CN109181780B - 一种生物质微波热解定向气化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物质微波热解定向气化系统领域，具体的说是一种生物质微波热解定向气化系统，包括进料组件、预热组件、微波热解组件、微波气化组件、热量循环组件、回流组件、第一收纳组件、第二收纳组件、监测模块、数据处理模块、数据接收模块和数据发送模块；预热组件和热量循环组件之间连接有用于引流的回流组件；监测模块与第一收纳组件、第二收纳组件、预热组件及其热量循环组件之间双向连接；监测模块与数据处理模块之间双向连接；数据处理模块连接于数据发送模块，且数据接收模块连接于数据处理模块。本发明的生物质微波热解定向气化系统具有热量循环利用效率高、生物质的加工质量高、便于远程监测管理的优点。
Description
技术领域
本发明涉及生物质微波热解定向气化系统领域，具体的说是一种生物质微波热解定向气化系统。
背景技术
生物质能资源丰富，是一种可再生、环境友好的绿色能源，利用生物质进行热解气化制取合成气是一种很有发展前景的能源开发方式，微波加热具有穿透性强、选择性加热、易于控制和加热清洁环保无污染等优点被广泛运用于生物质热解气化中，提高了生物质的合成质量及其效率。
然而传统的生物质微波热解定向气化系统对热解后的生物质合成原料的余热利用效率低，对收纳处理的废渣和生物质原料统计不方便，且不便于远程监测生物质的加工，操作灵活性差。鉴于此，本发明提供了一种生物质微波热解定向气化系统，其具有以下特点：
(1)本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，热量循环组件配合回流组件的使用，便于将热量循环组件中的生物质的热量经过回流组件转换为预热组件中，对预热组件中的生物质进行预热，进而大大提高了微波热解中的热量的利用效率，同时经过预热组件对生物质进行预热，大大提高了生物质的加工质量及其效率。
(2)本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，监测模块连接于第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件，便于通过监测模块监测第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件的内部的生物质热量和产量的数据。
(3)本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，数据接收模块配合所述数据处理模块及所述数据发送模块的使用，便于根据监测数据远程控制生物质的微波热解，进而使操作管理更加方便快捷。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种生物质微波热解定向气化系统，热量循环组件配合回流组件的使用，便于将热量循环组件中的生物质的热量经过回流组件转换为预热组件中，对预热组件中的生物质进行预热，进而大大提高了微波热解中的热量的利用效率，同时经过预热组件对生物质进行预热，大大提高了生物质的加工质量及其效率；监测模块连接于第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件，便于通过监测模块监测第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件的内部的生物质热量和产量的数据；数据接收模块配合所述数据处理模块及所述数据发送模块的使用，便于根据监测数据远程控制生物质的微波热解，进而使操作管理更加方便快捷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生物质微波热解定向气化系统，包括进料组件、预热组件、微波热解组件、微波气化组件、热量循环组件、回流组件、第一收纳组件、第二收纳组件、监测模块、数据处理模块、数据接收模块和数据发送模块；用于添加物料的所述进料组件连接于用于预热的所述预热组件，所述预热组件连接于所述微波热解组件，且所述微波热解组件连接于用于气化的所述微波气化组件；所述微波气化组件连接于用于收纳废渣的所述第二收纳组件和用于对气化的生物质的热量进行交换的所述热量循环组件，且所述热量循环组件连接于用于收纳气化的生物质的所述第一收纳组件；所述预热组件和所述热量循环组件之间连接有用于引流的所述回流组件；所述监测模块与所述第一收纳组件、所述第二收纳组件、所述预热组件及其所述热量循环组件之间双向连接；所述监测模块与所述数据处理模块之间双向连接；所述数据处理模块连接于所述数据发送模块，且所述数据接收模块连接于所述数据处理模块；
所述的生物质微波热解定向气化系统的数据处理包括以下操作步骤：
步骤一：所述监测模块控制所述回流组件，所述回流组件采用液体回流的方式将所述热量循环组件中的气化的微波热解的气体热量转换为所述预热组件中的热量对生物质原料进行预热，在所述进料组件中添加生物质原料，生物质原料经过所述预热组件对生物质原料进行预热，然后经过所述预热组件进入所述微波热解组件中，预热处理的生物质和催化剂混合通过所述微波热解组件进行微波热解，热解产物全部进入所述微波气化组件中进行定向气化，产物经气固分离后通过所述热量循环组件对合成气进行收集，分离得到的固体产物包括生物半焦和催化剂通过所述第二收纳组件进行收纳，然后进入催化剂循环再生工序，先进行氧化处理，再加水后进行脱灰处理和分散处理，得到的再生催化剂进行循环利用；
步骤二：所述监测模块监测所述第一收纳组件中存储的气化的生物质的产量、温度和所述第二收纳组件中的生物质的废渣，然后通过所述数据处理模块配合所述数据发送模块将监测数据发送至管理人员终端设备上；
步骤三：管理人员将数据处理信息通过终端设备发送至所述数据接收模块中，所述数据接收模块中的数据通过所述数据处理模块处理，然后通过所述监测模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件。
具体的，所述监测模块包括温度测量模块、产量统计模块、备用模块和PLC控制模块；所述温度测量模块、所述产量统计模块、所述备用模块和所述PLC控制模块与所述数据处理模块之间双向连接，所述温度测量模块、所述产量统计模块、所述备用模块和所述PLC控制模块均与所述第一收纳组件、所述第二收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件之间双向连接。
具体的，所述步骤二中，所述温度检测模块将所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件中的物料的温度数据通过所述温度测量模块传输至所述数据处理模块中，当所述热量循环结构中的合成的物料的温度达标后排放至所述第一收纳结构中，通过所述温度测量模块监测所述热量循环组件中的换热油液的温度，当油液温度达到指定数值时，加热的油液通过所述回流组件排放至所述预热组件中对生物质原料进行预热，同时往所述热量循环组件中添加冷却后的油液，便于将热量循环组件中的生物质的热量经过回流组件转换为预热组件中，对预热组件中的生物质进行预热，进而大大提高了微波热解中的热量的利用效率，同时经过预热组件对生物质进行预热，大大提高了生物质的加工质量及其效率，同时通过所述产量统计模块监测所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件中的物料的产量，所述数据处理模块通过所述PLC控制模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件工作。
具体的，所述数据发送模块包括电话发送模块、微信发送模块、邮件发送模块和QQ发送模块，所述数据处理模块连接于所述电话发送模块、所述微信发送模块、所述邮件发送模块和所述QQ发送模块。
具体的，所述步骤三中，所述数据处理模块将监测的数据的详细信息通过所述电话发送模块以电话的形式、所述微信发送模块以微信发送、所述邮件发送模块仪邮件发送及所述QQ发送模块以扣扣信息发送给管理人员的终端接收设备，便于操作者远程管理，同时管理者将决策信息发送至所述数据接收模块，通过所述数据接收模块配合所述数据处理模块远程的控制系统的正常运行，进而使操作管理更加方便快捷。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，热量循环组件配合回流组件的使用，便于将热量循环组件中的生物质的热量经过回流组件转换为预热组件中，对预热组件中的生物质进行预热，进而大大提高了微波热解中的热量的利用效率，同时经过预热组件对生物质进行预热，大大提高了生物质的加工质量及其效率。
(2)本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，监测模块连接于第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件，便于通过监测模块监测第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件的内部的生物质热量和产量的数据。
(3)本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，数据接收模块配合所述数据处理模块及所述数据发送模块的使用，便于根据监测数据远程控制生物质的微波热解，进而使操作管理更加方便快捷。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的生物质微波热解定向气化系统的一种较佳实施例的结构示意图；
图2为图1所示的监测模块的结构示意图；
图3为图1所示的数据发送模块的结构示意图；
图4为本发明提供的生物质微波热解定向气化系统的工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1、图2、图3和图4所示，本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，包括进料组件、预热组件、微波热解组件、微波气化组件、热量循环组件、回流组件、第一收纳组件、第二收纳组件、监测模块、数据处理模块、数据接收模块和数据发送模块；用于添加物料的所述进料组件连接于用于预热的所述预热组件，所述预热组件连接于所述微波热解组件，且所述微波热解组件连接于用于气化的所述微波气化组件；所述微波气化组件连接于用于收纳废渣的所述第二收纳组件和用于对气化的生物质的热量进行交换的所述热量循环组件，且所述热量循环组件连接于用于收纳气化的生物质的所述第一收纳组件；所述预热组件和所述热量循环组件之间连接有用于引流的所述回流组件；所述监测模块与所述第一收纳组件、所述第二收纳组件、所述预热组件及其所述热量循环组件之间双向连接；所述监测模块与所述数据处理模块之间双向连接；所述数据处理模块连接于所述数据发送模块，且所述数据接收模块连接于所述数据处理模块；
所述的生物质微波热解定向气化系统的数据处理包括以下操作步骤：
步骤一：所述监测模块控制所述回流组件，所述回流组件采用液体回流的方式将所述热量循环组件中的气化的微波热解的气体热量转换为所述预热组件中的热量对生物质原料进行预热，在所述进料组件中添加生物质原料，生物质原料经过所述预热组件对生物质原料进行预热，然后经过所述预热组件进入所述微波热解组件中，预热处理的生物质和催化剂混合通过所述微波热解组件进行微波热解，热解产物全部进入所述微波气化组件中进行定向气化，产物经气固分离后通过所述热量循环组件对合成气进行收集，分离得到的固体产物包括生物半焦和催化剂通过所述第二收纳组件进行收纳，然后进入催化剂循环再生工序，先进行氧化处理，再加水后进行脱灰处理和分散处理，得到的再生催化剂进行循环利用；
步骤二：所述监测模块监测所述第一收纳组件中存储的气化的生物质的产量、温度和所述第二收纳组件中的生物质的废渣，然后通过所述数据处理模块配合所述数据发送模块将监测数据发送至管理人员终端设备上；
步骤三：管理人员将数据处理信息通过终端设备发送至所述数据接收模块中，所述数据接收模块中的数据通过所述数据处理模块处理，然后通过所述监测模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件。
具体的，如图1、图2、图3和图4所示，本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，所述监测模块包括温度测量模块、产量统计模块、备用模块和PLC控制模块；所述温度测量模块、所述产量统计模块、所述备用模块和所述PLC控制模块与所述数据处理模块之间双向连接，所述温度测量模块、所述产量统计模块、所述备用模块和所述PLC控制模块均与所述第一收纳组件、所述第二收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件之间双向连接。
具体的，如图1、图2、图3和图4所示，本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，所述步骤二中，所述温度检测模块将所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件中的物料的温度数据通过所述温度测量模块传输至所述数据处理模块中，当所述热量循环结构中的合成的物料的温度达标后排放至所述第一收纳结构中，通过所述温度测量模块监测所述热量循环组件中的换热油液的温度，当油液温度达到指定数值时，加热的油液通过所述回流组件排放至所述预热组件中对生物质原料进行预热，同时往所述热量循环组件中添加冷却后的油液，便于将热量循环组件中的生物质的热量经过回流组件转换为预热组件中，对预热组件中的生物质进行预热，进而大大提高了微波热解中的热量的利用效率，同时经过预热组件对生物质进行预热，大大提高了生物质的加工质量及其效率，同时通过所述产量统计模块监测所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件中的物料的产量，所述数据处理模块通过所述PLC控制模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件工作。
具体的，如图1、图2、图3和图4所示，本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，所述数据发送模块包括电话发送模块、微信发送模块、邮件发送模块和QQ发送模块，所述数据处理模块连接于所述电话发送模块、所述微信发送模块、所述邮件发送模块和所述QQ发送模块。
具体的，如图1、图2、图3和图4所示，本发明所述的一种生物质微波热解定向气化系统，所述步骤三中，所述数据处理模块将监测的数据的详细信息通过所述电话发送模块以电话的形式、所述微信发送模块以微信发送、所述邮件发送模块仪邮件发送及所述QQ发送模块以扣扣信息发送给管理人员的终端接收设备，便于操作者远程管理，同时管理者将决策信息发送至所述数据接收模块，通过所述数据接收模块配合所述数据处理模块远程的控制系统的正常运行，进而使操作管理更加方便快捷。
首先所述监测模块控制所述回流组件，所述回流组件采用液体回流的方式将所述热量循环组件中的气化的微波热解的气体热量转换为所述预热组件中的热量对生物质原料进行预热；所述监测模块监测所述第一收纳组件中存储的气化的生物质的产量、温度和所述第二收纳组件中的生物质的废渣，然后通过所述数据处理模块配合所述数据发送模块将监测数据发送至管理人员终端设备上；管理人员将数据处理信息通过终端设备发送至所述数据接收模块中，所述数据接收模块中的数据通过所述数据处理模块处理，然后通过所述监测模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件；具体的有：
(1)所述监测模块控制所述回流组件，所述回流组件采用液体回流的方式将所述热量循环组件中的气化的微波热解的气体热量转换为所述预热组件中的热量对生物质原料进行预热，在所述进料组件中添加生物质原料，生物质原料经过所述预热组件对生物质原料进行预热，然后经过所述预热组件进入所述微波热解组件中，预热处理的生物质和催化剂混合通过所述微波热解组件进行微波热解，热解产物全部进入所述微波气化组件中进行定向气化，产物经气固分离后通过所述热量循环组件对合成气进行收集，分离得到的固体产物包括生物半焦和催化剂通过所述第二收纳组件进行收纳，然后进入催化剂循环再生工序，先进行氧化处理，再加水后进行脱灰处理和分散处理，得到的再生催化剂进行循环利用；
(2)所述监测模块监测所述第一收纳组件中存储的气化的生物质的产量、温度和所述第二收纳组件中的生物质的废渣，然后通过所述数据处理模块配合所述数据发送模块将监测数据发送至管理人员终端设备上，所述温度检测模块将所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件中的物料的温度数据通过所述温度测量模块传输至所述数据处理模块中，当所述热量循环结构中的合成的物料的温度达标后排放至所述第一收纳结构中，通过所述温度测量模块监测所述热量循环组件中的换热油液的温度，当油液温度达到指定数值时，加热的油液通过所述回流组件排放至所述预热组件中对生物质原料进行预热，同时往所述热量循环组件中添加冷却后的油液，便于将热量循环组件中的生物质的热量经过回流组件转换为预热组件中，对预热组件中的生物质进行预热，进而大大提高了微波热解中的热量的利用效率，同时经过预热组件对生物质进行预热，大大提高了生物质的加工质量及其效率，同时通过所述产量统计模块监测所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件中的物料的产量，所述数据处理模块通过所述PLC控制模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件工作；
(3)管理人员将数据处理信息通过终端设备发送至所述数据接收模块中，所述数据接收模块中的数据通过所述数据处理模块处理，然后通过所述监测模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件；所述数据处理模块将监测的数据的详细信息通过所述电话发送模块以电话的形式、所述微信发送模块以微信发送、所述邮件发送模块仪邮件发送及所述QQ发送模块以扣扣信息发送给管理人员的终端接收设备，便于操作者远程管理，同时管理者将决策信息发送至所述数据接收模块，通过所述数据接收模块配合所述数据处理模块远程的控制系统的正常运行，进而使操作管理更加方便快捷。
本发明的热量循环组件配合回流组件的使用，便于将热量循环组件中的生物质的热量经过回流组件转换为预热组件中，对预热组件中的生物质进行预热，进而大大提高了微波热解中的热量的利用效率，同时经过预热组件对生物质进行预热，大大提高了生物质的加工质量及其效率；监测模块连接于第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件，便于通过监测模块监测第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件的内部的生物质热量和产量的数据；数据接收模块配合所述数据处理模块及所述数据发送模块的使用，便于根据监测数据远程控制生物质的微波热解，进而使操作管理更加方便快捷。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种生物质微波热解定向气化系统，其特征在于：包括进料组件、预热组件、微波热解组件、微波气化组件、热量循环组件、回流组件、第一收纳组件、第二收纳组件、监测模块、数据处理模块、数据接收模块和数据发送模块；用于添加物料的所述进料组件连接于用于预热的所述预热组件，所述预热组件连接于所述微波热解组件，且所述微波热解组件连接于用于气化的所述微波气化组件；所述微波气化组件连接于用于收纳废渣的所述第二收纳组件和用于对气化的生物质的热量进行交换的所述热量循环组件，且所述热量循环组件连接于用于收纳气化的生物质的所述第一收纳组件；所述预热组件和所述热量循环组件之间连接有用于引流的所述回流组件；所述监测模块与所述第一收纳组件、所述第二收纳组件、所述预热组件及其所述热量循环组件之间双向连接；所述监测模块与所述数据处理模块之间双向连接；所述数据处理模块连接于所述数据发送模块，且所述数据接收模块连接于所述数据处理模块；
所述监测模块包括温度测量模块、产量统计模块、备用模块和PLC控制模块；所述温度测量模块、所述产量统计模块、所述备用模块和所述PLC控制模块与所述数据处理模块之间双向连接，所述温度测量模块、所述产量统计模块、所述备用模块和所述PLC控制模块均与所述第一收纳组件、所述第二收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件之间双向连接；
所述的生物质微波热解定向气化系统的数据处理包括以下操作步骤：
步骤一：所述监测模块控制所述回流组件，所述回流组件采用液体回流的方式将所述热量循环组件中的气化的微波热解的气体热量转换为所述预热组件中的热量对生物质原料进行预热，在所述进料组件中添加生物质原料，生物质原料经过所述预热组件对生物质原料进行预热，然后经过所述预热组件进入所述微波热解组件中，预热处理的生物质和催化剂混合通过所述微波热解组件进行微波热解，热解产物全部进入所述微波气化组件中进行定向气化，产物经气固分离后通过所述热量循环组件对合成气进行收集，分离得到的固体产物包括生物半焦和催化剂通过所述第二收纳组件进行收纳，然后进入催化剂循环再生工序，先进行氧化处理，再加水后进行脱灰处理和分散处理，得到的再生催化剂进行循环利用；
步骤二：所述监测模块监测所述第一收纳组件中存储的气化的生物质的产量、温度和所述第二收纳组件中的生物质的废渣，然后通过所述数据处理模块配合所述数据发送模块将监测数据发送至管理人员终端设备上；
步骤三：管理人员将数据处理信息通过终端设备发送至所述数据接收模块中，所述数据接收模块中的数据通过所述数据处理模块处理，然后通过所述监测模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件；
所述步骤二中，温度检测模块将所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件中的物料的温度数据通过所述温度测量模块传输至所述数据处理模块中，当所述热量循环组件中的合成的物料的温度达标后排放至所述第一收纳组件中，通过所述温度测量模块监测所述热量循环组件中的换热油液的温度，当油液温度达到指定数值时，加热的油液通过所述回流组件排放至所述预热组件中对生物质原料进行预热，同时往所述热量循环组件中添加冷却后的油液，便于将热量循环组件中的生物质的热量经过回流组件转换为预热组件中，对预热组件中的生物质进行预热，进而大大提高了微波热解中的热量的利用效率，同时经过预热组件对生物质进行预热，大大提高了生物质的加工质量及其效率，同时通过所述产量统计模块监测所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件中的物料的产量，所述数据处理模块通过所述PLC控制模块控制所述第二收纳组件、所述第一收纳组件、所述预热组件和所述热量循环组件工作；
所述数据发送模块包括电话发送模块、微信发送模块、邮件发送模块和QQ发送模块，所述数据处理模块连接于所述电话发送模块、所述微信发送模块、所述邮件发送模块和所述QQ发送模块；
所述步骤三中，所述数据处理模块将监测的数据的详细信息通过所述电话发送模块以电话的形式、所述微信发送模块以微信发送、所述邮件发送模块以邮件发送及所述QQ发送模块以QQ信息发送给管理人员的终端接收设备，便于操作者远程管理，同时管理者将决策信息发送至所述数据接收模块，通过所述数据接收模块配合所述数据处理模块远程的控制系统的正常运行，进而使操作管理更加方便快捷；
该生物质微波热解定向气化系统通过监测模块连接于第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件，便于通过监测模块监测第一收纳结构、第二收纳结构、预热组件和热量循环组件的内部的生物质热量和产量的数据，其数据接收模块配合所述数据处理模块及所述数据发送模块的使用，便于根据监测数据远程控制生物质的微波热解，进而使操作管理更加方便快捷。
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