CN103952170B - 常压连续热裂解秸秆提取生物油的方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种常压连续热裂解秸秆提取生物油的方法及其设备，所要解决的问题是：目前从秸秆中提取生物油需利用载气作为流化介质，这样既增加了动力消耗，还存在一定的安全隐患。本发明的要点是：将秸秆干燥、粉碎；热裂解，热裂解设备是由若干个螺旋给料机首尾相接、自上而下往复式布置，在每个螺旋给料机管道的表面敷设电热管，在每个螺旋给料机管腔的上部设置一个热解气管道；将产生的热解气冷凝、出油，同时排渣。本发明的积极效果是：整个工艺过程无压，消除了由压力所产生的安全隐患，同时也降低了因压力所产生的动力消耗和运行成本，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及对秸秆进行热化学处理的一种方法，具体说是常压环境下，对秸秆进行连续热裂解、提取生物油的方法，及该方法所使用的制备。
背景技术
从秸秆中提取生物油的方法，包括对物料的干燥、粉碎、热裂解、气固分离、气态生物油的冷凝和收集等步骤，其中热裂解设备应用最多的是流化床式裂解器，它需利用载气如烟气或氮气作为流化介质，这样既增加了动力消耗，也增加运行成本，还存在一定的安全隐患。因此，降低系统能耗，降低运行成本，强化油气分离，出油率，成为目前从秸秆中提取生物油的主要研究方向。
发明内容
为此，本发明的目的是提供一种常压连续热裂解秸秆提取生物油的方法及其设备。
本发明的目的是这样实现的：
1、将秸秆依次干燥、粉碎，粉碎至长度不超过2cm厘米；
2、粉碎后的秸秆经连续式输送设备送入运行中的热裂解设备，所说的热裂解设备是，若干个螺旋给料机(也叫绞龙输送机)首尾相接、自上而下往复式布置，所说的首尾相接是指上一个螺旋给料机的出料口与下一个螺旋给料机的进料口对接，在每个螺旋给料机管道的表面均匀敷设电热管，再用隔热材料制成的绑带将电热管包裹在钢管的表面上，在每个螺旋给料机管腔的上部设置一个热解气管道，所有的热解气管道的出气口并联后、与冷凝管连通，所有的螺旋给料机的旋转轴齿轮依次啮合，其中一个螺旋给料机的旋转轴齿轮与主动齿轮啮合；所说的运行是指主动齿轮旋转、给电热管通电，电热管的温度为450-600℃；
3、送入运行中热裂解设备里的秸秆，被若干个螺旋给料机依次推进直至热裂解设备出料口，变成了秸秆灰渣；在该过程中秸秆被若干个螺旋给料机连续热裂解，在每个螺旋给料机管腔里所产生热解气进入各自的热解气管道；
4、从热裂解设备出料口出来的秸秆灰渣，经带有冷却装置的螺旋给料机被送入灰渣料仓，所说的带有冷却装置的螺旋给料机是，螺旋给料机管道壁为夹层结构，夹层里注循环冷却水；
同时，从热解气管道出来的热解气在引风机的作用下进入冷凝管，所说的冷凝管由前盘管、左连接管、三通直通管、右连接管和后盘管串联组成，其中每个盘管与相邻的连接管的连接点位于各自盘管最下层管的端口；每个冷却罐里放一个盘管，每个冷却罐里注满循环水；左连接管、三通、右连接管位于冷却罐之外，呈V形，三通位于最低处；所说的引风机设置在后盘管最上层管的端口。热解气在前盘管里，一部分被冷凝成生物油，流经三通时从三通的旁路流出，未被冷凝的热解气在生物油的上面，经过三通直通管进入后盘管继续冷凝，在后盘管里冷凝生成的生物油，在重力作用下流向三通直至流出。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：整个工艺过程无压，消除了由压力所产生的安全隐患，同时也降低了因压力所产生的动力消耗和运行成本；其次，秸秆经过若干次往复热裂解，产生的热解气经过两次冷凝，大大提高了出油率；最后所产生的副产品秸秆灰渣是一种优质肥料。整个工艺过程不排放粉尘、不产生噪声，节能环保。
附图说明
下面结合附图进一步说明本发明。
图1是本发明的示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是图1的B部放大图。
图4是图3的C-C剖面图。
图5是图1的D部放大图。
图6是图1的E向视图。
具体实施方式
1、将秸秆依次干燥、粉碎，粉碎至长度不超过2cm厘米；
2、参见图6，粉碎后的秸秆经螺旋给料机15送入运行中的热裂解设备3，所说的热裂解设备是（参见图1），六个螺旋给料机31首尾相接（指前一个螺旋给料机的出料口与后一个螺旋给料机的进料口对接）、自上而下往复式布置，参见图3和4，在每个螺旋给料机管道311的表面均匀敷设电热管312，再用隔热材料制成的绑带313将电热管包裹在钢管的表面上，在每个螺旋给料机管腔的上部设置一个热解气管道32，六个热解气管道的出气口并联后，依次与并联管4、冷凝管连通，六个螺旋给料机的旋转轴齿轮33依次啮合，最下面的螺旋给料机的旋转轴齿轮与主动齿轮34啮合；所说的运行是指主动齿轮旋转、给电热管通电，电热管的温度为550℃；
3、送入运行中热裂解设备里的秸秆，被六个螺旋给料机依次推进直至第六个螺旋给料机的出料口314即热裂解设备出料口，变成了秸秆灰渣；在该过程中秸秆被六个螺旋给料机连续热裂解，在每个螺旋给料机管腔里所产生热解气进入各自的热解气管道；
4、从热裂解设备出料口出来的秸秆灰渣，经带有冷却装置的螺旋给料机2被送入灰渣料仓1，所说的带有冷却装置的螺旋给料机是，螺旋给料机管道壁为夹层结构21（参见图2），夹层里注循环冷却水；
同时，从热解气管道出来的热解气在引风机7的作用下进入冷凝管，（参见图5）所说的冷凝管由前盘管10、左连接管11、三通12直通管、右连接管13和后盘管14串联组成，其中每个盘管与相邻的连接管的连接点位于各自盘管最下层管的端口；每个冷却罐5和6里放一个盘管，每个冷却罐里注满循环水；左连接管、三通、右连接管位于冷却罐之外，呈V形，使三通位于最低处；所说的引风机7设置在后盘管最上层管的端口。热解气在前盘管里，一部分被冷凝成生物油，流经三通时从三通的旁路流出，未被冷凝的热解气在生物油的上面，经过三通直通管进入后盘管继续冷凝，在后盘管里冷凝生成的生物油，在重力作用下流向三通直至流出。
Claims (3)
1.一种常压连续热裂解秸秆提取生物油的方法，其特征是：
（1）、将秸秆依次干燥、粉碎，粉碎至长度不超过2厘米；
（2）、粉碎后的秸秆经连续式输送设备送入运行中的热裂解设备，所说的热裂解设备是，若干个螺旋给料机首尾相接、自上而下往复式布置，在每个螺旋给料机管道的表面均匀敷设电热管，再用隔热材料制成的绑带将电热管包裹在钢管的表面上，在每个螺旋给料机管腔的上部设置一个热解气管道，所有的热解气管道的出气口并联后、与冷凝管连通，所有的螺旋给料机的旋转轴齿轮依次啮合，其中一个螺旋给料机的旋转轴齿轮与主动齿轮啮合；所说的运行是指主动齿轮旋转、给电热管通电，电热管的温度为450-600℃；
（3）、送入运行中热裂解设备里的秸秆，被若干个螺旋给料机依次推进直至热裂解设备出料口，变成了秸秆灰渣；在该过程中秸秆被连续热裂解，所产生热解气进入每个螺旋给料机管腔的热解气管道；
（4）、从热裂解设备出料口出来的秸秆灰渣，经带有冷却装置的螺旋给料机被送入灰渣料仓，所说的带有冷却装置的螺旋给料机是，螺旋给料机管道壁为夹层结构，夹层里注循环冷却水；
同时，从热解气管道出来的热解气在引风机的作用下进入冷凝管，所说的冷凝管由前盘管、左连接管、三通、右连接管和后盘管串联组成，其中每个盘管与相邻的连接管的连接点位于各自盘管最下层管的端口；每个冷却罐里放一个盘管，每个冷却罐里注满循环水；左连接管、三通、右连接管位于冷却罐之外，呈V形，三通位于最低处；所说的引风机设置在后盘管最上层管的端口。
2.实施权利要求1所述的常压连续热裂解秸秆提取生物油的方法的设备，其特征是：连续式输送设备、热裂解设备和带有冷却装置的螺旋给料机依次衔接，所说的热裂解设备是，若干个螺旋给料机首尾相接、以往复式布置，在每个螺旋给料机管道的表面均匀敷设电热管，再用隔热材料制成的绑带将电热管包裹在钢管的表面上，在每个螺旋给料机管腔末端的上部设置一个热解气管道，所有的热解气管道的出口并联后、与冷凝管连通，所有的螺旋给料机的旋转轴齿轮依次啮合，其中一个螺旋给料机的旋转轴齿轮与主动齿轮啮合；所说的冷凝管由前盘管、左连接管、三通、右连接管和后盘管串联组成，其中每个盘管与相邻的连接管的连接点位于各自盘管最下层管的端口；一个冷却罐里放一个盘管，每个冷却罐里注满循环水；左连接管、三通、右连接管位于冷却罐之外，呈V形，三通位于最低处；在后盘管最上层管的端口设置引风机。
3.按照权利要求1所述的常压连续热裂解秸秆提取生物油的方法，其特征是：所说的若干个螺旋给料机为六个螺旋给料机；电热管的温度为550℃；所说的连续式输送设备是螺旋给料机。
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