紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組，具體地說(shuō)是通過(guò)紅外線輻射對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行熱裂解產(chǎn)生木炭，生物油或可燃?xì)獾臋C(jī)器，尤其是一種能夠根據(jù)機(jī)組溫度的線性可調(diào)節(jié)生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的所需要的制品的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)包括直接燃燒、氣化、熱裂解和液化技術(shù)，除了能夠直接提供熱能外，還能以連續(xù)的工藝和工廠化的生產(chǎn)方式，將低品位的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位的易儲(chǔ)存、易運(yùn)輸、能量密度高且具有商業(yè)價(jià)值的固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài)燃料，以及熱能、電能等能源產(chǎn)品。然而，我國(guó)目前的生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組生產(chǎn)的制品較為單一，機(jī)組主要提取生物炭，木焦油或可燃?xì)獾钠渲幸环N能源，而對(duì)產(chǎn)生的其他的少量化學(xué)能源進(jìn)行籠統(tǒng)的概括處理，無(wú)法做到真正利用，此狀況也導(dǎo)致了機(jī)組的適應(yīng)性差，可利用價(jià)值及范圍小的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是提供一套利用范圍更廣的紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足問(wèn)題，同時(shí)解決傳統(tǒng)加熱方式導(dǎo)致熱化學(xué)傳化效率低的問(wèn)題。本發(fā)明可以提高熱裂解爐的工作效率，并且熱裂解爐中的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化率也大大提高。相比一般干餾機(jī)，紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換裝置由螺旋輸送機(jī)構(gòu)推進(jìn)生物質(zhì)流動(dòng)，并在熱裂解后通過(guò)氣固分離裝置將熱裂解產(chǎn)物按性狀分離，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱裂解產(chǎn)物全部吸收利用。同時(shí)紅外加熱器對(duì)生物質(zhì)的輻射加熱，相比普通熱傳導(dǎo)加熱法，大大提高了工作效率，所以該熱化學(xué)轉(zhuǎn)換裝置工藝先進(jìn)、周期短。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組，設(shè)有封閉式紅外加熱爐、冷卻系統(tǒng)、上、下料裝置，冷卻系統(tǒng)包括冷卻箱體、冷卻箱體外圍設(shè)置的循環(huán)式注水腔；封閉式紅外加熱爐通過(guò)氣固分離器連接所述冷卻箱體，封閉式紅外加熱爐內(nèi)設(shè)有螺旋輸送機(jī)構(gòu)、溫控系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)通過(guò)PLC和PID實(shí)現(xiàn)對(duì)封閉式紅外加熱爐內(nèi)溫度的線性可調(diào)節(jié)控制，封閉式紅外加熱爐上設(shè)置所述上料裝置，冷卻箱體上設(shè)置所述下料裝置。
[0005]優(yōu)選地，所述冷卻箱體包括生物炭冷卻室、油液冷卻腔室、可燃?xì)饫鋮s腔室，油液冷卻腔室、可燃?xì)饫鋮s腔室之間設(shè)有油氣冷凝分離器，油氣冷凝分離器通過(guò)油氣輸送管道連接所述氣固分離器，生物炭冷卻室連接所述氣固分離器；所述油液冷卻腔室上設(shè)有集油接口，所述可燃?xì)饫鋮s腔室上設(shè)有可燃?xì)饣厥湛?，生物炭冷卻室上設(shè)有生物炭下料口，生物炭冷卻室下方設(shè)有儲(chǔ)炭箱。
[0006]優(yōu)選地，所述生物炭冷卻室通過(guò)氣管連接有氮?dú)馄?，保證腔內(nèi)無(wú)氧環(huán)境。
[0007]優(yōu)選地，所述螺旋輸送裝置包括電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸、螺旋輸送葉片，旋轉(zhuǎn)軸垂直設(shè)置，旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置所述螺旋輸送葉片電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接所述旋轉(zhuǎn)軸。
[0008]優(yōu)選地，所述循環(huán)式注水腔經(jīng)由水泵連接蓄水池。
[0009]優(yōu)選地，所述封閉式紅外線加熱爐由金屬板加工密閉而成，金屬板外包裹陶瓷纖維保溫層。
[0010]優(yōu)選地，所述封閉式紅外線加熱爐頂部設(shè)有抽氣風(fēng)機(jī)。
[0011]優(yōu)選地，所述封閉式紅外加熱爐內(nèi)設(shè)有紅外加熱器，封閉式紅外加熱爐內(nèi)壁、螺旋輸送葉片上設(shè)有紅外線復(fù)合反射涂層。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)本發(fā)明適用于紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換，其應(yīng)用空間大，生物質(zhì)原料可通過(guò)機(jī)組自帶的線性溫度調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行不同溫度區(qū)間環(huán)境下的加熱，得到不同類(lèi)型的產(chǎn)品。
[0013](2)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，機(jī)組進(jìn)料，加熱和冷卻工序能夠在同一時(shí)間段進(jìn)行，并且無(wú)需通過(guò)起重設(shè)備將原料從加熱腔內(nèi)吊入吊出來(lái)進(jìn)行裝料，卸料。所以操作控制方便，降低勞動(dòng)成本。
[0014](3)循環(huán)式注水腔設(shè)置在三個(gè)冷卻腔室的外圍圓周，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)熱裂解后不同成分在各自腔室內(nèi)的集中冷卻。設(shè)備少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，生產(chǎn)成本低。
[0015](4)本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)出一套紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組，包括紅外加熱腔，螺旋輸送機(jī)構(gòu)，溫控系統(tǒng)，固氣分離裝置，冷卻腔，冷卻箱體及上下料裝置。上料時(shí)，由螺旋輸送機(jī)構(gòu)推進(jìn)生物質(zhì)流動(dòng)，同時(shí)在加熱腔內(nèi)受到紅外線輻射加熱。預(yù)加熱階段:抽氣風(fēng)機(jī)排出爐內(nèi)的水蒸氣，實(shí)現(xiàn)干燥功能。熱裂解階段:可通過(guò)溫控系統(tǒng)設(shè)置不同溫度區(qū)間，針對(duì)性獲得所需化學(xué)轉(zhuǎn)換制品。熱裂解完成后:通過(guò)氣固分離器將熱裂解產(chǎn)物按性狀分離于不同的冷卻腔室，其產(chǎn)生的氣體經(jīng)過(guò)油氣分離冷凝器進(jìn)一步分類(lèi)儲(chǔ)存，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱裂解產(chǎn)物的全部吸收。裝置的冷卻系統(tǒng)包括冷卻箱體及其外圍的循環(huán)式注水腔。紅外熱裂解完成后，經(jīng)水泵從蓄水池抽水，通過(guò)循環(huán)式注水腔對(duì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物迅速冷卻。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組的構(gòu)造示意圖；
圖2是本發(fā)明紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組的螺旋輸送裝置三維圖；
圖中，1-抽氣風(fēng)機(jī)，2-氣固分離裝置，3-生物炭冷卻腔室，4-油氣輸送管道，5-循環(huán)式注水腔，6-油氣冷凝分離器，7-油液冷卻腔室，8-可燃?xì)饫鋮s腔室，9-可燃?xì)饣厥战涌冢?0-蓄水池，11-集油接口，12-儲(chǔ)炭箱，13-生物炭下料口，14-氮?dú)馄浚?5-電控操作顯示平臺(tái)，16-進(jìn)料斗，17-旋轉(zhuǎn)軸，18-螺旋輸送葉片，19-紅外加熱腔。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]如圖1、2所示，一種紅外輻射型生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)換機(jī)組，包括封閉式紅外加熱爐19、螺旋輸送機(jī)構(gòu)、溫控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、上、下料裝置。
[0019]冷卻系統(tǒng)包括冷卻箱體、冷卻箱體外圍設(shè)置的循環(huán)式注水腔5。封閉式紅外加熱爐19通過(guò)氣固分離器2連接所述冷卻箱體。
[0020]封閉式紅外加熱爐19內(nèi)設(shè)有螺旋輸送機(jī)構(gòu)、溫控系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)通過(guò)PLC和PID實(shí)現(xiàn)對(duì)封閉式紅外加熱爐19內(nèi)溫度的線性可調(diào)節(jié)控制。封閉式紅外加熱爐19上設(shè)置所述上料裝置。冷卻箱體上設(shè)置所述下料裝置。
[0021]冷卻箱體包括生物炭冷卻室3、油液冷卻腔室7、可燃?xì)饫鋮s腔室8。油液冷卻腔室7、可燃?xì)饫鋮s腔室8之間設(shè)有油氣冷凝分離器6，油氣冷凝分離器6通過(guò)油氣輸送管道4連接所述氣固分離器2，生物炭冷卻室3連接所述氣固分離器2。所述油液冷卻腔室7上設(shè)有集油接口 11。所述可燃?xì)饫鋮s腔室8上設(shè)有可燃?xì)饣厥湛?9。生物炭冷卻室3上設(shè)有生物炭下料口 13，生物炭冷卻室3下方設(shè)有儲(chǔ)炭箱12。
[0022]生物炭冷卻室3通過(guò)氣管連接有氮?dú)馄?4。
[0023]螺旋輸送裝置包括電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸17、螺旋輸送葉片18，旋轉(zhuǎn)軸17垂直設(shè)置，旋轉(zhuǎn)軸17上設(shè)置所述螺旋輸送葉片18電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接所述旋轉(zhuǎn)軸17。