稻殼零排放分解爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種稻殼零排放分解爐，其特征在于它包括物料輸送系統(tǒng)、催化劑噴灑系統(tǒng)、分解系統(tǒng)、分離系統(tǒng)，所述的物料輸送系統(tǒng)位于催化劑噴灑系統(tǒng)上方，催化劑噴灑系統(tǒng)位于分解系統(tǒng)上方，分解系統(tǒng)位于分離系統(tǒng)上方。通過本發(fā)明創(chuàng)造能夠得到分解物為可燃氣、生物質(zhì)提取液、固體稻殼炭?？扇細饪捎糜诎l(fā)電；稻殼氣化發(fā)電項目無廢氣、廢水排放，無環(huán)境污染，具有節(jié)約能源、保護環(huán)境；固體稻殼炭可用于制備碳基復(fù)合粉，新型炭基復(fù)合肥可以增加土壤孔隙，保水保肥、提高肥料利用率30%，可以緩解土壤板結(jié)；吸附土壤中重金屬，降低糧食作物中重金屬含量40%，提高糧食品質(zhì)，增加產(chǎn)量14%；對農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展、保護國家糧食安全意義重大。
【專利說明】稻殼零排放分解爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種稻殼零排放分解爐。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，世界各國，尤其是發(fā)達國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質(zhì)能源利用技術(shù)，以達到保護礦產(chǎn)資源，保障國家能源安全，實現(xiàn)二氧化碳減排，保護國家經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的目的。生物質(zhì)能源成為未來可持續(xù)能源的重要部分。預(yù)計到2016年，全球再生能源的總能耗將有40%來自生物質(zhì)能源，主要通過生物質(zhì)發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展來實現(xiàn)。
[0003]稻殼燃氣發(fā)電是我國政府重點扶持的生物質(zhì)能源開發(fā)項目，它具有節(jié)約能源、保護環(huán)境、改善能源結(jié)構(gòu)，使電網(wǎng)安全，農(nóng)業(yè)受益等好處。本 申請人:利用稻殼氣化發(fā)電技術(shù)，從2003年到現(xiàn)在，經(jīng)過十多年的探索總結(jié)，在實際應(yīng)用中獲得了成功。
[0004]稻殼通過轉(zhuǎn)換能夠得到可燃氣、生物質(zhì)提取液、固體稻殼炭，各種物質(zhì)的作用分別能夠體現(xiàn)在如下三個方面。稻殼在氣化爐內(nèi)進行熱分解氣化，產(chǎn)生氣液混合物經(jīng)凈化分離后得到可燃性氣體。液體通過冷凝回收得到生物質(zhì)提取液，可用于制備牲畜場所的消毒液、除臭劑，或用于生產(chǎn)促進作物生長的葉面肥或炭基復(fù)合肥原料。稻殼經(jīng)過熱解得到干燥的固體稻殼炭，含炭量在50%左右，富含作物生長的必需營養(yǎng)元素，對水和肥料有長效緩釋作用，且對重金屬污染、退化的土壤具有改良、修復(fù)作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明通過設(shè)計一套能夠?qū)崿F(xiàn)對稻殼熱分解，并將得到的混合成分分離，最終得到的可燃氣、生物質(zhì)提取液、固體稻殼炭三種狀態(tài)物質(zhì)。
[0006]為了實現(xiàn)以上技術(shù)目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案:一種稻殼零排放分解爐，其特征在于它包括物料輸送系統(tǒng)、催化劑噴灑系統(tǒng)、分解系統(tǒng)、分離系統(tǒng)，所述的物料輸送系統(tǒng)位于催化劑噴灑系統(tǒng)上方，催化劑噴灑系統(tǒng)位于分解系統(tǒng)上方，分解系統(tǒng)位于分離系統(tǒng)上方；所述的物料輸送系統(tǒng)包括以下部件:進料斗(I)、豎向輸料管(2)、豎向驅(qū)動裝置(3)、豎向傳動桿(4)、豎向傳動葉片(5)、橫向輸料管(6)、橫向驅(qū)動裝置(8)、橫向傳動桿(81)、橫向傳動葉片(7)，進料斗(I)位于豎向輸料管(2)上部，豎向傳動桿(4)與豎向傳動葉片(5)剛性連接；豎向傳動桿(4) 一端安裝在豎向輸料管(2)末端的機架上,豎向傳動桿(4)另一端連接豎向驅(qū)動裝置(3);橫向傳動桿(81)與橫向傳動葉片(7)剛性連接；橫向傳動桿(81)一端安裝在橫向輸料管(6 )末端的機架上,橫向傳動桿(81)另一端連接橫向驅(qū)動裝置(8 ),橫向輸料管(6)上設(shè)置有排料口(82);所述的催化劑噴灑系統(tǒng)包括設(shè)置連接排料口(82)的過渡筒(11)，過渡筒(11)下方連接催化劑噴頭安裝座(13)，催化劑噴頭安裝座(13)上安裝有催化劑噴頭(14);所述的分解系統(tǒng)包括連接催化劑噴頭安裝座(13)的熱解區(qū)(15)，連接熱解區(qū)(15)的氧化區(qū)(16)，連接氧化區(qū)(16)的還原區(qū)(17);所述的分離系統(tǒng)包括氣固液分離倉(22)、排氣管(20)、冷卻水噴頭(18)、固液收集斜面(19)、固液外排管(21)、固液分離倉(23)、泵(25)、排炭管(26);所述的氣固液分離倉(22)側(cè)面設(shè)置有排氣管(20)，固液收集斜面(19)與氣固液分離倉(22)交界處設(shè)置有冷卻水噴頭(18);固液收集斜面(19)下端設(shè)置有固液外排管(21);位于氣固液分離倉(22)下端設(shè)置有固液分離倉(23)，固液分離倉
(23)側(cè)面設(shè)置有排液管(24)，排液管(24)的位置高于固液外排管(21)的底端面；固液分離倉(23)底面設(shè)置有泵(25)，泵(25)連接排炭管(26)。
[0007]在較佳實施情況下，所述的橫向輸料管(6)呈現(xiàn)錐形，錐頂角為7° —12°，所述的橫向傳動葉片(7)從左至右直徑呈減小。
[0008]在較佳實施情況下，所述的過渡筒(11)上設(shè)置有定量控制裝置，所述的定量控制裝置包括能夠阻擋物料從過渡筒(11)內(nèi)下降的擋板(12)、連接擋板(12)的推桿(9)、用于驅(qū)動推桿(9)的推桿驅(qū)動裝置(10)。
[0009]在較佳實施情況下，所述催化劑噴頭(14)的最外層噴射線(141)與過渡筒(11)的內(nèi)壁最低點(111)相交。
[0010]在較佳實施情況下，所述熱解區(qū)(15)、氧化區(qū)(16)、還原區(qū)(17)熱源提供比為4:8:7。
[0011]在較佳實施情況下，所述的固液分離倉(23)設(shè)置有炭基收集斜面(231)，炭基收集斜面(231)連接有炭基收集槽(232)，炭基收集槽(232)連接泵(25)。
[0012]在較佳實施情況下，所述的炭基收集斜面(231)上通過支撐架固定安裝有一個流速緩沖板(27)。
[0013]本發(fā)明的有益效果:通過本發(fā)明創(chuàng)造能夠得到分解物為可燃氣、生物質(zhì)提取液、固體稻殼炭?？扇細饪捎糜诎l(fā)電，按照5000KW稻殼發(fā)電設(shè)備年利用稻殼約60000t/a，每年可代替標煤12000t/a，減排二氧化硫280t/a，減排氮氧化物80t/a，減排二氧化碳31000t/a ；稻殼氣化發(fā)電項目無廢氣、廢水排放，無環(huán)境污染，具有節(jié)約能源、保護環(huán)境；能有效緩解我國當前的能源需求，改善能源結(jié)構(gòu)，提高國家的能源安全。固體稻殼炭可用于制備碳基復(fù)合粉，新型炭基復(fù)合肥可以增加土壤孔隙，保水保肥、提高肥料利用率30%，可以緩解土壤板結(jié)；吸附土壤中重金屬，降低糧食作物中重金屬含量40%，提高糧食品質(zhì)，增加產(chǎn)量14%;對農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展、保護國家糧食安全意義重大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為橫向輸料管在一種較佳實施情況下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為催化劑噴頭在一種較佳實施情況下的安裝示意圖。
[0017]圖4為固液分離倉形狀示意圖。
[0018]圖5為安裝有流速緩沖板的固液分離倉形狀示意圖。
[0019]圖6為本發(fā)明專利的工作原理示意圖。

【具體實施方式】
[0020]如圖1-6所示，本發(fā)明專利的裝配連接關(guān)系如下:它包括物料輸送系統(tǒng)、催化劑噴灑系統(tǒng)、分解系統(tǒng)、分離系統(tǒng)，所述的物料輸送系統(tǒng)位于催化劑噴灑系統(tǒng)上方，催化劑噴灑系統(tǒng)位于分解系統(tǒng)上方，分解系統(tǒng)位于分離系統(tǒng)上方；所述的物料輸送系統(tǒng)包括以下部件:進料斗1、豎向輸料管2、豎向驅(qū)動裝置3、豎向傳動桿4、豎向傳動葉片5、橫向輸料管6、橫向驅(qū)動裝置8、橫向傳動桿81、橫向傳動葉片7,進料斗I位于豎向輸料管2上部,豎向傳動桿4與豎向傳動葉片5剛性連接；豎向傳動桿4 一端安裝在豎向輸料管2末端的機架上,豎向傳動桿4另一端連接豎向驅(qū)動裝置3 ;橫向傳動桿81與橫向傳動葉片7剛性連接；橫向傳動桿81 —端安裝在橫向輸料管6末端的機架上，橫向傳動桿81另一端連接橫向驅(qū)動裝置8，橫向輸料管6上設(shè)置有排料口 82 ;所述的催化劑噴灑系統(tǒng)包括設(shè)置連接排料口 82的過渡筒11，過渡筒11下方連接催化劑噴頭安裝座13，催化劑噴頭安裝座13上安裝有催化劑噴頭14 ;所述的過渡筒11上設(shè)置有定量控制裝置，所述的定量控制裝置包括能夠阻擋物料從過渡筒11內(nèi)下降的擋板12、連接擋板12的推桿9、用于驅(qū)動推桿9的推桿驅(qū)動裝置10 ；通過設(shè)置定量控制裝置不僅能夠有效的控制反應(yīng)物的進出速度，還能有效的防止反應(yīng)過程中得到的可燃性氣體從物料輸送系統(tǒng)中漏掉；所述的分解系統(tǒng)包括連接催化劑噴頭安裝座13的熱解區(qū)15，連接熱解區(qū)15的氧化區(qū)16，連接氧化區(qū)16的還原區(qū)17 ;所述的分離系統(tǒng)包括氣固液分離倉22、排氣管20、冷卻水噴頭18、固液收集斜面19、固液外排管21、固液分離倉23、泵25、排炭管26 ;所述的氣固液分離倉22側(cè)面設(shè)置有排氣管20，固液收集斜面19與氣固液分離倉22交界處設(shè)置有冷卻水噴頭18 ;固液收集斜面19下端設(shè)置有固液外排管21 ;位于氣固液分尚倉22下端設(shè)置有固液分尚倉23,固液分尚倉23側(cè)面設(shè)置有排液管24,排液管24的位置高于固液外排管21的底端面；固液分離倉23底面設(shè)置有泵25，所述的固液分離倉23設(shè)置有炭基收集斜面231，炭基收集斜面231連接有炭基收集槽232，炭基收集槽232連接泵25，泵25連接排炭管26。
[0021]結(jié)合附圖6具體描述本發(fā)明的工作原理如下:首先將稻殼送入物料輸送系統(tǒng)。通過物料輸送系統(tǒng)將谷殼推入過渡筒11，此時催化劑噴頭14向谷殼噴灑反應(yīng)催化劑。谷殼進入熱解區(qū):400 V左右，原料在缺氧的條件下裂解產(chǎn)生大量可燃氣(0)，!12，014等)、固體稻殼炭、生物質(zhì)提取液。谷殼原料進入氧化區(qū):800 °C左右，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:C+02 — CO2,2C+02 —2C0，在氧化區(qū)還能夠得到固體稻殼炭。還原區(qū):700 °C左右，發(fā)生的化學(xué)原反應(yīng)為:C+H20 = C0+H2,C0+H20 = C02+H2，C+C02 = 2C0, C+2H2 = CH4，C02+H2 = 2C0+H20。所述的過渡筒11上設(shè)置有定量控制裝置，所述的定量控制裝置包括能夠阻擋物料從過渡筒11內(nèi)下降的擋板12、連接擋板12的推桿9、用于驅(qū)動推桿9的推桿驅(qū)動裝置10。定量控制裝置能夠?qū)Ψ纸庀到y(tǒng)上端進行封閉，排液管24的位置高于固液外排管21的底端面，從而氣固液分離倉22內(nèi)部的氣體只能通過排氣管20往外排出。固液分離倉23中，由于固體稻殼炭的密度大于生物質(zhì)提取液，生物質(zhì)提取液溶解在水中，從排液管24排出，固體稻殼炭聚集在炭基收集槽232內(nèi)，固體稻殼炭通過泵25沿排炭管26排出。
[0022]如圖2所示，在較佳實施情況下，所述的橫向輸料管6呈現(xiàn)錐形，錐頂角為V —12°，所述的橫向傳動葉片7從左至右直徑呈減小。谷殼在推進過程中，由于角度的減小，谷殼的能夠塞得更加緊實，有效的防止反應(yīng)過程中得到的可燃性氣體從物料輸送系統(tǒng)中漏掉。
[0023]如圖3所示，在較佳實施情況下，所述催化劑噴頭14的最外層噴射線141與過渡筒11的內(nèi)壁最低點111相交，能夠使得催化劑噴灑的更加均勻。
[0024]如圖1所示，在較佳實施情況下，所述熱解區(qū)15、氧化區(qū)16、還原區(qū)17熱源提供比為4:8:7。更加符合稻殼的分解效果。
[0025]如圖5所示，在較佳實施情況下，所述的炭基收集斜面231上通過支撐架固定安裝有一個流速緩沖板27。通過設(shè)置有流速緩沖板27降低固液外排管21對炭基收集斜面231內(nèi)固體稻殼炭的沖擊，有利于固體稻殼炭的積累。
[0026]需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括哪些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0027]本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，由于文字表達的有限性，而客觀上存在無限的具體結(jié)構(gòu)，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進、潤飾或變化，也可以將上述技術(shù)特征以適當?shù)姆绞竭M行組合；這些改進潤飾、變化或組合，或未經(jīng)改進將發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種稻殼零排放分解爐，其特征在于它包括物料輸送系統(tǒng)、催化劑噴灑系統(tǒng)、分解系統(tǒng)、分離系統(tǒng)，所述的物料輸送系統(tǒng)位于催化劑噴灑系統(tǒng)上方，催化劑噴灑系統(tǒng)位于分解系統(tǒng)上方，分解系統(tǒng)位于分離系統(tǒng)上方；所述的物料輸送系統(tǒng)包括以下部件:進料斗(I)、豎向輸料管(2)、豎向驅(qū)動裝置(3)、豎向傳動桿(4)、豎向傳動葉片(5)、橫向輸料管(6)、橫向驅(qū)動裝置(8)、橫向傳動桿(81)、橫向傳動葉片(7)，進料斗(I)位于豎向輸料管(2)上部，豎向傳動桿(4)與豎向傳動葉片(5 )剛性連接；豎向傳動桿(4) 一端安裝在豎向輸料管(2 )末端的機架上，豎向傳動桿(4 )另一端連接豎向驅(qū)動裝置(3 );橫向傳動桿(81)與橫向傳動葉片(7)剛性連接；橫向傳動桿(81) —端安裝在橫向輸料管(6)末端的機架上，橫向傳動桿(81)另一端連接橫向驅(qū)動裝置(8)，橫向輸料管(6)上設(shè)置有排料口(82);所述的催化劑噴灑系統(tǒng)包括設(shè)置連接排料口(82)的過渡筒(11)，過渡筒(11)下方連接催化劑噴頭安裝座(13)，催化劑噴頭安裝座(13)上安裝有催化劑噴頭(14);所述的分解系統(tǒng)包括連接催化劑噴頭安裝座(13)的熱解區(qū)(15)，連接熱解區(qū)(15)的氧化區(qū)(16)，連接氧化區(qū)(16)的還原區(qū)(17);所述的分離系統(tǒng)包括氣固液分離倉(22)、排氣管(20)、冷卻水噴頭(18)、固液收集斜面(19)、固液外排管(21)、固液分離倉(23)、泵(25)、排炭管(26);所述的氣固液分離倉(22)側(cè)面設(shè)置有排氣管(20)，固液收集斜面(19)與氣固液分離倉(22)交界處設(shè)置有冷卻水噴頭(18);固液收集斜面(19)下端設(shè)置有固液外排管(21);位于氣固液分離倉(22)下端設(shè)置有固液分離倉(23)，固液分離倉(23)側(cè)面設(shè)置有排液管(24)，排液管(24)的位置高于固液外排管(21)的底端面；固液分離倉(23)底面設(shè)置有泵(25)，泵(25)連接排炭管(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稻殼零排放分解爐，其特征在于所述的橫向輸料管(6)呈現(xiàn)錐形，錐頂角為7° —12°，所述的橫向傳動葉片(7)從左至右直徑呈減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稻殼零排放分解爐，其特征在于所述的過渡筒(11)上設(shè)置有定量控制裝置，所述的定量控制裝置包括能夠阻擋物料從過渡筒(11)內(nèi)下降的擋板(12)、連接擋板(12)的推桿(9)、用于驅(qū)動推桿(9)的推桿驅(qū)動裝置(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稻殼零排放分解爐，其特征在于所述催化劑噴頭(14)的最外層噴射線(141)與過渡筒(11)的內(nèi)壁最低點(111)相交。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稻殼零排放分解爐，其特征在于所述熱解區(qū)(15)、氧化區(qū)(16)、還原區(qū)(17)熱源提供比為4:8:7。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種稻殼零排放分解爐，其特征在于所述的固液分離倉(23)設(shè)置有炭基收集斜面(231)，炭基收集斜面(231)連接有炭基收集槽(232)，炭基收集槽(232)連接泵(25)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種稻殼零排放分解爐，其特征在于所述的炭基收集斜面(231)上通過支撐架固定安裝有一個流速緩沖板(27 )。
【文檔編號】C10J3/20GK104357091SQ201410551987
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】張偉 申請人:湖南谷力新能源科技股份有限公司