CN104357093A - 稻壳分解物分离系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稻壳分解物分离系统，其特征在于它包括气固液分离仓、排气管、冷却水喷头、固液收集斜面、固液外排管、固液分离仓、泵、排炭管；所述的气固液分离仓侧面设置有排气管，固液收集斜面与气固液分离仓交界处设置有冷却水喷头；固液收集斜面下端设置有固液外排管；位于气固液分离仓下端设置有固液分离仓，固液分离仓侧面设置有排液管，排液管的位置高于固液外排管的底端面；固液分离仓底面设置有泵，泵连接排炭管。本发明通过设计一套能够实现对稻壳热分解得到的可燃气、生物质提取液、固体稻壳炭三种状态物进行分离。

Description

稻壳分解物分离系统

技术领域

本发明涉及一种稻壳分解物分离系统。

背景技术

目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效、无污染的生物质能源利用技术，以达到保护矿产资源，保障国家能源安全，实现二氧化碳减排，保护国家经济可持续发展的目的。生物质能源成为未来可持续能源的重要部分。预计到2016年，全球再生能源的总能耗将有40%来自生物质能源，主要通过生物质发电的产业化发展来实现。

稻壳燃气发电是我国政府重点扶持的生物质能源开发项目，它具有节约能源、保护环境、改善能源结构，使电网安全，农业受益等好处。本申请人利用稻壳气化发电技术，从2003年到现在，经过十多年的探索总结，在实际应用中获得了成功。

稻壳通过转换能够得到可燃气、生物质提取液、固体稻壳炭，各种物质的作用分别能够体现在如下三个方面。稻壳在气化炉内进行热分解气化，产生气液混合物经净化分离后得到可燃性气体。液体通过冷凝回收得到生物质提取液，可用于制备牲畜场所的消毒液、除臭剂，或用于生产促进作物生长的叶面肥或炭基复合肥原料。稻壳经过热解得到干燥的固体稻壳炭，含炭量在50%左右，富含作物生长的必需营养元素，对水和肥料有长效缓释作用，且对重金属污染、退化的土壤具有改良、修复作用。

发明内容

本发明通过设计一套能够实现对稻壳热分解得到的可燃气、生物质提取液、固体稻壳炭三种状态物进行分离。

为了实现以上技术目的，本发明采用的技术方案：一种稻壳分解物分离系统，其特征在于它包括气固液分离仓（22）、排气管（20）、冷却水喷头（18）、固液收集斜面（19）、固液外排管（21）、固液分离仓（23）、泵（25）、排炭管（26）；所述的气固液分离仓（22）侧面设置有排气管（20），固液收集斜面（19）与气固液分离仓（22）交界处设置有冷却水喷头（18）；固液收集斜面（19）下端设置有固液外排管（21）；位于气固液分离仓（22）下端设置有固液分离仓（23），固液分离仓（23）侧面设置有排液管（24），排液管（24）的位置高于固液外排管（21）的底端面；固液分离仓（23）底面设置有泵（25），泵（25）连接排炭管（26）。

在较佳实施情况下，所述的固液分离仓（23）设置有炭基收集斜面（231），炭基收集斜面（231）连接有炭基收集槽（232），炭基收集槽（232）连接泵（25）。

在较佳实施情况下，所述的炭基收集斜面（231）上通过支撑架固定安装有一个流速缓冲板（27）。

本发明的有益效果：通过本发明创造能够实现对稻壳热分解得到的可燃气、生物质提取液、固体稻壳炭三种状态物进行分离。可燃气可用于发电，按照5000KW稻壳发电设备年利用稻壳约60000t/a，每年可代替标煤12000t/a，减排二氧化硫280t/a，减排氮氧化物80t/a，减排二氧化碳31000t/a；稻壳气化发电项目无废气、废水排放，无环境污染，具有节约能源、保护环境；能有效缓解我国当前的能源需求，改善能源结构，提高国家的能源安全。固体稻壳炭可用于制备碳基复合粉，新型炭基复合肥可以增加土壤孔隙，保水保肥、提高肥料利用率30%，可以缓解土壤板结；吸附土壤中重金属，降低粮食作物中重金属含量40%，提高粮食品质，增加产量14%；对农业循环经济和可持续发展、保护国家粮食安全意义重大。

附图说明

图1为本发明创造的结构示意图。

图2为本发明结合分解系统描述工作原理示意图。

图3为固液分离仓形状示意图。

图4为安装有流速缓冲板的固液分离仓形状示意图。

具体实施方式

参照图1、图3，描述本发明的装配结构关系：它包括气固液分离仓22、排气管20、冷却水喷头18、固液收集斜面19、固液外排管21、固液分离仓23、泵25、排炭管26；所述的气固液分离仓22侧面设置有排气管20，固液收集斜面19与气固液分离仓22交界处设置有冷却水喷头18；固液收集斜面19下端设置有固液外排管21；位于气固液分离仓22下端设置有固液分离仓23，固液分离仓23侧面设置有排液管24，排液管24的位置高于固液外排管21的底端面；所述的固液分离仓23设置有炭基收集斜面231，炭基收集斜面231连接有炭基收集槽232，炭基收集槽232连接泵25，泵25连接排炭管26。

结合附图2具体描述本发明的工作原理如下：本装置中包括催化剂喷洒系统、分解系统、分离系统，所述的物料输送系统位于催化剂喷洒系统上方，催化剂喷洒系统位于分解系统上方，分解系统位于分离系统上方；所述的催化剂喷洒系统包括过渡筒11、催化剂喷头安装座13、催化剂喷头14，过渡筒11下方连接催化剂喷头安装座13，催化剂喷头安装座13上安装有催化剂喷头14；所述的分解系统包括连接催化剂喷头安装座13的热解区15，连接热解区15的氧化区16，连接氧化区16的还原区17。通过物料输送系统将谷壳推入过渡筒11，此时催化剂喷头14向谷壳喷洒反应催化剂。谷壳进入热解区：400 ℃ 左右，原料在缺氧的条件下裂解产生大量可燃气(CO，H₂，CH₄等)、固体稻壳炭、生物质提取液。谷壳原料进入氧化区：800 ℃左右，发生的化学反应为：C+O₂→CO₂，2C+O₂→2CO，在氧化区还能够得到固体稻壳炭。还原区：700 ℃左右，发生的化学原反应为：C+H₂O = CO+H₂，CO+H₂O = CO₂+H₂，C+CO₂ = 2CO，C+2H₂ = CH₄，CO₂+H₂ = 2CO+H₂O。所述的过渡筒11上设置有定量控制装置，所述的定量控制装置包括能够阻挡物料从过渡筒11内下降的挡板12、连接挡板12的推杆9、用于驱动推杆9的推杆驱动装置10。定量控制装置能够对分解系统上端进行封闭，排液管24的位置高于固液外排管21的底端面，从而气固液分离仓22内部的气体只能通过排气管20往外排出。固液分离仓23中，由于固体稻壳炭的密度大于生物质提取液，生物质提取液溶解在水中，从排液管24排出，固体稻壳炭聚集在炭基收集槽232内，固体稻壳炭通过泵25沿排炭管26排出。

如图4所示，在较佳实施情况下，所述的炭基收集斜面231上通过支撑架固定安装有一个流速缓冲板27。通过设置有流速缓冲板27降低固液外排管21对炭基收集斜面231内固体稻壳炭的冲击，有利于固体稻壳炭的积累。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括哪些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种稻壳分解物分离系统，其特征在于它包括气固液分离仓（22）、排气管（20）、冷却水喷头（18）、固液收集斜面（19）、固液外排管（21）、固液分离仓（23）、泵（25）、排炭管（26）；所述的气固液分离仓（22）侧面设置有排气管（20），固液收集斜面（19）与气固液分离仓（22）交界处设置有冷却水喷头（18）；固液收集斜面（19）下端设置有固液外排管（21）；位于气固液分离仓（22）下端设置有固液分离仓（23），固液分离仓（23）侧面设置有排液管（24），排液管（24）的位置高于固液外排管（21）的底端面；固液分离仓（23）底面设置有泵（25），泵（25）连接排炭管（26）。

2.根据权利要求1所述的一种稻壳分解物分离系统，其特征在于所述的固液分离仓（23）设置有炭基收集斜面（231），炭基收集斜面（231）连接有炭基收集槽（232），炭基收集槽（232）连接泵（25）。

3.根据权利要求2所述的一种稻壳分解物分离系统，其特征在于所述的炭基收集斜面（231）上通过支撑架固定安装有一个流速缓冲板（27）。