CN104357093B - 稻壳分解分离系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稻壳分解分离系统,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

稻壳分解分离系统
技术领域
本发明涉及一种稻壳分解分离系统。
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 (4)

1.一种稻壳分解分离系统,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);所述的气固液分离仓(22)的上方设置有分解系统,所述的分解系统上方设置有催化剂喷洒系统,所述的催化剂喷洒系统包括与进料系统连接过渡筒(11),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)。
2.根据权利要求1所述的一种稻壳分解分离系统,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)。
4.根据权利要求1所述的一种稻壳分解分离系统,其特征在于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)。
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