專利名稱：生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭的制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
能源是現(xiàn)代社會(huì)賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，能源的供給能力密切關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展，是國家戰(zhàn)略安全保障的基礎(chǔ)之一。中國目前能源供給形勢嚴(yán)峻，環(huán)境質(zhì)量包褓沉重。由于化石能源儲量日益減少、油價(jià)波動(dòng)較大、對能源安全問題的擔(dān)憂以及對全球變暖的關(guān)注，發(fā)展清潔可再生能源已成為緊迫的課題，新能源行業(yè)呈現(xiàn)高成長性。根據(jù)廣泛論證的可再生能源的產(chǎn)業(yè)背景及發(fā)展概況，以生物質(zhì)能為代表的生物質(zhì)氣化發(fā)電、生物質(zhì)氫能、生物質(zhì)綠色液體燃料將成為未來重要的替代能源。生物質(zhì)能屬于清潔能源，中國的生物質(zhì)再生能源的資源非常豐富，生物質(zhì)再生能源大規(guī)模普及應(yīng)用，有助于改善生態(tài)環(huán)境和C02減排。生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一切有生命的可以生長的有機(jī)物質(zhì)通稱為生物質(zhì)。生物質(zhì)包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn)的廢棄物。有代表性的生物質(zhì)如農(nóng)作物、農(nóng)作物廢棄物、木材、木材廢棄物和動(dòng)物糞便。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界每年生物質(zhì)產(chǎn)量約1460億噸，其中農(nóng)村每年的生物質(zhì)產(chǎn)量就有300億噸，是繼石油、煤炭、天然氣等化石能源之后，當(dāng)今全球第四大能源。生物質(zhì)以其產(chǎn)量巨大、可儲存和碳循環(huán)等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)引起全球的廣泛關(guān)注。我國生物質(zhì)資源十分豐富，資源總量不低于30億噸干物質(zhì)/年，相當(dāng)于10億噸油當(dāng)量/年，約為我國目前石油消耗量的3倍。其中，每年僅農(nóng)作物秸桿和農(nóng)副產(chǎn)品等就有7億多噸，除30%用作飼料、月巴料和工業(yè)原料外，約60%可以作為能源使用。(朱錫鋒，陸強(qiáng).生物質(zhì)快速熱解制備生物油[J].科技導(dǎo)報(bào)，2007，25 (27):69-75)。例如在稻谷加工過程中的主要副產(chǎn)物稻殼，自2005年以來，我國稻谷的年產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)四年在1.8億噸以上。稻殼通常占稻谷的20%，照此計(jì)算，年產(chǎn)稻殼3600多萬噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤1800多萬噸，可見我國稻殼數(shù)量十分龐大。(李琳娜，應(yīng)浩，孫云娟等.我國稻殼資源化利用的研究進(jìn)展[J].生物質(zhì)化學(xué)工程，2010，44 (I):34-38)。專利號為:201020653868.9，名稱為精確控制的生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭制備系統(tǒng)中國實(shí)用新型專利公開了主體結(jié)構(gòu)相同的生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭制備系統(tǒng)，由于反應(yīng)本體的腔體材料是金屬的，生物質(zhì)原料在熱解時(shí)溫度較高達(dá)到500°C以上，腔體金屬材料的溫度為500-600°C，為了保證反應(yīng)器的相對穩(wěn)定，在反應(yīng)器的材料選擇上只能用不銹鋼材料，成本較高，不銹鋼材料長期處于高溫條件下，比較容易發(fā)生變形，從而引起整個(gè)反應(yīng)本體的變形，嚴(yán)重影響生產(chǎn)穩(wěn)定性。此外，反應(yīng)本體腔體為上蓋型，當(dāng)腔體下部因?yàn)榻饘俨牧献冃涡枰鹦断聛硖鎿Q新的時(shí)， 需要將腔體中的其他部件逐一拆卸后，再逐一安裝，則即不便捷，也不利于設(shè)備的穩(wěn)定可靠
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述不足，提供一種改進(jìn)了的，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不易發(fā)生變形，反應(yīng)本體腔體下部易拆卸的生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭的制備系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭制備系統(tǒng)，其包括:進(jìn)料單元、熱解反應(yīng)單元、出料單元三個(gè)連續(xù)的工作單元,還具有熱解反應(yīng)控制系統(tǒng)；進(jìn)料單元具有螺旋進(jìn)料裝置，其螺旋葉片的設(shè)置疏密變化；熱解反應(yīng)單元具有熱解反應(yīng)本體，熱解反應(yīng)本體內(nèi)設(shè)有螺旋推進(jìn)裝置，送風(fēng)裝置；出料單元具有螺旋出料裝置，空氣輸料系統(tǒng)；所述熱解反應(yīng)本體為具有金屬外殼的長方形腔體；所述送風(fēng)裝置具有設(shè)置在熱解反應(yīng)本體底部的多孔箱體；所述反應(yīng)本體腔體分為上下可分離的兩部分；上述的生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭制備系統(tǒng)，所述熱解反應(yīng)本體腔體上下兩部分的接口開設(shè)在腔體下部，分離時(shí)能夠?qū)⑶惑w底部連同送風(fēng)裝置拆離熱解反應(yīng)本體；上述的生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭制備系統(tǒng)，所述熱解反應(yīng)本體腔體上下兩部分的接口開設(shè)在腔體下部末端；上述的生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭制備系統(tǒng)，所述熱解反應(yīng)本體除底面外的腔體內(nèi)表面設(shè)有隔熱層；上述的生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭制備系統(tǒng)，所述隔熱層為輕質(zhì)的耐高溫耐腐蝕隔熱材料。本發(fā)明具有積極的效果:(I)熱解反應(yīng)本體內(nèi)設(shè)置隔熱層，有效將金屬外殼與高溫反應(yīng)介質(zhì)分離，對熱解反應(yīng)本體腔體材質(zhì)耐熱性降低，可以采用普通碳鋼材料成本降低，且有效緩解金屬外殼受熱變形，熱量損失減少；(2)熱解反應(yīng)本體分成上下兩部分，能夠比較容易的將反應(yīng)本體 底部易損件拆卸下來，方便維修、更換。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1為本發(fā)明生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭的制備系統(tǒng)的示意圖。其中:進(jìn)料單元1:螺旋進(jìn)料裝置11、進(jìn)料倉12 ；熱解反應(yīng)單元2:熱解反應(yīng)本體21、螺旋推進(jìn)裝置22、送風(fēng)裝置23、熱風(fēng)夾套24、生物質(zhì)炭出料口 25、生物質(zhì)燃?xì)獬隹?26、接口 27、隔熱層28 ；出料單元3:水冷套31、螺旋出料裝置32、空氣輸料系統(tǒng)33 ；熱解反應(yīng)控制系統(tǒng)4:螺旋推進(jìn)調(diào)速器41、送風(fēng)控制閥42、料位高度調(diào)節(jié)裝置43、氣體混合裝置44、反應(yīng)監(jiān)視裝置45。圖2為本發(fā)明熱解反應(yīng)本體的剖視圖。
具體實(shí)施例方式見圖1，本發(fā)明具有生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭制備系統(tǒng)具有熱解反應(yīng)本體21為具有金屬外殼的長方形腔體，分為上下可分離的兩部分，接口 27在腔體的下部末端，熱解反應(yīng)本體21其前端連接進(jìn)料倉12，后端有兩個(gè)出料口，分別為上方的生物質(zhì)燃?xì)獬隹?26和下方的生物質(zhì)炭出料口 25，進(jìn)料倉12與螺旋進(jìn)料裝置11連接，螺旋進(jìn)料裝置11的螺桿后段沒有螺旋，生物質(zhì)炭出料口 25與螺旋出料裝置32連接，熱解反應(yīng)本體21底部裝有雙螺旋結(jié)構(gòu)螺旋推進(jìn)裝置22，螺旋葉片為帶式且有橫向耙齒，耙齒在高溫區(qū)數(shù)量減少，螺旋軸內(nèi)有熱風(fēng)通過，且熱解反應(yīng)本體21底部裝有送風(fēng)裝置23，在熱解反應(yīng)本體21底部有孔為疏密間隔的多孔箱，熱風(fēng)通過管道，經(jīng)過送風(fēng)控制閥42從多孔箱體中通入熱解反應(yīng)本體21中，熱解反應(yīng)本體21前端和后端分別安裝料位高度調(diào)節(jié)裝置43和螺旋推進(jìn)調(diào)速器41，料位高度調(diào)節(jié)裝置43為一塊向下延伸的調(diào)節(jié)板，調(diào)節(jié)經(jīng)過調(diào)節(jié)板的物料高度，螺旋推進(jìn)調(diào)速器41是安裝螺旋推進(jìn)裝置22前端的變頻調(diào)速器，熱解反應(yīng)本體21內(nèi)安裝反應(yīng)監(jiān)視裝置45，其為壓力表、空氣流量表和溫度儀，熱解反應(yīng)本體21內(nèi)殼頂部有氣體混合裝置44，其為2片相鄰設(shè)置的熱風(fēng)擋板，2片擋板之間有一段空隙，燃?xì)庠诳障吨信鲎不旌?。生物質(zhì)燃?xì)獬隹?6處和生物質(zhì)炭出料口 25內(nèi)部周圍分別安裝電加熱溫度控制的電爐絲為防止焦油結(jié)焦的裝置，熱解反應(yīng)本體21外部有熱風(fēng)夾套24，內(nèi)部除腔體底部外，其他3個(gè)面均安裝有陶瓷纖維棉保溫層28，熱風(fēng)夾套24內(nèi)部導(dǎo)熱設(shè)施為熱風(fēng)導(dǎo)向葉片，加強(qiáng)傳熱設(shè)施為傳熱筋片，螺旋出料裝置32外部裝有水冷套31，螺旋出料裝置32另一端與空氣輸料系統(tǒng)33相連接，其裝有中部設(shè)置濾油網(wǎng)焦油捕捉和分選裝置的旋風(fēng)分離器，焦油粒密度相對生物質(zhì)炭密度較大，經(jīng)旋風(fēng)分離至旋風(fēng)分離器內(nèi)殼上，被濾油網(wǎng)引出。本實(shí)施例將熱解反應(yīng)本體21的腔體分成上下兩部分，并且接口 27開設(shè)在下部末端，熱解反應(yīng)發(fā)生時(shí)熱解反應(yīng)本體21的腔體由于其他部分有隔熱層材料，其溫度能夠控制在100攝氏度以下，但處于下部的送風(fēng)裝置的多孔箱體由于無隔熱層隔熱其溫度達(dá)到300攝氏度左右，為易損件，當(dāng)接口開設(shè)在反應(yīng)本體的腔體末端時(shí)，易損件多孔腔體能夠很方便的單獨(dú)拆卸下來，維修更換，且多孔腔體拆卸后，也可以從下部對腔體內(nèi)部的其他組件進(jìn)行維修、維護(hù)。以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任 何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭制備系統(tǒng)，其包括:進(jìn)料單元(I)、熱解反應(yīng)單元(2)、出料單元(3)三個(gè)連續(xù)的工作單元，還具有熱解反應(yīng)控制系統(tǒng)(4);進(jìn)料單元(I)具有螺旋進(jìn)料裝置(11)，其螺旋葉片的設(shè)置疏密變化；熱解反應(yīng)單元(2)具有熱解反應(yīng)本體(21)，熱解反應(yīng)本體(21)內(nèi)設(shè)有螺旋推進(jìn)裝置(22)，送風(fēng)裝置(23);出料單元(3)具有螺旋出料裝置(32)，空氣輸料系統(tǒng)(33)； 所述熱解反應(yīng)本體(21)為具有金屬外殼的長方形腔體； 所述送風(fēng)裝置(23)具有設(shè)置在熱解反應(yīng)本體(21)底部的多孔箱體； 其特征在于:熱解反應(yīng)本體(21)腔體分為上下可分離的兩部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭制備系統(tǒng)，其特征在于:熱解反應(yīng)本體(21)腔體上下兩部分的接口(27)開設(shè)在腔體下部，分離時(shí)能夠?qū)⑶惑w底部連同送風(fēng)裝置(23)拆離熱解反應(yīng)本體(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭制備系統(tǒng)，其特征在于:熱解反應(yīng)本體(21)腔體上下兩部分的接口(27)開設(shè)在腔體下部末端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭制備系統(tǒng)，其特征在于:熱解反應(yīng)本體(21)除底面外的腔體內(nèi)表面設(shè)有隔熱層(28)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)燃?xì)?、生物質(zhì)炭制備系統(tǒng)，其特征在于:所述保溫層(28)為輕質(zhì)的耐高溫耐腐蝕隔熱材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)炭制備系統(tǒng)，其包括進(jìn)料單元、熱解反應(yīng)單元、出料單元三個(gè)連續(xù)的工作單元，還具有熱解反應(yīng)控制系統(tǒng)；熱解反應(yīng)單元具有熱解反應(yīng)本體，熱解反應(yīng)本體內(nèi)設(shè)有螺旋推進(jìn)裝置，送風(fēng)裝置；熱解反應(yīng)本體為具有金屬外殼的長方形腔體；熱解反應(yīng)本體腔體分為上下可分離的兩部分，本發(fā)明熱解反應(yīng)本體內(nèi)設(shè)置隔熱層，有效將金屬外殼與高溫反應(yīng)介質(zhì)分離，對熱解反應(yīng)本體腔體材質(zhì)耐熱性降低，可以采用普通碳鋼材料成本降低，且有效緩解金屬外殼受熱變形，熱量損失減少；熱解反應(yīng)本體分成上下兩部分，能夠比較容易的將反應(yīng)本體底部易損件拆卸下來，方便維修、更換。
文檔編號C10B57/00GK103160298SQ201110427198
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月19日
發(fā)明者崔茂佩, 景學(xué)森, 陳赤華, 李小霞 申請人:蘇州格瑞展泰再生能源有限公司