CN102863976A - 车载秸秆处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

车载秸秆处理系统和方法，包括设置在车体上的进料设备、炭化设备、焦油提取设备、和可燃气体提取设备；集成炭化炉、生物质可燃气体压缩和冷却，焦油收集和储运、固碳储运成为一体，车载便捷，可以移动，且配车载秸秆处理系统中的车体配置燃料包括电力、柴油机等不同的能源，使用方便；本发明车载秸秆处理系统的加工过程，没有三废产生，秸秆全部可以资源化高效合理利用。

Description

车载秸秆处理系统和方法

技术领域

本发明涉及一种秸秆处理系统和方法，尤其涉及一种车载的秸秆处理装置和方法。

背景技术

我国是一个农业大国，我国农村生物质能蕴藏丰富，农产品收获后的各类秸秆品种繁多，特别是我国北方地区农田广阔，秸秆产生量大，由于气候干燥，秸秆不易腐烂，是造成危害最严重的地区。

过去村民作为燃料的秸秆，由于乡村城镇化的加快，逐渐被煤与液化气所替代。因此，秸秆就成了政府及农民的一种负担。没有形成有效，合理的利用途径。每年政府三令五申不准就地焚烧，但是由于没有有效地处理方式，大部分农民然采用焚烧方法解决，不但造成环境污染，同时也引发交通事故、飞机停飞的各种问题。

国家发改委近年来对秸秆处理下发了多种奖励政策，国内很多地方也上了一些秸秆处理项目，包括秸秆发电厂。但是现有秸秆处理项目的技术都是以秸秆集中后进行处理为主，所覆盖的地域面积有限，这和农民“十里不运草”的观念产生了矛盾，送到发电厂的运输费用超过收购价，几乎无人收集和运输，造成固定地点的秸秆发电厂，炭化厂处于停产状况，难以为继。

如果能将秸秆转化设备设计成为车载式便于运输和就能够地生产加工成碳化燃料、焦油和生物质可燃气体，对我国农业现状来讲一个行之有效的方法。

因此，需要一种车载的秸秆处理装置和方法已解决现有技术存在的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种将秸秆处理设备设置在车上的系统和方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

车载秸秆处理系统，包括设置在车体上的进料设备、炭化设备、焦油提取设备、和可燃气体提取设备；

所述进料设备包括粉碎机、料斗、锁气给料器、给料斗；

所述粉碎机用于将秸秆粉碎，粉碎后的秸秆进入料斗，通过所述锁气给料器落入给料斗；

所述给料斗位于炭化炉的上方，所述给料斗中的秸秆被炭化炉中的高温气体加热、烘干的同时进行炭化；

所述炭化设备包括炭化炉、提供炭化起始热源的燃料点火装置和包装固态碳的固炭包装装置；

所述炭化炉将粉碎后的秸秆炭化，所述炭化后的秸秆包括两部分，分别是固态炭和含有焦油、水份的高温气体；其中固态炭从所述炭化炉排出后进入固炭包装装置；

所述焦油提取设备包括冷凝冷却换热器、气液分离罐、轻液罐和重液罐；高温气体返回所述给料斗后，高温气体对给料斗中的碎秸秆进行加热和脱水，同时高温气体的温度得到降低，再经冷凝冷却换热器进行冷凝和冷却，高温气体中含有的液体析出，并进入气液分离罐进行气体和液体分离，分离的轻液进入轻液罐，分离的重液进入重液罐；

所述可燃气体提取设备包括炭吸附器、压缩机、气体换热器和气罐；从气液分离罐中分离出的生物质可燃气体经过炭吸附器处理后，由压缩机压缩增压压缩，再经气体换热器冷却后灌装装入气罐。

所述的车载秸秆处理系统，其中，所述炭化炉对秸秆进行300～550℃炭化。

所述的车载秸秆处理系统，其中，所述炭化炉内设置转子，所述转子的螺旋转速为0.1～10转/分。

所述的车载秸秆处理系统，其中，所述冷凝冷却换热器将高温气体冷凝至5℃～120℃。

所述的车载秸秆处理系统，其中，所述压缩机将气体增压压缩至0.1～3.0M。

所述的车载秸秆处理系统，其中，所述炭化炉的前端设有点火装置。

车载秸秆处理方法，应用于在车体上设置进料设备、炭化设备、焦油提取设备、和可燃气体提取设备的系统，具体包括以下步骤：

步骤A、所述进料设备包括粉碎机、料斗、锁气给料器和给料斗，所述给料斗位于炭化设备中炭化炉的上方；所述粉碎机将秸秆粉碎，粉碎后的秸秆进入料斗，粉碎后的秸秆通过锁气给料器落入给料斗之后，进入炭化炉；

步骤B、所述炭化设备包括炭化炉、提供炭化起始热源的燃料点火装置和固炭包装装置；所述炭化炉中将粉碎后的秸秆炭化，固态炭从所述炭化炉排出后进入固炭包装装置包装，高温气体进入焦油分离设备；

步骤C、所述焦油提取设备包括冷凝冷却换热器、气液分离罐、轻液罐和重液罐；高温气体返回所述给料斗后，再经冷凝冷却换热器气液分离罐进行气体和液体分离，分离的轻液进入轻液罐，分离的重液进入重液罐；

步骤D、所述可燃气体提取设备包括炭吸附器、压缩机、气体换热器和气罐；从气液分离罐中的分离的气体，即生物质可燃气体经过炭吸附器后，由压缩机压缩，再经气体换热器冷却后灌装装入气罐。

本发明提供的车载秸秆处理系统和方法，集成炭化炉、生物质可燃气体压缩和冷却，焦油收集和储运、固碳储运成为一体，车载便捷，可以移动，且配车载秸秆处理系统中的车体配置燃料包括电力、柴油机等不同的能源，使用方便；本发明车载秸秆处理系统的加工过程，没有三废产生，秸秆全部可以资源化高效合理利用。

附图说明

图1是本发明车载秸秆处理系统的部分结构示意图。

图2是本发明车载秸秆处理方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合优选的实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明的车载秸秆处理系统，如图1所示(不包括给料斗)，包括设置在车体上的粉碎机1，所述粉碎机1用于将秸秆粉碎，粉碎后的秸秆长度在8cm----5cm之间；粉碎后的秸秆进入系统的料斗2；所述料斗2同锁气给料器3连接，粉碎后的秸秆通过所述锁气给料器3落入给料斗4之后，进入炭化炉6进行炭化。

所述给料斗4位于所述炭化炉6的上方，所述给料斗4中的秸秆被炭化炉6中高温气体加热、烘干同时炭化6.

所述炭化炉6的炭化起始热源由燃料点火装置外接可燃物(如：柴油、煤油、液化气等)5提供，所述炭化炉6对秸秆进行300～550℃炭化。所述炭化炉6的前端设有点火装置，在运行正常后起始热源燃料5可由碳化后产生的可燃气或焦油替代。所述炭化炉6的内转子缓慢转动，以螺旋转动的方式进行翻动和输送秸秆和固态炭。所述炭化炉6转子的运行速度是根据秸秆的含水量来进行调节，含水量高则运行速度慢，含水量少则运行速度相对快，以出成品固态炭的品质为操作目标。本发明优选的，所述炭化炉6转子的螺旋转速为0.1～10转/分。经炭化后，粉碎后的秸秆分解为两个部分从所述炭化炉6排出，分别是固态炭和含有焦油、水份等的高温气体。

其中固态炭从所述炭化炉6排出后进入固炭包装装置8，固态碳中含0肥，直接可以施予农田或作为燃料，也可以后续加工成活性炭及其他产品。其中高温气体返回所述给料斗4后，高温气体对给料斗4中的碎秸秆进行加热和脱水，同时高温气体的温度得到降低，再经冷凝冷却换热器7进行冷凝和冷却，温度降低至5℃～120℃，高温气体中含有的液体析出，并进入气液分离罐9进行气体和液体分离。

所述气液分离罐9中进行生物质可燃气体和焦油液分离，焦油液含有轻液和重液组份；分离的轻液进入轻液罐11，所述气液分离罐9中分离的重液进入重液罐10，所述轻液和重液可以作为工业用中间产品外售。

高温气体中的气体，即生物质可燃气体经过炭吸附器12后，去除飞沫和颗粒物，由压缩机13压缩增压压缩至0.1～3.0MPa，再经气体换热器14冷却后灌装，装入气罐15作为燃料出售。

本发明提供车载秸秆处理系统的集成炭化炉、生物质可燃气体压缩和冷却，焦油收集和储运、固碳储运成为一体，车载便捷，可以移动，且配车载秸秆处理系统中的车体配置燃料包括电力、柴油机等不同的能源，使用方便；本发明车载秸秆处理系统的加工过程，没有三废产生，秸秆全部可以资源化高效合理利用。

本发明提供的车载秸秆处理方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤101、在车体上设置进料设备、炭化设备、焦油提取设备、和可燃气体提取设备；

步骤102、所述进料设备包括设在车体上的粉碎机1、料斗2、锁气给料器3和给料斗4，所述给料斗4位于炭化设备中炭化炉6的上方；

所述粉碎机1用于将秸秆粉碎，粉碎后的秸秆长度在8cm----5cm之间；粉碎后的秸秆进入系统的料斗2；所述料斗2同锁气给料器3连接，粉碎后的秸秆通过所述锁气给料器3落入给料斗4之后，进入炭化炉6进行炭化。

所述给料斗4位于所述炭化炉6的上方，所述给料斗4中的秸秆被炭化炉6中高温气体加热、烘干之后再送至炭化炉6.

步骤103、所述炭化设备包括炭化炉6、提供炭化起始热源的燃料热风炉5和包装固态碳的固炭包装装置8.。

所述炭化炉6对秸秆进行300～550℃炭化。所述炭化炉6的前端设有点火装置，在运行正常后起始热源燃料热风炉5可由碳化后产生的可燃气或焦油替代。

所述炭化炉6中将粉碎后的秸秆炭化，所述炭化后的秸秆包括两部分，分别是固态炭和含有焦油、水份等的高温气体。其中固态炭从所述炭化炉6排出后进入固炭包装装置8。

步骤105、所述焦油提取设备包括冷凝冷却换热器7、气液分离罐9、轻液罐11和重液罐10。

高温气体返回所述给料斗4后，高温气体对给料斗4中的碎秸秆进行加热和脱水，同时高温气体的温度得到降低，再经冷凝冷却换热器7进行冷凝和冷却，温度降低至5～120℃，高温气体中含有的液体析出，并进入气液分离罐9进行气体和液体分离。

所述气液分离罐9中进行生物质可燃气体和焦油液分离，焦油液含有轻液和重液组份；分离的轻液进入轻液罐11，所述气液分离罐9中分离的重液进入重液罐10。

步骤106、所述可燃气体提取设备包括炭吸附器12、压缩机13、气体换热器14和气罐15。

从气液分离罐9中分离出的高温气体，即生物质可燃气体经过炭吸附器12后，去除飞沫和颗粒物，由压缩机13压缩增压压缩至0.1～3.0MPa，再经气体换热器14冷却后灌装，装入气罐15作为燃料出售。

本发明提供的车载秸秆处理方法，将秸秆处理设备都设置在车体上，所述车体可以是卡车，将炭化炉、生物质可燃气体压缩和冷却，焦油收集和储运、固碳储运成为一体，车载方便移动没，没有三废产生，秸秆全部可以资源化高效合理利用。

以上内容是对本发明的优选的实施例的说明，可以帮助本领域技术人员更充分地理解本发明的技术方案。但是，这些实施例仅仅是举例说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于这些实施例的说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.车载秸秆处理系统，包括设置在车体上的进料设备、炭化设备、焦油提取设备、和可燃气体提取设备；

所述进料设备包括粉碎机、料斗、锁气给料器、给料斗；

所述粉碎机用于将秸秆粉碎，粉碎后的秸秆进入料斗，通过所述锁气给料器落入给料斗；

所述给料斗位于炭化炉的上方，所述给料斗中的秸秆在炭化炉中通过高温气体加热、烘干炭化；

所述炭化设备包括炭化炉、提供炭化起始热源的燃料外接点火装置和包装固态碳的固炭包装装置；

所述炭化炉将粉碎后的秸秆炭化，所述炭化后的秸秆包括两部分，分别是固态炭和含有焦油、水份的高温气体；其中固态炭从所述炭化炉排出后进入固炭包装装置；

所述焦油提取设备包括冷凝冷却换热器、气液分离罐、轻液罐和重液罐；高温气体返回所述给料斗后，高温气体对给料斗中的碎秸秆进行加热和脱水，同时高温气体的温度得到降低，再经冷凝冷却换热器进行冷凝和冷却，高温气体中含有的液体析出，并进入气液分离罐进行气体和液体分离，分离的轻液进入轻液罐，分离的重液进入重液罐；

所述可燃气体提取设备包括炭吸附器、压缩机、气体换热器和气罐；从气液分离罐中分离出的生物质可燃气体经过炭吸附器后，由压缩机压缩增压压缩，再经气体换热器冷却后灌装装入气罐。

2.根据权利要求1所述的车载秸秆处理系统，其特征在于，所述炭化炉对秸秆进行300～550℃炭化。

3.根据权利要求1所述的车载秸秆处理系统，其特征在于，所述炭化炉内设置转子，所述转子的螺旋转速为0.1～10转/分。

4.根据权利要求1所述的车载秸秆处理系统，其特征在于，所述冷凝冷却换热器将高温气体冷凝至5℃～120℃。

5.根据权利要求1所述的车载秸秆处理系统，其特征在于，所述压缩机将气体增压压缩至0.1～3.0M。

6.根据权利要求1至5之任一项所述的车载秸秆处理系统，其特征在于，所述炭化炉的前端设有点火装置。

7.车载秸秆处理方法，应用于在车体上设置进料设备、炭化设备、焦油提取设备、和可燃气体提取设备的系统，具体包括以下步骤：

步骤A、所述进料设备包括粉碎机、料斗、锁气给料器和给料斗，所述给料斗位于炭化设备中炭化炉的上方；所述粉碎机将秸秆粉碎，粉碎后的秸秆进入料斗，粉碎后的秸秆通过锁气给料器落入给料斗之后，进入炭化炉；

步骤B、所述炭化设备包括炭化炉、提供炭化起始热源的燃料外接点火装置和固炭包装装置；所述炭化炉中将粉碎后的秸秆炭化，固态炭从所述炭化炉排出后进入固炭包装装置包装，高温气体进入焦油提取设备；

步骤C、所述焦油提取设备包括冷凝冷却换热器、气液分离罐、轻液罐和重液罐；高温气体返回所述给料斗后，再经冷凝冷却换热器气液分离罐进行气体和液体分离，分离的轻液进入轻液罐，分离的重液进入重液罐；

步骤D、所述可燃气体提取设备包括炭吸附器、压缩机、气体换热器和气罐；从气液分离罐中的分离的气体，即生物质可燃气体经过炭吸附器后，由压缩机压缩，再经气体换热器冷却后灌装装入气罐。

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