CN109439379B - 一种生物燃料的制备系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及生物燃料的制备系统，属能源利用领域。本发明包括秸秆粉碎机、烘干装置、材料混合罐装置、蜂窝挤压成型装置、旋转式烘干装置、储存仓。本发明通过秸秆粉碎机将秸秆粉碎，再进入到烘干机，将其烘干，再进入到材料混合罐使其与黄泥和农作残余物按照秸秆：黄泥：农作残余物按照合适比例混合，再通过传输带进入蜂窝挤压成型机制成蜂窝形状，再通过旋转式烘干机进行烘干制成生物燃料用来当作能源使用。本发明可将秸秆回收处理，通过烘干、混合材料、挤压成型和旋转式烘干，达到秸秆制成生物燃料和灰粉作为钾肥使用的综合效果。

Description

一种生物燃料的制备系统
技术领域
本发明涉及一种生物燃料的制备系统，属于能源利用技术领域。
背景技术
生物燃料指由生物体组成或转化的固体、液体或气体燃料。它是可再生能源开发利用的重要方向，具有良好的可贮藏性和可运输性，可提供可替代石油或煤的燃料。生物燃料是作物秸秆、林业加工剩余物等有机废弃物的无害化和资源化过程中生产出来的产品来制成。生物燃料的燃烧释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与地球的循环，做到零排放，被喻为即时利用的“绿色煤炭”。
随着石油类等资源的巨量使用，不可再生能源日渐枯竭。与此同时，农村地区的秸秆、稻谷壳等农残垃圾利用率低，甚至出现燎荒等现象，污染环境。大量的秸秆一般都被直接用于田间焚烧，秸秆在焚烧时会产生大量的一氧化碳、二氧化碳、苯、氮氧化物等气态的污染物，此类气体会直接导致大气污染，形成酸雨或者“黑雨”。秸秆焚烧不仅会对空气造成污染，而且还会影响农田土壤，明显降低土壤中的含氮量与有机质含量，损失土壤水分，同时破坏土壤结构，导致土壤板结加重。秸秆等农作物即使做成燃料，堆积燃烧也不能达到燃烧充分，所以应该考虑做成蜂窝形状，达到燃烧充分的效果。将废弃的农作物做成生物质燃料，既变废为宝，有效利用资源，又可减少大气污染，保护环境。
在现有的技术方案中，大部分很多都通过化学方法来制生物液体燃料，当做代替石油等不可再生燃料使用。但是对一直农村使用来燃烧就没必要用到这么复杂的程序。制成固体生物燃料，一般有机械法和物理法。机械法是直接用粉碎机粉碎，然后用来燃烧，但是这样会产生燃烧不均匀，废料处理不好的情况。而物理法是可将秸秆进行烘干和挤压成型等一系列过程，达到“秸秆—燃料—肥料”的有效循环。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明提供一种生物燃料的制备系统，解决秸秆的浪费和焚烧污染环境的问题，秸秆经过黄泥的混合，蜂窝挤压成型和旋转烘干之后，得到生物固体燃料，并且燃烧后的生物燃料灰粉可作为钾肥进行返土还田使用。解决传统秸秆直接焚烧造成污染环境和能源的浪费的问题，避免对人类造成健康威胁的问题。
本发明技术方案是：一种生物燃料的制备系统，包括秸秆粉碎机1、烘干装置、材料混合罐装置、蜂窝挤压成型装置、旋转式烘干装置、储存仓24；
所述烘干机装置包括：管道Ⅰ2、控制阀Ⅰ3、烘干机4、导料槽5；
所述材料混合装置包括管道Ⅱ6、控制阀Ⅱ7、材料混合罐8、传输带Ⅰ9、螺旋桨25、从动带轮Ⅲ26、电机Ⅲ27、控制阀Ⅲ28、计量器Ⅰ29、管道Ⅳ30、黄泥储存罐31、控制阀Ⅳ32、计量器Ⅱ33、管道Ⅴ34、农作残余物储存罐35；
所述蜂窝挤压成型装置包括：带轮Ⅰ10、电机Ⅰ11、蜂窝挤压成型机12、导线Ⅰ13、太阳能板Ⅰ14；
所述旋转式烘干装置包括：管道Ⅲ15、传输带Ⅱ16、带轮Ⅱ17、电机Ⅱ18、导线Ⅱ19、太阳能板Ⅱ20、旋转式烘干机21、导气管22、鼓风机23；
所述管道Ⅰ2连接秸秆粉碎机1和烘干机4，烘干机4底部设有导料槽5，管道Ⅰ2上安装一个控制秸秆量的控制阀Ⅰ3，管道Ⅱ6连接秸秆烘干机4和材料混合罐8，管道Ⅱ6上安装一个控制烘干的秸秆量的控制阀Ⅱ7；
所述材料混合罐8上端通过管道Ⅳ30连接黄泥储存罐31，在管道Ⅳ30上安装一个控制黄泥量的控制阀Ⅲ28，管道Ⅳ30上还安装计量器Ⅰ29，材料混合罐8另一侧上面通过管道Ⅴ34连接农作残余物储存罐35，在管道Ⅴ34中安装控制农作残余物量的控制阀Ⅳ32，及其上安装有计量器Ⅱ33，在材料混合罐8的底部安装一个电机Ⅲ27，其带动从动带轮Ⅲ26，使得材料混合罐8内的螺旋桨25转动；
通过电机Ⅰ11带动带轮Ⅰ10使得传输带Ⅰ9移动，传输带Ⅰ9连接蜂窝挤压成型机12和材料混合罐8，太阳能板Ⅰ14通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ13连接蜂窝挤压成型机12用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应；
所述管道Ⅲ15连接着储存仓24和蜂窝挤压成型机12，且管道Ⅲ15中间安装了一个旋转式烘干机21，使管道Ⅲ15从旋转式烘干机21内部穿过，并且在管道Ⅲ15内部安装有传输带Ⅱ16，通过电机Ⅱ18带动带轮Ⅱ17使得传输带Ⅱ16移动，太阳能板Ⅱ20通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ19连接旋转式烘干机21用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应，在管道Ⅲ15上还设有鼓风机23，鼓风机23通过导气管22内的气体带动管道Ⅲ15内高温气体流动，烘干好的固体燃料通过传输带Ⅱ16运输到储存仓24。
进一步的，秸秆经过秸秆粉碎机1，碎料进去烘干机4，烘干后的秸秆碎料通过导料槽5进入材料混合罐8。
进一步的，烘干的秸秆碎料转移进材料混合罐8，通过计量器Ⅰ29控制黄泥储存罐31中黄泥的量进入材料混合罐8，并且通过计量器Ⅱ33控制农作残余物储存罐35向材料混合罐8加入农作残余物的量，通过电机Ⅲ27带动螺旋桨25转动使其搅拌均匀，进行材料的混合综合利用。
进一步的，混合好的秸秆混合物通过传输带Ⅰ9的传送进入蜂窝挤压成型机12，太阳能板Ⅰ14通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ13连接蜂窝挤压成型机12用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应，搅拌的秸秆混合物挤压成蜂窝状生物固体燃料，转移到旋转式烘干机21。
进一步的，挤压好的固体燃料通过电机Ⅱ18通过带轮Ⅱ17带动传输带Ⅱ16的移动，将固体燃料通过旋转式烘干机21，太阳能板Ⅱ20通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ19连接旋转式烘干机21用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应，并且鼓风机23通过导气管22内的气体带动管道Ⅲ15内高温气体流动加快气体流动，用于使得挤压好的固体燃料进行深度烘干，烘干好的固体燃料通过传输带Ⅱ16运输到储存仓24。
本发明的工作过程如下：
所有装置设备安装完成后，通过本发明装置来制得固体生物燃料，并且燃烧燃料后得到的灰粉可作为钾肥还田。本发明可以实现以下四种工作模式：初步烘干、材料混合、蜂窝挤压成型、旋转式烘干。
初步烘干：等秸秆经过秸秆粉碎机1后，打开控制阀Ⅰ3，关闭控制阀Ⅱ7通过管道Ⅰ2让碎料进去烘干机4，待烘干至秸秆碎料含水量低于所需要求时则打开控制阀Ⅱ7，通过导料槽5让秸秆碎料顺利进入材料混合罐8。
材料混合：将烘干的秸秆碎料转移进材料混合罐8后，打开控制阀Ⅲ28通过计量器Ⅰ29控制黄泥储存罐31中黄泥的量进入材料混合罐8。通过计量器Ⅱ33控制农作残余物储存罐35向材料混合罐8加入农作残余物的量，再通过电机Ⅲ7连接从动带轮Ⅲ26带动螺旋桨25转动使其搅拌均匀，进行材料的混合综合利用。
蜂窝挤压成型：将混合好的秸秆混合物通过电机Ⅰ11连接带轮Ⅰ10带动传输带Ⅰ9传送进入蜂窝挤压成型机12，太阳能板Ⅰ14通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ13连接蜂窝挤压成型机12用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应。将搅拌的秸秆混合物在高压下挤压成蜂窝状生物固体燃料，然后一个个转移到旋转式烘干机21。
旋转式烘干：把挤压好的固体燃料通过电机Ⅱ18让带轮Ⅱ17来带动传输带Ⅱ16的移动，将固体燃料通过旋转式烘干机21，太阳能板Ⅱ20通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ19连接旋转式烘干机21用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应。并且通过鼓风机23使得导气管22带动管道Ⅲ15内高温气体流动加快气体流动，使得挤压好的固体燃料在高温下进行深度烘干。最后在旋转式烘干机21出口，将烘干好的固体燃料通过传输带Ⅱ16运输到储存仓24，再由人工搬运堆积储存。
本发明的有益效果是：
1、本发明技术相对简单，可操作性强，而且制得产品质量相对较高。
2、本发明中燃烧后的生物燃料的灰粉含大量钾元素，可以做钾肥，返土归田促进农业增产。
3、本发明在一定程度上减少了对环境的污染问题。
4、本发明实现对秸秆及其他农作残余物进行废物回收利用，制成生物燃料，缓解煤等燃料危机。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图；
图2是本发明的材料混合罐细部结构示意图。
图1-2中各标号：1-秸秆粉碎机、2-管道Ⅰ、3-控制阀Ⅰ、4-烘干机、5-导料槽、6-管道Ⅱ、7-控制阀Ⅱ、8-材料混合罐、9-传输带Ⅰ、10-带轮Ⅰ、11-电机Ⅰ、12-蜂窝挤压成型机、13-导线Ⅰ、14-太阳能板Ⅰ、15-管道Ⅲ、16-传输带Ⅱ、17-带轮Ⅱ、18-电机Ⅱ、19-导线Ⅱ、20-太阳能板Ⅱ、21-旋转式烘干机、22-导气管、23-鼓风机、24-储存仓、25-螺旋桨、26-从动带轮Ⅲ、27-电机Ⅲ、28-控制阀Ⅲ、29-计量器Ⅰ、30-管道Ⅳ、31-黄泥储存罐、32-控制阀Ⅳ、33-计量器Ⅱ、34-管道Ⅴ、35-农作残余物储存罐。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1-2所示，一种生物燃料的制备系统，包括秸秆粉碎机1、烘干装置、材料混合罐装置、蜂窝挤压成型装置、旋转式烘干装置、储存仓24；
所述烘干机装置包括：管道Ⅰ2、控制阀Ⅰ3、烘干机4、导料槽5；
所述材料混合装置包括管道Ⅱ6、控制阀Ⅱ7、材料混合罐8、传输带Ⅰ9、螺旋桨25、从动带轮Ⅲ26、电机Ⅲ27、控制阀Ⅲ28、计量器Ⅰ29、管道Ⅳ30、黄泥储存罐31、控制阀Ⅳ32、计量器Ⅱ33、管道Ⅴ34、农作残余物储存罐35；
所述蜂窝挤压成型装置包括：带轮Ⅰ10、电机Ⅰ11、蜂窝挤压成型机12、导线Ⅰ13、太阳能板Ⅰ14；
所述旋转式烘干装置包括：管道Ⅲ15、传输带Ⅱ16、带轮Ⅱ17、电机Ⅱ18、导线Ⅱ19、太阳能板Ⅱ20、旋转式烘干机21、导气管22、鼓风机23；
所述管道Ⅰ2连接秸秆粉碎机1和烘干机4，烘干机4底部设有导料槽5，管道Ⅰ2上安装一个控制秸秆量的控制阀Ⅰ3，管道Ⅱ6连接秸秆烘干机4和材料混合罐8，管道Ⅱ6上安装一个控制烘干的秸秆量的控制阀Ⅱ7；
所述材料混合罐8上端通过管道Ⅳ30连接黄泥储存罐31，在管道Ⅳ30上安装一个控制黄泥量的控制阀Ⅲ28，管道Ⅳ30上还安装计量器Ⅰ29，材料混合罐8另一侧上面通过管道Ⅴ34连接农作残余物储存罐35，在管道Ⅴ34中安装控制农作残余物量的控制阀Ⅳ32，及其上安装有计量器Ⅱ33，在材料混合罐8的底部安装一个电机Ⅲ27，其带动从动带轮Ⅲ26，使得材料混合罐8内的螺旋桨25转动；
所述计量器Ⅰ29位于控制阀Ⅲ28上方，介于控制阀Ⅲ28和黄泥储存罐31之间；所述计量器Ⅱ33位于控制阀Ⅳ32上方，介于控制阀Ⅳ32和农作残余物储存罐35之间；
通过电机Ⅰ11带动带轮Ⅰ10使得传输带Ⅰ9移动，传输带Ⅰ9连接蜂窝挤压成型机12和材料混合罐8，太阳能板Ⅰ14通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ13连接蜂窝挤压成型机12用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应；
所述管道Ⅲ15连接着储存仓24和蜂窝挤压成型机12，且管道Ⅲ15中间安装了一个旋转式烘干机21，使管道Ⅲ15从旋转式烘干机21内部穿过，并且在管道Ⅲ15内部安装有传输带Ⅱ16，通过电机Ⅱ18带动带轮Ⅱ17使得传输带Ⅱ16移动，太阳能板Ⅱ20通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ19连接旋转式烘干机21用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应，在管道Ⅲ15上还设有鼓风机23，鼓风机23通过导气管22内的气体带动管道Ⅲ15内高温气体流动，烘干好的固体燃料通过传输带Ⅱ16运输到储存仓24。
初步烘干的过程如下：等秸秆经过秸秆粉碎机1后，打开控制阀Ⅰ3，关闭控制阀Ⅱ7通过管道Ⅰ2让碎料进去烘干机4，待烘干至所需要求时则打开控制阀Ⅱ7，通过导料槽5让秸秆碎料顺利进入材料混合罐8。
实施例2：如图1-2所示，一种生物燃料的制备系统，本实施例与实施例1相同，其中：
材料混合的过程如下：将烘干的秸秆碎料转移进材料混合罐8后，打开控制阀Ⅲ28通过计量器Ⅰ29控制黄泥储存罐31中黄泥的量进入材料混合罐8。通过计量器Ⅱ33控制农作残余物储存罐35向材料混合罐8加入农作残余物的量，再通过电机Ⅲ7连接带轮Ⅲ26带动螺旋桨25转动使其搅拌均匀，进行材料的混合综合利用。
实施例3：如图1-2所示，一种生物燃料的制备系统，本实施例与实施例1相同，其中：
蜂窝挤压成型的过程如下：将混合好的秸秆混合物通过电机Ⅰ11连接带轮Ⅰ10带动传输带Ⅰ9传送进入蜂窝挤压成型机12，且太阳能板Ⅰ14通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ13连接蜂窝挤压成型机12用于供电运行，，实现太阳能和电能综合供应，将搅拌的秸秆混合物在高压下挤压成蜂窝状生物固体燃料，然后一个个转移到旋转式烘干机21。
实施例4：如图1-2所示，一种生物燃料的制备系统，本实施例与实施例1相同，其中：
旋转式烘干的过程如下：把挤压好的固体燃料通过电机Ⅱ18让带轮Ⅱ17来带动传输带Ⅱ16的移动，将固体燃料通过旋转式烘干机21，太阳能板Ⅱ20通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ19连接旋转式烘干机21用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应。并且通过鼓风机23通过导气管22内的气体带动管道Ⅲ15内高温气体流动加快气体流动，使得挤压好的固体燃料在高温下进行深度烘干。最后在旋转式烘干机21出口，将烘干好的固体燃料通过传输带Ⅱ16运输到储存仓24，再由人工搬运堆积储存。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (3)

1.一种生物燃料的制备系统，其特征在于：包括秸秆粉碎机(1)、烘干装置、材料混合罐装置、蜂窝挤压成型装置、旋转式烘干装置、储存仓(24)；
所述烘干装置包括：管道Ⅰ(2)、控制阀Ⅰ(3)、烘干机(4)、导料槽(5)；
所述材料混合罐装置包括管道Ⅱ(6)、控制阀Ⅱ(7)、材料混合罐(8)、传输带Ⅰ(9)、螺旋桨(25)、从动带轮Ⅲ(26)、电机Ⅲ(27)、控制阀Ⅲ(28)、计量器Ⅰ(29)、管道Ⅳ(30)、黄泥储存罐(31)、控制阀Ⅳ(32)、计量器Ⅱ(33)、管道Ⅴ(34)、农作残余物储存罐(35)；
所述蜂窝挤压成型装置包括：带轮Ⅰ(10)、电机Ⅰ(11)、蜂窝挤压成型机(12)、导线Ⅰ(13)、太阳能板Ⅰ(14)；
所述旋转式烘干装置包括：管道Ⅲ(15)、传输带Ⅱ(16)、带轮Ⅱ(17)、电机Ⅱ(18)、导线Ⅱ(19)、太阳能板Ⅱ(20)、旋转式烘干机(21)、导气管(22)、鼓风机(23)；
所述管道Ⅰ(2)连接秸秆粉碎机(1)和烘干机(4)，烘干机(4)底部设有导料槽(5)，管道Ⅰ(2)上安装一个控制秸秆量的控制阀Ⅰ(3)，管道Ⅱ(6)连接秸秆烘干机(4)和材料混合罐(8)，管道Ⅱ(6)上安装一个控制烘干的秸秆量的控制阀Ⅱ(7)；
所述材料混合罐(8)上端通过管道Ⅳ(30)连接黄泥储存罐(31)，在管道Ⅳ(30)上安装一个控制黄泥量的控制阀Ⅲ(28)，管道Ⅳ(30)上还安装计量器Ⅰ(29)，材料混合罐(8)另一侧上面通过管道Ⅴ(34)连接农作残余物储存罐(35)，在管道Ⅴ(34)中安装控制农作残余物量的控制阀Ⅳ(32)，及其上安装有计量器Ⅱ(33)，在材料混合罐(8)的底部安装一个电机Ⅲ(27)，其带动从动带轮Ⅲ(26)，使得材料混合罐(8)内的螺旋桨(25)转动；
所述计量器Ⅰ(29)位于控制阀Ⅲ(28)上方，介于控制阀Ⅲ(28)和黄泥储存罐(31)之间；所述计量器Ⅱ(33)位于控制阀Ⅳ(32)上方，介于控制阀Ⅳ(32)和农作残余物储存罐(35)之间；
通过电机Ⅰ(11)带动带轮Ⅰ(10)使得传输带Ⅰ(9)移动，传输带Ⅰ(9)连接蜂窝挤压成型机(12)和材料混合罐(8)，太阳能板Ⅰ(14)通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ(13)连接蜂窝挤压成型机(12)用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应；
所述管道Ⅲ(15)连接着储存仓(24)和蜂窝挤压成型机(12)，且管道Ⅲ(15)中间安装了一个旋转式烘干机(21)，使管道Ⅲ(15)从旋转式烘干机(21)内部穿过，并且在管道Ⅲ(15)内部安装有传输带Ⅱ(16)，通过电机Ⅱ(18)带动带轮Ⅱ(17)使得传输带Ⅱ(16)移动，太阳能板Ⅱ(20)通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ(19)连接旋转式烘干机(21)用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应，在管道Ⅲ(15)上还设有鼓风机(23)，鼓风机(23)通过导气管(22)内的气体带动管道Ⅲ(15)内高温气体流动，烘干好的固体燃料通过传输带Ⅱ(16)运输到储存仓(24)；
秸秆经过秸秆粉碎机(1)，碎料进去烘干机(4)，烘干后的秸秆碎料通过导料槽(5)进入材料混合罐(8)；
烘干的秸秆碎料转移进材料混合罐(8)，通过计量器Ⅰ(29)控制黄泥储存罐(31)中黄泥的量进入材料混合罐(8)，并且通过计量器Ⅱ(33)控制农作残余物储存罐(35)向材料混合罐(8)加入农作残余物的量，通过电机Ⅲ(27)带动螺旋桨(25)转动使其搅拌均匀，进行材料的混合综合利用。
2.根据权利要求1所述的生物燃料的制备系统，其特征在于：混合好的秸秆混合物通过传输带Ⅰ(9)的传送进入蜂窝挤压成型机(12)，太阳能板Ⅰ(14)通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅰ(13)连接蜂窝挤压成型机(12)用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应，搅拌的秸秆混合物挤压成蜂窝状生物固体燃料，转移到旋转式烘干机(21)。
3.根据权利要求1所述的生物燃料的制备系统，其特征在于：挤压好的固体燃料通过电机Ⅱ(18)通过带轮Ⅱ(17)带动传输带Ⅱ(16)的移动，将固体燃料通过旋转式烘干机(21)，太阳能板Ⅱ(20)通过电能转换装置将电能储存在蓄电池中再通过导线Ⅱ(19)连接旋转式烘干机(21)用于供电运行，实现太阳能和电能综合供应，并且鼓风机(23)通过导气管(22)内的气体带动管道Ⅲ(15)内高温气体流动加快气体流动，用于使得挤压好的固体燃料进行深度烘干，烘干好的固体燃料通过传输带Ⅱ(16)运输到储存仓(24)。
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