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述冷凝器溫度，所述噴淋器的噴淋量。

更進(jìn)一步的，所述加熱裝置包括燃?xì)馐?、混合燃燒器；所述燃?xì)鈮嚎s收集裝置包括引風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、干燥器、儲(chǔ)氣罐；所述儲(chǔ)氣罐的出氣端與所述燃?xì)馐疫B通，其出氣量受所述電氣控制柜控制。

更進(jìn)一步的，所述電氣控制柜有自動(dòng)、手動(dòng)兩種控制模式，所述PLC控制系統(tǒng)還連接聲光報(bào)警器。

更進(jìn)一步的，所述炭黑螺旋冷卻機(jī)包括冷卻塔、螺旋冷卻機(jī)體，所述尾料分類收集裝置包括冷凝器，所述冷卻塔與所述螺旋冷卻機(jī)體、所述冷凝器連通，為所述螺旋冷卻機(jī)體、冷凝器提供循環(huán)冷卻水。

本發(fā)明中，由PLC控制系統(tǒng)和電氣控制柜構(gòu)成控制中樞，接收裝置于熱解炭化裝置中的回轉(zhuǎn)窯，尾料分類收集裝置中的波紋補(bǔ)償器、炭黑螺旋冷卻機(jī)、冷凝器、噴淋塔、儲(chǔ)氣罐等設(shè)備上的溫度傳感器或氣壓傳感器傳遞的溫度或氣壓信息，并對(duì)所述設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)速、噴淋量等調(diào)整控制，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，PLC控制系統(tǒng)中對(duì)各設(shè)備有設(shè)定好的溫度或氣壓區(qū)間，一旦檢測(cè)數(shù)值超出設(shè)定區(qū)間，可由PLC控制系統(tǒng)向所述電氣控制柜發(fā)出指令，自動(dòng)調(diào)節(jié)至正常水平，也可設(shè)定手動(dòng)控制有PLC控制系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，由人工就地手動(dòng)調(diào)節(jié)異常設(shè)備，處理方式靈活。針對(duì)現(xiàn)有窯爐出炭溫度高的缺點(diǎn)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了炭黑螺旋冷卻機(jī)，它使用雙循環(huán)冷卻水路，并且在螺旋葉片、轉(zhuǎn)軸、外筒3處均可進(jìn)行熱交換，其換熱效率大大提高，出炭溫度＜50°；同時(shí)該循環(huán)冷卻水路還與冷凝器連通，提供冷卻水；在尾料處理方面，進(jìn)料通過(guò)沉降、除塵、焦油分離、木醋液分類后形成純凈燃?xì)饨?jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、干燥器處理后通入儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)備，并通入燃?xì)馐易鳛樯a(chǎn)燃料實(shí)用，實(shí)現(xiàn)了二次利用，提高了原料轉(zhuǎn)化利用率，節(jié)能環(huán)保；在回轉(zhuǎn)窯主體設(shè)計(jì)部分，本發(fā)明根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)效果，合理的設(shè)置了5個(gè)加熱區(qū)，并由PLC對(duì)每個(gè)溫區(qū)設(shè)置了相應(yīng)的溫度區(qū)間，并由電氣控制柜控制其溫度恒定，為了使每個(gè)加熱區(qū)的溫度相對(duì)獨(dú)立，因此5個(gè)加熱區(qū)之間采用耐高溫隔熱材料連接，減少加熱區(qū)之間的溫度傳遞。

綜上所述，本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備，具有原料轉(zhuǎn)化利用率高、節(jié)能環(huán)保、出炭溫度低、手自一體、運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明炭黑螺旋冷卻機(jī)示意圖。

圖2為本發(fā)明螺旋冷卻機(jī)體示意圖。

圖3為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明包括：原料預(yù)處理裝置301、送料裝置302、熱解炭化裝置303、尾料分類收集裝置、熱解炭化收集電氣控制系統(tǒng)310；所述原料預(yù)處理裝置301、送料裝置302、熱解炭化裝置303、尾料分類收集裝置依次連接；所述熱解炭化收集電氣控制系統(tǒng)310包括：PLC控制系統(tǒng)、溫度傳感器、氣壓傳感器、電氣控制柜，所述溫度傳感器、氣壓傳感器裝于所述熱解炭化裝置303、尾料分類收集裝置內(nèi)，用于檢測(cè)此兩種裝置內(nèi)的溫度和氣壓信息，并連接所述PLC控制系統(tǒng)的輸入端，作為反饋，所述PLC控制系統(tǒng)的輸出端與所述電氣控制柜連接，所述電氣控制柜還與所述送料裝置302、熱解炭化裝置303、尾料分類收集裝置連接；所述熱解炭化裝置303包括回轉(zhuǎn)窯、加熱裝置、加氮裝置、振打裝置；所述尾料分類收集裝置包括依次連接的密封連接裝置305、炭黑分離冷卻裝置304、除塵裝置306、焦油分離收集裝置307、木醋液分離收集裝置308、燃?xì)鈮嚎s收集裝置309，所述燃?xì)鈮嚎s收集裝置309與所述加熱裝置連接；所述炭黑分離冷卻裝置304包括沉降室、炭黑螺旋冷卻機(jī)、炭黑收集器具，所述炭黑螺旋冷卻機(jī)包括螺旋冷卻機(jī)體107、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，所述螺旋冷卻機(jī)體107有外筒、螺旋傳動(dòng)軸，所述螺旋傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)軸205、螺旋葉片206均有空腔，且兩者的空腔連通，所述外筒有夾層，所述轉(zhuǎn)軸205、螺旋葉片206的空腔以及所述外筒的夾層內(nèi)都通有冷卻液；所述密封連接裝置305一端連接所述回轉(zhuǎn)窯，另一端連接所述沉降室，所述密封連接裝置305裝有波紋補(bǔ)償器。

作為更具體的實(shí)施方案，所述密封連接裝置305的密封方式為摩擦密封而非機(jī)械密封，所述波紋補(bǔ)償器兩端均裝有所述氣壓傳感器。

作為更具體的實(shí)施方案，所述炭黑螺旋冷卻機(jī)的結(jié)構(gòu)包括：螺旋冷卻機(jī)體107、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)；所述螺旋冷卻機(jī)體包括外筒、螺旋傳動(dòng)軸、支架210、進(jìn)水口203、出水口204、進(jìn)料口201、出料口202、傳動(dòng)動(dòng)力單元；所述外筒包括外筒體207、內(nèi)筒體208，兩者中間有空心夾層，所述進(jìn)水口與203所述外筒體207一端的下部連通，所述出水口204與所述外筒體207遠(yuǎn)進(jìn)水口203一端上部連通，所述進(jìn)料口201與所述內(nèi)筒體208近進(jìn)水口203一端的上部連通，所述出料口201與所述內(nèi)筒體208近出水口204一端的下部連通；所述支架210活動(dòng)固定于所述外筒兩端的下部，可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)所述外筒的坡度，并且所述進(jìn)水口203一端高度較低，所述出水口204一端高度較高；所述螺旋傳動(dòng)軸包括轉(zhuǎn)軸205、螺旋葉片206，所述轉(zhuǎn)軸205和螺旋葉片206均有空腔，且所述轉(zhuǎn)軸205和螺旋葉片206的空腔連通，所述螺旋傳動(dòng)軸由齒輪電機(jī)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，并且有相應(yīng)的連接結(jié)構(gòu)209；所述循環(huán)冷卻水系統(tǒng)包括兩個(gè)冷卻塔101、水泵104、輸水管102、回水管103、水路切換開(kāi)關(guān)105、止回閥108；所述兩個(gè)冷卻塔101分別連接有輸水管102和回水管103，所述兩個(gè)冷卻塔101所連接的兩個(gè)輸水管102有交匯點(diǎn)，所述兩個(gè)冷卻塔所連接的兩個(gè)回水管10也有交匯點(diǎn)，所述水路切換開(kāi)關(guān)105裝于該兩個(gè)交匯點(diǎn)處，它具有兩個(gè)控制狀態(tài)，在控制其中一個(gè)輸水管102/回水管103通路同時(shí)另一個(gè)輸水管102/回水管103關(guān)閉，達(dá)到切換循環(huán)水路的效果，所述輸水管102還和所述進(jìn)水口203和所述螺旋傳動(dòng)軸的近進(jìn)水口203一端連通，所述出水口204和所述螺旋傳動(dòng)軸近出水口204一端與所述止回閥108的進(jìn)水端連通，所述止回閥108的出水端與所述回水管103連接；所述冷卻塔101頂部有聚四氟乙烯膜；所述電氣控制柜控制所述螺旋傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速。

作為更具體的實(shí)施方案，所述螺旋葉片206、所述內(nèi)筒體208的內(nèi)壁表面均有大量凸起結(jié)構(gòu)，所述凸起結(jié)構(gòu)呈螺旋狀排列；所述水路切換開(kāi)關(guān)105是電動(dòng)蝶閥，其兩片蝶板的夾角不為一般蝶板的180°，而是90°；所述交匯點(diǎn)處還裝有異徑直通106；所述水路切換開(kāi)關(guān)105的切換間隔時(shí)間為15-30分鐘，由PLC控制系統(tǒng)設(shè)置后通過(guò)電氣控制柜執(zhí)行，同時(shí)所述輸水管102上的水路切換開(kāi)關(guān)105和所述回水管103上的水路切換開(kāi)關(guān)為105同步切換，并保證回水管103的回水流向正在輸水的冷卻塔；所述出料口202的出料溫度＜50℃；所述內(nèi)筒體208的外徑是所述外筒體207內(nèi)徑的50%-60%。

作為更具體的實(shí)施方案，所述回轉(zhuǎn)窯與地面有5°-10°的坡度，所述回轉(zhuǎn)窯有進(jìn)料口和出料口，且所述進(jìn)料口離地面的高度高于所述出料口；所述加熱裝置包括燃?xì)馐?、混合燃燒器，所述回轉(zhuǎn)窯內(nèi)由進(jìn)料口向出料口分為干燥區(qū)、預(yù)熱解區(qū)、主熱解區(qū)、煅燒區(qū)、降溫區(qū)5個(gè)加熱區(qū)，每個(gè)加熱區(qū)之間有耐高溫隔熱材料層，且每個(gè)加熱區(qū)都有一個(gè)或若干個(gè)所述混合燃燒器進(jìn)行加熱，同時(shí)每個(gè)加熱區(qū)均設(shè)置有所述溫度傳感器；所述PLC控制系統(tǒng)對(duì)每個(gè)加熱區(qū)的溫度控制設(shè)置為：干燥區(qū)（120℃-200℃）、預(yù)熱解區(qū)（200℃-400℃）、主熱解區(qū)（400℃-500℃）、煅燒區(qū)（500℃-600℃）、降溫區(qū)（＜400℃）；所述電氣控制柜控制所述回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速及所述混合燃燒器的火力。

作為更具體的實(shí)施方案，所述尾料分類收集裝置中的除塵裝置306包括旋風(fēng)除塵器、高溫除塵器、粉塵收集箱，所述焦油分離收集裝置307包括冷凝器、焦油池，所述木醋液分離收集裝置308包括噴淋器、木醋液池，所述燃?xì)鈮嚎s收集裝置309包括引風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、干燥器、儲(chǔ)氣罐；所述電氣控制柜控制所述旋風(fēng)除塵器、引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，所述冷凝器溫度，所述噴淋器的噴淋量。

作為更具體的實(shí)施方案，所述加熱裝置包括燃?xì)馐?、混合燃燒器；所述燃?xì)鈮嚎s收集裝置309包括引風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、干燥器、儲(chǔ)氣罐；所述儲(chǔ)氣罐的出氣端與所述燃?xì)馐疫B通，其出氣量受所述電氣控制柜控制。

作為更具體的實(shí)施方案，所述電氣控制柜有自動(dòng)、手動(dòng)兩種控制模式，所述PLC控制系統(tǒng)還連接聲光報(bào)警器。

作為更具體的實(shí)施方案，所述炭黑螺旋冷卻機(jī)包括冷卻塔101、螺旋冷卻機(jī)體107，所述尾料分類收集裝置包括冷凝器，所述冷卻塔101與所述螺旋冷卻機(jī)體107、所述冷凝器連通，為所述螺旋冷卻機(jī)體、冷凝器提供循環(huán)冷卻水。

以上僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明說(shuō)明書內(nèi)容所作的等效變化與裝飾，皆應(yīng)屬于本發(fā)明覆蓋的范圍內(nèi)。