CN109852408A - 一种生物质热解气化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生物质热解气化装置，包括处理箱、控制箱、控制单元和电源，所述控制箱通过螺栓安装在处理箱一侧，所述控制单元和电源均设置在控制箱内，所述处理箱内焊接有隔板，所述隔板顶部和底部分别设置有进料间和处理间，所述进料间的内壁上焊接有输料管，所述输料管内设置有螺旋输料管，所述处理箱一侧通过螺栓安装有电动机一，所述螺旋输料管安装在电动机一的输出轴上，所述处理间设置有热解箱和冷凝箱，所述热解箱和冷凝箱一侧分别安装有温度传感器一和温度传感器二，所述输料管与热解箱之间通过导料管连接，该生物质热解气化装置设计新颖，结构合理，热解速度快，利用率高，热解气体纯度高。

Description

一种生物质热解气化装置

技术领域

本发明是一种生物质热解气化装置，属于生物质热解设备设计领域。

背景技术

生物质热解是指在隔绝空气或供给少量空气的条件下，通过热化学转换，将生物质转变成为木炭、液体和气体等低分子物质的过程。生物质热解技术能够以较低的成本、连续化生产工艺，将常规方法难以处理的低能量密度的生物质转化为高能量密度的气、液、固产物，减少了生物质的体积，便于储存和运输，但是生物质热解设备快速热解时压强上升迅速，容易产生爆炸，并且由于温度很高，因此气体含有焦油等杂质气体，所以现在需要一种生物质热解气化装置来帮助解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种生物质热解气化装置，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明设计新颖，结构合理，热解速度快，利用率高，热解气体纯度高。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种生物质热解气化装置，包括处理箱、控制箱、控制单元和电源，所述控制箱通过螺栓安装在处理箱一侧，所述控制单元和电源均设置在控制箱内，所述处理箱内焊接有隔板，所述隔板顶部和底部分别设置有进料间和处理间，所述进料间的内壁上焊接有输料管，所述输料管内设置有螺旋输料管，所述处理箱一侧通过螺栓安装有电动机一，所述螺旋输料管安装在电动机一的输出轴上，所述处理间设置有热解箱和冷凝箱，所述热解箱和冷凝箱一侧分别安装有温度传感器一和温度传感器二，所述输料管与热解箱之间通过导料管连接，所述热解箱与冷凝箱之间熔接有排气管一，所述热解箱另一侧安装有加热板，所述热解箱一侧熔接有防爆管，所述防爆管一端熔接有防爆头，所述防爆头一侧与冷凝箱顶部通过连接管连接，所述防爆头与连接管之间熔接有固定片，所述固定片上设置有通孔，所述通孔上熔接有固定管，所述防爆头的内壁上通过弹簧焊接有挡片，所述挡片上设置有卡槽孔，所述固定管一端卡设在卡槽孔内，所述热解箱一侧底部通过螺栓安装有电动机二，所述热解箱内设置有螺旋叶杆，所述螺旋叶杆安装在电动机二的输出轴上，所述冷凝箱内卡设有移动板，所述移动板内安装有半导体制冷板，所述处理箱外侧焊接有固定环，所述固定环内卡设有储气罐，所述冷凝箱一侧通过排气管二与储气罐连接，所述热解箱底部焊接有排料管，所述排料管底部设置有滚筒，所述滚筒上套设有履带，所述处理箱前侧通过螺栓安装有电动机三，所述滚筒安装在电动机三的输出轴上，所述冷凝箱一侧顶部熔接有排气管三，所述导料管、排料管、排气管一、排气管二和排气管三上均安装有电阀门。

作为本发明的一种优选实施方式，所述电源、温度传感器一和温度传感器二分别通过电线与控制单元连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制单元通过电线分别与电动机一、电动机二和电动机三连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制单元通过电线分别与电阀门、加热板和半导体制冷板连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制单元包括控制器和控制开关，所述控制器包括印制电路主板以及设置在印制电路主板上的微处理器和处理芯片，所述微处理器和处理芯片通过电线连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述排料管与排气管一之间熔接有连通管。

作为本发明的一种优选实施方式，所述处理箱一侧设置排放口，所述排放口与履带相对应。

作为本发明的一种优选实施方式，所述输料管顶部焊接有进料斗，所述进料斗设置在处理箱顶部。

作为本发明的一种优选实施方式，所述固定管两侧均设置有排气槽，所述挡片与移动板边侧均套设有橡胶环。

作为本发明的一种优选实施方式，所述冷凝箱内焊接有网孔板，所述处理箱前侧通过合叶安装有盖板。

本发明的有益效果：

1.在使用生物质热解气化装置时，能够快速热解生物质，并通过冷凝箱将产生的焦油等杂质气体冷凝过滤掉，从而能够得到高纯度的热解木煤气；

2.该生物质热解气化装置，热解箱一侧设置有防爆装置，从而防止温度增加时热解箱内出现爆炸情况，从而能够保证热解的安全性，并且温度升高时产生的气压能够排入冷凝箱顶部，从而能够挤压移动板并使冷凝箱内压强增大，因此也能够加快冷凝速度，从而使整个过程更加高效；

3.在使用生物质热解气化装置时，通过螺旋叶杆的转动能够保证生物质热解彻底，从而能够将生物质的利用更加彻底，并且在排出木炭时能够防止出现木炭滞留在热解箱内的情况发生；

4.该生物质热解气化装置设计新颖，结构合理，热解速度快，利用率高，热解气体纯度高。

附图说明

图1为本发明一种生物质热解气化装置的处理箱内部结构示意图；

图2为本发明一种生物质热解气化装置的防爆头内部结构示意图；

图3为本发明一种生物质热解气化装置的防爆头排气时结构示意图；

图4为本发明一种生物质热解气化装置的外部结构示意图；

图5为本发明一种生物质热解气化装置的控制系统结构示意图；

图中：1-处理箱、2-控制箱、3-控制单元、4-电源、5-隔板、6-输料管、7-螺旋输料管、8-电动机一、9-热解箱、10-冷凝箱、11-温度传感器一、12-温度传感器二、13-导料管、14-排气管一、15-加热板、16-防爆管、17-防爆头、18-连接管、19-固定片、20-固定管、21-弹簧、22-挡片、23-电动机二、24-螺旋叶杆、25-移动板、26-半导体制冷板、27-固定环、28-储气罐、29-排气管二、30-排料管、31-滚筒、32-履带、33-电动机三、34-排气管三、35-电阀门、36-控制器、37-控制开关、38-连通管、39-排放口、40-进料斗、41-排气槽、42-橡胶环、43-网孔板、44-盖板。

具体实施方式

为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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种生物质热解气化装置，包括处理箱1、控制箱2、控制单元3和电源4，所述控制箱2通过螺栓安装在处理箱1一侧，所述控制单元3和电源4均设置在控制箱2内，所述处理箱1内焊接有隔板5，所述隔板5顶部和底部分别设置有进料间和处理间，所述进料间的内壁上焊接有输料管6，所述输料管6内设置有螺旋输料管7，所述处理箱1一侧通过螺栓安装有电动机8，所述螺旋输料管7安装在电动机一8的输出轴上，所述处理间设置有热解箱9和冷凝箱10，所述热解箱9和冷凝箱10一侧分别安装有温度传感器一11和温度传感器二12，所述输料管6与热解箱9之间通过导料管13连接，所述热解箱9与冷凝箱10之间熔接有排气管一14，所述热解箱9另一侧安装有加热板15，所述热解箱9一侧熔接有防爆管16，所述防爆管16一端熔接有防爆头17，所述防爆头17一侧与冷凝箱10顶部通过连接管18连接，所述防爆头17与连接管18之间熔接有固定片19，所述固定片19上设置有通孔，所述通孔上熔接有固定管20，所述防爆头17的内壁上通过弹簧21焊接有挡片22，所述挡片22上设置有卡槽孔，所述固定管20一端卡设在卡槽孔内，所述热解箱9一侧底部通过螺栓安装有电动机二23，所述热解箱9内设置有螺旋叶杆24，所述螺旋叶杆24安装在电动机二23的输出轴上，所述冷凝箱10内卡设有移动板25，所述移动板25内安装有半导体制冷板26，所述处理箱1外侧焊接有固定环27，所述固定环27内卡设有储气罐28，所述冷凝箱10一侧通过排气管二29与储气罐28连接，所述热解箱9底部焊接有排料管30，所述排料管30底部设置有滚筒31，所述滚筒31上套设有履带32，所述处理箱1前侧通过螺栓安装有电动机三33，所述滚筒31安装在电动机三33的输出轴上，所述冷凝箱10一侧顶部熔接有排气管三34，所述导料管13、排料管30、排气管一14、排气管二29和排气管三34上均安装有电阀门35。

作为本发明的一种优选实施方式，所述电源4、温度传感器一11和温度传感器二12分别通过电线与控制单元3连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制单元3通过电线分别与电动机一8、电动机二23和电动机三33连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制单元3通过电线分别与电阀门35、加热板15和半导体制冷板26连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述控制单元3包括控制器36和控制开关37，所述控制器36包括印制电路主板以及设置在印制电路主板上的微处理器和处理芯片，所述微处理器和处理芯片通过电线连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述排料管30与排气管一14之间熔接有连通管38。

作为本发明的一种优选实施方式，所述处理箱1一侧设置排放口39，所述排放口39与履带32相对应。

作为本发明的一种优选实施方式，所述输料管6顶部焊接有进料斗40，所述进料斗40设置在处理箱1顶部。

作为本发明的一种优选实施方式，所述固定管20两侧均设置有排气槽41，所述挡片22与移动板25边侧均套设有橡胶环42。

作为本发明的一种优选实施方式，所述冷凝箱10内焊接有网孔板43，所述处理箱1前侧通过合叶安装有盖板44。

工作原理：在使用生物质热解气化装置时，首先通过控制单元3将热解箱9与冷凝箱10内的温度设定为600℃与100℃，将生物质原料通过进料斗40投入输料管6内，通过控制箱2启动电动机一8并打开导料管13上的电阀门35，因此电动机一8能够带动螺旋输料管7转动，从而能够将生物质原料通过输料管6和导料管13落入热解箱9内，投入适量生物质原料后关闭电动机一8和电阀门35，然后通过控制箱2启动加热板15，因此热解箱9内温度能够快速上升，温度传感器一11能够感应热解箱9内的温度，当热解箱9内的温度达到设定温度时，温度传感器一11能够温度信息传递给控制单元3，因此控制单元3能够通过控制关闭加热板15，从而能够将热解箱9内温度控制在设定温度，由于温度升高迅速，因此热解箱9内气压能够快速增加，从而能够压入防爆管16内，并将挡片22通过弹簧21向内挤压，此时固定管20上的排气槽41能够露出，箱内气体能够通过排气槽41沿固定管20与连接管18排入冷凝箱10顶部，当热解箱9内压强稳定后，挡片22通过弹簧21弹力能够复位，从而能够隔断防爆头17与连接管18之间的气体流动，通过控制箱2启动电动机二23和排气管一14上的电阀门35，因此电动机二23能够带动螺旋叶杆24转动，从而能够将箱内生物质原料搅动，进而使原料能够充分热解，由于处理箱1内温度较高，因此温度传感器二12能够感应到冷凝箱10内的温度，当冷凝箱10内的温度高于设定温度时，温度传感器二12能够温度信息传递给控制单元3，因此控制单元3能够通过控制启动半导体加热板26，从而使冷凝箱10内温度降低，当降低到设定温度时温度传感器二12能够感应温度并通过控制单元3关闭半导体制冷板26，从而能够控制冷凝箱10内的温度，当产生的气体进入冷凝箱10内后，由于温度差巨大，并且通过防爆管16与连接管18排入冷凝箱10顶部的气体能够向下推动移动板25，从而能够使冷凝箱10内压强变大，因此气体内的焦油能够快速液化并聚集在底部，而木煤气液化温度远低于冷凝箱10内温度，因此通过控制箱2打开排气管二29上的电阀门35，能够将木煤气进入储气罐28内，当生物质原料完全热解后关闭加热板15，通过控制箱2启动电动机三33，同时打开排料管30上的电阀门35，因此电动机三33能够带动滚筒31和履带32转动，生物质热解后产生的木炭能够通过排料管30掉到履带32上被运出排放口39，少量流入排料管30内的热气能够通过连通管38进入冷凝箱10内继续被过滤，由于螺旋叶杆24一直在转动，因此能够防止木炭滞留在热解箱9内，木炭排出后关闭各个用电器并打开排气管三34上的电阀门35，从而能够将冷凝箱10顶部的气体排出，该生物质热解气化装置设计新颖，结构合理，热解速度快，利用率高，热解气体纯度高。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种生物质热解气化装置，其特征在于：包括处理箱(1)、控制箱(2)、控制单元(3)和电源(4)，所述控制箱(2)通过螺栓安装在处理箱(1)一侧，所述控制单元(3)和电源(4)均设置在控制箱(2)内，所述处理箱(1)内焊接有隔板(5)，所述隔板(5)顶部和底部分别设置有进料间和处理间，所述进料间的内壁上焊接有输料管(6)，所述输料管(6)内设置有螺旋输料管(7)，所述处理箱(1)一侧通过螺栓安装有电动机(8)，所述螺旋输料管(7)安装在电动机一(8)的输出轴上，所述处理间设置有热解箱(9)和冷凝箱(10)，所述热解箱(9)和冷凝箱(10)一侧分别安装有温度传感器一(11)和温度传感器二(12)，所述输料管(6)与热解箱(9)之间通过导料管(13)连接，所述热解箱(9)与冷凝箱(10)之间熔接有排气管一(14)，所述热解箱(9)另一侧安装有加热板(15)，所述热解箱(9)一侧熔接有防爆管(16)，所述防爆管(16)一端熔接有防爆头(17)，所述防爆头(17)一侧与冷凝箱(10)顶部通过连接管(18)连接，所述防爆头(17)与连接管(18)之间熔接有固定片(19)，所述固定片(19)上设置有通孔，所述通孔上熔接有固定管(20)，所述防爆头(17)的内壁上通过弹簧(21)焊接有挡片(22)，所述挡片(22)上设置有卡槽孔，所述固定管(20)一端卡设在卡槽孔内，所述热解箱(9)一侧底部通过螺栓安装有电动机二(23)，所述热解箱(9)内设置有螺旋叶杆(24)，所述螺旋叶杆(24)安装在电动机二(23)的输出轴上，所述冷凝箱(10)内卡设有移动板(25)，所述移动板(25)内安装有半导体制冷板(26)，所述处理箱(1)外侧焊接有固定环(27)，所述固定环(27)内卡设有储气罐(28)，所述冷凝箱(10)一侧通过排气管二(29)与储气罐(28)连接，所述热解箱(9)底部焊接有排料管(30)，所述排料管(30)底部设置有滚筒(31)，所述滚筒(31)上套设有履带(32)，所述处理箱(1)前侧通过螺栓安装有电动机三(33)，所述滚筒(31)安装在电动机三(33)的输出轴上，所述冷凝箱(10)一侧顶部熔接有排气管三(34)，所述导料管(13)、排料管(30)、排气管一(14)、排气管二(29)和排气管三(34)上均安装有电阀门(35)。

2.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述电源(4)、温度传感器一(11)和温度传感器二(12)分别通过电线与控制单元(3)连接。

3.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述控制单元(3)通过电线分别与电动机一(8)、电动机二(23)和电动机三(33)连接。

4.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述控制单元(3)通过电线分别与电阀门(35)、加热板(15)和半导体制冷板(26)连接。

5.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述控制单元(3)包括控制器(36)和控制开关(37)，所述控制器(36)包括印制电路主板以及设置在印制电路主板上的微处理器和处理芯片，所述微处理器和处理芯片通过电线连接。

6.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述排料管(30)与排气管一(14)之间熔接有连通管(38)。

7.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述处理箱(1)一侧设置排放口(39)，所述排放口(39)与履带(32)相对应。

8.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述输料管(6)顶部焊接有进料斗(40)，所述进料斗(40)设置在处理箱(1)顶部。

9.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述固定管(20)两侧均设置有排气槽(41)，所述挡片(22)与移动板(25)边侧均套设有橡胶环(42)。

10.根据权利要求1所述的一种生物质热解气化装置，其特征在于：所述冷凝箱(10)内焊接有网孔板(43)，所述处理箱(1)前侧通过合叶安装有盖板(44)。