CN103980942A - 用于生物质气化与活性炭联产装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是用于生物质气化与活性炭联产装置，其结构是装置上部设有进料口、平料器以及液压升降机构，装置中部设有气化反应腔，该气化反应腔设有二次补气管、蒸汽布气管、破桥拨杆、挡炭器、旋转炉排以及炉排旋转轨道，旋转炉排的外夹腔设有气化气体抽出口；装置下部设有活性炭出料腔；装置底部设有密封活性炭冷却器。优点：采用二次进气以及可燃气的抽气风机控制反应层厚度和提供蒸汽活化所需的温度，采用蒸汽与空气混合强制布气实现气化炭进一步活化，最终产生可燃气经过净化可发电或烧锅炉，同时得到活性炭产品。解决传统活性炭生产装置产品单一，高效利用了生物质资源，提高了经济效益，而且环保。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种用于生物质气化与活性炭联产装置，属于生物质能源和化学工程领域。
背景技术
当前生物质资源化利用气化技术中，有人提出了多联产技术-气炭联产，但是并没有真正得到应用推广：一、炉子稳定性不好，原料的局限性；二、少数小规模利用的还是以产气为主，炭利用产生的附加值很低；而目前活性炭生产中由于装置的局限性，无论一步法还是两步法的生产只得到一项产品活性炭，气没有充分利用，造成资源浪费严重。因此，气化稳定、多样附加值高的产品的新型气化与活性炭联产装置是当前研究重点的问题。
发明内容
本发明提出的是一种用于生物质气化与活性炭联产装置，其目的旨在针对现有技术所存的上述不足，有效解决气化与活性炭联产、炉子的稳定可靠性的问题，从而提高经济效益，使得生产更环保化。
本发明技术解决方案：用于生物质气化与活性炭联产装置，其结构装置上部设有进料口、由减速电机带动的平料器以及液压升降机构，其中液压升降器与平料器相连接，平料器由液压升降器带动，并根据料位变化升降，使从进料口进入装置的原料均匀分布，同时可以通过液压升降器调节平料器高度以满足物料高度变化的要求；平料器由液压升降机构带动根据料位变化升降；装置中部设有气化反应腔，该气化反应腔上部设有二次补气管；气化反应腔中部设有蒸汽布气管、破桥拨杆；气化反应腔下部设有挡炭器、旋转炉排以及炉排旋转轨道，旋转炉排的外夹腔设有气化气体抽出口；装置下部设有活性炭出料腔，该活性炭出料腔设有旋转式刮料器以及冷却活性炭喷淋管；装置底部设有密封活性炭冷却器。
本发明的优点：
1）通过装置周围布置N根伸入炉膛长短不一的进气管向装置补充进气化剂，介此提高反应层厚度和控制炭活化所需的温度。
2）通过装置反应腔下部的蒸汽布气管，通入反应腔内部过热蒸汽实现炭的活化。
3）通过定轴旋转式炉排，炉排上打有孔，炉排旋转，实现炭颗粒均匀下落。
4）通过破桥拨杆定期跟着炉排旋转，防止物料由于不流动产生的架桥。
5）通过装置下部腔设有旋转式刮料器以及冷却活性炭喷淋管以及装置的底部设有密封活性炭冷却器，实现炭的冷却和顺畅下料。最终实现了生物质气化与活性炭联产。
附图说明
附图1是用于生物质气化与活性炭联产装置的示意图。
附图2-1是蒸汽布气管的示意图。
附图2-2是附图2-1的俯视图。
附图3是破桥拨杆的示意图。
附图4-1是旋转炉排结构的示意图。
附图4-2是附图4-1的俯视图。
图中的1是进料口、2是平料器、3是液压升降器、4是反应腔、5是二次补气管、6是破桥拨杆、7是蒸汽布气管、8是旋转炉排、9是旋转式刮料器、10是炭冷却器、11是喷淋冷却管、12是炉排动力机构、13是出气口、14是蒸汽布汽帽、15是A进汽支管、16是B进汽支管、17是C进汽主管、18是进汽口、19是破桥支杆、20是破桥主杆、21是炉排板架、22是炉排板、23是滚子、24是炉排板架齿轮片、25是炉排传动机构、26是主支撑梁、27是中心定轴。
具体实施方式
对照附图1，用于生物质气化与活性炭联产装置，其结构包括进料口1、平料器2、液压升降器3、气化反应腔4、二次补气管5、A破桥拨杆6、蒸汽布气管7、旋转炉排8、旋转式刮料器9、炭冷却器10、喷淋冷却管11、炉排动力机构12、出气口13；其中进料口1、由减速电机带动旋转的平料器2和液压升降器3设置在装置的顶部，所述液压升降器3与平料器2相连接，平料器2由液压升降器3带动，并根据料位变化升降，使从进料口1进入装置的原料均匀分布，同时可以通过液压升降器3调节平料器2高度以满足物料高度变化的要求。
气化反应腔4设置在装置中部，该气化反应腔4的上部设有二次补气管5，气化反应腔中部设有蒸汽布气管7、A破桥拨杆6, 气化反应腔4下部设有挡炭器、旋转炉排以及炉排旋转轨道。
二次补气管5通过补充气化剂提高反应层厚度和控制炭活化所需的温度；
所述的蒸汽布气管7设置在二次补气管5的下部，通入过热蒸汽实现炭的活化；蒸汽布气管7下方设有炉排8，炉排8与外部炉排动力机构12相连接；炉排外腔体设可燃气抽气口13。
所述的A破桥拨杆6与炉排8连接，炉排8旋转的同时带动A破桥拨杆6的转动，实现破坏物料搭桥； 该A破桥拨杆是由一根主动杆和两层拨杆组成，主动杆下部与旋转炉排相连接，拨杆与主动轴相连接，破桥拨杆旋转动力由炉排外传动动力提供。
活性炭出料腔设在装置下部，该活性炭出料腔设有旋转式刮料器9以及冷却活性炭喷淋管11；通过冷却活性炭喷淋冷却管11喷淋落下的炭料将炭初步冷却，通过旋转式刮料器9旋转刮料将落下的炭刮入炭冷却器10，最终收集到冷却的活性炭。
密封活性炭冷却器设在装置底部。
对照附图2-1、2-2，蒸汽布气管7，其结构由主进气盘管和安装有布气帽的多根支管组成，蒸汽通过卸压阀、调节阀进入下腔体的预热主盘管，主盘管通过多根支管与安装有布气帽的支管连接，实现均匀布气。工作时蒸汽通过进汽口18进入C进汽主管17，再通过B进汽支管16分配入A进汽支管15，最终通过斗篷式蒸汽布汽帽14进入气化反应腔4内。
对照附图3，破桥拨杆6，其结构包括破桥支杆19与破桥主杆20，其中破桥支杆19与破桥主杆20连接，破桥主杆20与炉排8连接。
对照附图4-1、4-2，旋转炉排，其结构包括中心主支撑梁26、轨道、炉排板架21、n块炉排板22（炉排板数量和打孔大小根据炉子直径和原料大小来定）以及外传动结构组成，其炉排板22直接放置的炉排板架22限位槽中，炉排板22下部设有多个滚子23，炉排板架21中心通过中心定轴27与主支撑梁26连接，旋转炉排通过滚子23在支撑轨道上旋转，炉排边框为齿结构，炉排板架21外缘通过滚子23落在轨道上，炉排传动机构25通过主动齿轮带动炉排板架齿轮片24，实现炉排板22的旋转，最终实现均匀出料。
应用举列：
果壳类生物质原料送入反应装置，通过鼓风机向装置提供适量的气化剂，使用装置反应腔温度控制在700-900度，气化反应过程中适当的通入适量水蒸汽对于气化后的炭进行活化，可燃气通过抽风机从抽气口抽出装置经过净化后发电或者热燃气烧锅炉，活化后的炭通过旋转炉排的转动落入装置下腔体，在下落过程喷入少量水降低炭的温度，通过刮板讲活性炭刮入炭冷却器，最终得到活性炭。
Claims (6)
1.用于生物质气化与活性炭联产装置，其特征是在装置上部设有进料口、由减速电机带动的平料器以及液压升降机构，其中液压升降器与平料器相连接，平料器由液压升降器带动，并根据料位变化升降，使从进料口进入装置的原料均匀分布，同时可以通过液压升降器调节平料器高度以满足物料高度变化的要求；平料器由液压升降机构带动根据料位变化升降；装置中部设有气化反应腔，该气化反应腔上部设有二次补气管；气化反应腔中部设有蒸汽布气管、破桥拨杆；气化反应腔下部设有挡炭器、旋转炉排以及炉排旋转轨道，旋转炉排的外夹腔设有气化气体抽出口；装置下部设有活性炭出料腔，该活性炭出料腔设有旋转式刮料器以及冷却活性炭喷淋管；装置底部设有密封活性炭冷却器。
2.根据权利要求1所述的用于生物质气化与活性炭联产装置，其特征是所述的二次补气管通过补充气化剂提高反应层厚度和控制炭活化所需的温度；二次补气管的下部设置蒸汽布气管，通入过热蒸汽实现炭的活化；蒸汽布气管下方设有炉排，炉排与外部炉排动力机构相连接；炉排外腔体设可燃气抽气口。
3.根据权利要求1所述的用于生物质气化与活性炭联产装置，其特征是所述的破桥拨杆与炉排连接，炉排旋转的同时带动破桥拨杆的转动，实现破坏物料搭桥；破桥拨杆是由一根主动杆和两层拨杆组成，主动杆下部与旋转炉排相连接，拨杆与主动轴相连接，破桥拨杆旋转动力由炉排外传动动力提供。
4.根据权利要求2所述的用于生物质气化与活性炭联产装置，其特征所述的蒸汽布气管，其结构由主进气盘管和安装有布气帽的多根支管组成，蒸汽通过卸压阀、调节阀进入下腔体的预热主盘管，主盘管通过多根支管与安装有布气帽的支管连接，实现均匀布气，工作时蒸汽通过进汽口进入C进汽主管，再通过B进汽支管分配入A进汽支管，最终通过斗篷式蒸汽布汽帽进入气化反应腔内。
5.根据权利要求1所述的用于生物质气化与活性炭联产装置，其特征是所述的活性炭出料腔设有旋转式刮料器以及冷却活性炭喷淋管；通过冷却活性炭喷淋冷却管喷淋落下的炭料将炭初步冷却，通过旋转式刮料器旋转刮料将落下的炭刮入炭冷却器，最终收集到冷却的活性炭。
6.根据权利要求1所述的用于生物质气化与活性炭联产装置，其特征所述的旋转炉排结构由中心主支撑梁、轨道、炉排板架、n块炉排板以及外传动结构组成，其中炉排板直接放置的炉排板架限位槽中，炉排板下部设有多个滚子，炉排板架中心通过中心定轴与主支撑梁连接，旋转炉排通过滚子在支撑轨道上旋转，炉排边框为齿结构，炉排板架外缘通过滚子落在轨道上，炉排传动机构通过主动齿轮带动炉排板架齿轮片，实现炉排板的旋转，最终实现均匀出料。
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