CN110194960B - 生物质干馏炭、气、油、液联产的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了生物质干馏炭、气、油、液联产的装置，包括螺旋输送器、原料破碎锟、干馏炉、干馏气冷凝器、碱洗分离塔、静置分离机构、储气柜、木醋液储罐、木焦油储罐；其中，螺旋输送器包括外壳、螺旋输送绞龙、第一驱动电机、振动筛分机构、第一进料口和第一出料口；静置分离机构包括两个用于将干馏气冷凝器处理后的冷凝液静置分离的静置分离罐，静置分离罐包括罐体，设置在罐体上的玻璃管液位计，设置在罐体顶部的冷凝液进口，设置在罐体侧壁的木焦油出口，设置在罐体侧壁的木醋液出口；本发明能很好的去除生物质原料中夹杂的砂石泥土，同时能很好的分离木醋液和木焦油，同时，本发明还提供了基于该装置的生物质干馏炭、气、油、液联产方法。

Description

生物质干馏炭、气、油、液联产的装置及方法

技术领域

本发明涉及生物质能源开发技术领域，尤其是生物质干馏炭、气、油、液联产的装置及方法。

背景技术

生物质能源是由植物通过光合作用固定二氧化碳和水，将太阳能以化学能形式储藏在植物中，是自然界存在最多、分布最广的一类可再生资源。生物质废料主要来源于森林抚育的枝桠和木材加工残余物刨花、锯末以及农业残余物秸秆、果壳等，对生物质能源的开发和使用，不仅可以获得来源稳定、供应安全的替代能源，还能够减少对化石燃料的依赖，因此生物质能源是国际上公认的清洁燃料。生物质原料中常常夹杂一些泥土砂石等，这些泥土砂石往往会对后续的处理设备造成损害，例如损害后续的粉碎机构，同时泥土砂石的存在也会造成干馏设备的热量损失，增加能耗。现有的联产装置中对木醋液和木焦油的分离都是采用同一个出口进行分离，这往往导致木醋液和木焦油分离不完全，总会使得木醋液中混入木焦油或者木焦油中混入木醋液，而且分离装置往往结构复杂造价高，不适用于小型项目的使用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种生物质干馏炭、气、油、液联产的装置，去除生物质原料中夹杂的砂石泥土，同时能很好的分离木醋液和木焦油，本发明采用的技术方案如下：

生物质干馏炭、气、油、液联产的装置，包括：

螺旋输送器，所述螺旋输送器包括外壳，设置在外壳内、用于输送生物质原料的螺旋输送绞龙，输出端与螺旋输送绞龙连接的第一驱动电机，设置在螺旋输送绞龙下方的振动筛分机构，以及设置在外壳上的第一进料口和第一出料口；所述外壳的一侧内侧壁设置有安装腔，所述振动筛分机构包括振动筛网，位于振动筛网下方的振动板，以及安装在安装腔内的振动机构；所述振动机构包括上下对称设置在安装腔内的两个滑块机构，设置在两个滑块机构之间的转盘，均布设置在转盘外侧面的若干拨动块，以及设置在外壳外部、且输出轴穿过外壳伸入安装腔内与转盘连接的第二驱动电机；所述滑块机构包括一端与安装腔底部连接的弹簧，与弹簧另一端连接、且可滑动的设置在安装腔内的滑块，所述滑块在朝向转盘转动方向设置有便于拨动块推动滑块的倾斜面，所述振动筛网和振动板均一侧与外壳内侧壁铰接、且另一侧与滑块铰接，所述振动筛网和振动板与滑块铰接的一侧高于与外壳内侧壁铰接的一侧、且铰接滑块一侧跟随滑块运动，所述外壳在铰接振动筛网和振动板的内侧壁处设置有排出口；

原料破碎锟，所述原料破碎锟与第一出料口连接、并用于将螺旋输送器输送的生物原料粉碎；

干馏炉，所述干馏炉包括用于将原料破碎锟粉碎的生物质原料进行干馏处理的干馏炉本体，设置在干馏炉本体上的生物质原料进口、生物炭出口和干馏气出口；所述生物质原料进口与原料破碎锟连接；

干馏气冷凝器，所述干馏气冷凝器包括用于将干馏气冷却分离的干馏气冷凝器主体，设置在干馏气冷凝器主体上的干馏气进口、不凝气体出口和冷凝液出口；所述干馏气进口与干馏气出口连接；

碱洗分离塔，所述碱洗分离塔与不凝气体出口连接将干馏气冷凝器处理后的不凝气体碱洗分离；

静置分离机构，所述静置分离机构包括两个用于将干馏气冷凝器处理后的冷凝液静置分离的静置分离罐，所述静置分离罐包括罐体，设置在罐体上用于观测罐体内液位和液位分层的玻璃管液位计，设置在罐体顶部的冷凝液进口，设置在罐体侧壁、且靠近罐体底部的木焦油出口，设置在罐体侧壁、且位于木焦油出口上部的木醋液出口；所述两个静置分离罐的冷凝液进口、木焦油出口和木醋液出口处均设置有切断阀，所述两个静置分离罐的冷凝液进口均与冷凝液出口连接；

储气柜，所述储气柜与碱洗分离塔连接、并用于储存碱洗分离塔碱洗分离后的生物燃气；

木醋液储罐，所述木醋液储罐均与两个静置分离罐的木醋液出口连接、并用于储存木醋液；

木焦油储罐，所述木焦油储罐均与两个静置分离罐的木焦油出口连接、并用于储存木焦油。

进一步的，所述拨动块为四个。

本发明还提供了采用前述装置的生物质干馏炭、气、油、液联产方法，包括如下步骤：

(1)将干馏气冷凝器和碱洗分离塔开车运行，将两个静置分离罐的任意一个的冷凝液进口处的切断阀打开、木焦油出口和木醋液出口处的切断阀关闭，同时关闭另一个静置分离罐的冷凝液进口处的切断阀；

(2)启动螺旋输送器和原料破碎锟，将生物质原料放入第一进料口；

(3)干馏炉启动点火；

(4)装置运行过程中，定时清除干馏炉产生的生物炭，同时观察进液的静置分离罐的玻璃管液位计，当液位达到预计值时，关闭该静置分离罐的冷凝液进口处的切断阀，同时开启另一个静置分离罐的冷凝液进口处的切断阀；

(5)液位达到预计值的静置分离罐内的液体分层后，先将上层的木醋液排至木醋液储罐储存；待木醋液排完后，再将木焦油排放至木焦油储罐储存；

(6)重复步骤(4)和(5)即可连续进行生物质干馏炭、气、油、液联产。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明在螺旋输送绞龙下方设置振动筛分机构，振动筛分机构通过驱动电机驱动转盘，转盘外周的拨动块推动滑块移动，滑块在弹簧作用下复位，滑块带动振动筛网和振动筛板振动，同时振动筛网和振动板均为倾斜设置，能很好的将生物质中夹杂的砂石泥土筛分出来，并从排出口排出，减少砂石泥土对后续设备的损伤，降低了设备的能耗，振动筛分效率高，有效避免泥土砂石的堵塞；静置分离罐采用两个出口分别排出木醋液和木焦油，并且木醋液出口位于木焦油上部，能很好的分离木醋液和木焦油，避免二者的混入，静置分离罐采用两个管交替切换进行分离，能高效的进行连续生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明的螺旋输送器结构示意图。

图3为本发明的螺旋输送器结构剖视图。

图4为本发明的A局部放大图。

图5为本发明的转盘结构示意图。

图6为本发明的滑块结构示意图。

图7为本发明的静置分离机构结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

102-外壳，103-螺旋输送绞龙，104-第一驱动电机，105-振动筛分机构，106-第一进料口，107-第一出料口，108-安装腔，109-振动筛网，110-振动板，111-转盘，112-拨动块，113-第二驱动电机，114-弹簧，115-滑块，116-排出口，201-罐体，202-玻璃管液位计，203-冷凝液进口，204-木焦油出口，205-木醋液出口，206-切断阀。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1～7所示，本实施例提供了生物质干馏炭、气、油、液联产的装置及方法。需要说明的是，本实施例中所述的“第一”、“第二”、“第三”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例中所述的“底部”、“顶部”、“侧表面”等方位性用语是基于附图来说明的。与此同时，本实施例是基于结构、构造的改进，未详细描述的部件为现有技术的常规部件，其具体结构不在本申请中具体赘述。

具体来说，生物质干馏炭、气、油、液联产的装置包括：

螺旋输送器，螺旋输送器包括外壳102，设置在外壳102内、用于输送生物质原料的螺旋输送绞龙103，输出端与螺旋输送绞龙103连接的第一驱动电机104，设置在螺旋输送绞龙103下方的振动筛分机构105，以及设置在外壳102上的第一进料口106和第一出料口107，第一进料口106和第一出料口107分别位于螺旋输送绞龙103两端，第一进料口106位于上部，第一出料口107位于下部；外壳102的一侧内侧壁设置有安装腔108，振动筛分机构包括振动筛网109，位于振动筛网109下方的振动板110，以及安装在安装腔108内的振动机构；振动机构包括上下对称设置在安装腔108内的两个滑块机构，设置在两个滑块机构之间的转盘111，均布设置在转盘111外侧面的四个拨动块112，以及设置在外壳102外部、且输出轴穿过外壳102伸入安装腔108内与转盘111连接的第二驱动电机113；滑块机构包括一端与安装腔108底部连接的弹簧114，与弹簧114另一端连接、且可滑动的设置在安装腔108内的滑块115，安装腔108内壁竖直方向设置有滑槽，滑槽与滑块115匹配限制滑块115只沿竖直方向移动，滑块115在朝向转盘111转动方向设置有便于拨动块推动滑块的倾斜面，转盘111位于两个滑块115之间，转盘111与两个滑块115之间的距离以转盘111转动时拨动块112能推动滑块115移动、并且在滑块115移动到最大位移时拨动块112能转动为准，振动筛网109和振动板110均一侧与外壳102内侧壁铰接、且另一侧与滑块115铰接，振动筛网109和振动板110与滑块115铰接的一侧高于与外壳102内侧壁铰接的一侧、且铰接滑块115一侧跟随滑块115运动，外壳102在铰接振动筛网109和振动板110的内侧壁处设置有排出口116，排出口116位于振动筛网109和振动板110之间，振动筛网109振动筛分生物质物料中的泥土砂石，泥土砂石通过振动筛网109漏到振动板110上，通过振动板110滑落出排出口116，振动筛网109和振动板110都从第一出料口107的一侧延伸到外壳102端部，振动筛网109和振动板110在靠近第一出料口107一端设置有挡板，挡板防止泥土砂石进入第一出料口107，进而进入后续设备；

原料破碎锟，原料破碎锟与第一出料口连接、并用于将螺旋输送器输送的生物原料粉碎；

干馏炉，干馏炉包括用于将原料破碎锟粉碎的生物质原料进行干馏处理的干馏炉本体，设置在干馏炉本体上的生物质原料进口、生物炭出口和干馏气出口；生物质原料进口与原料破碎锟连接；

干馏气冷凝器，干馏气冷凝器包括用于将干馏气冷却分离的干馏气冷凝器主体，设置在干馏气冷凝器主体上的干馏气进口、不凝气体出口和冷凝液出口；干馏气进口与干馏气出口连接；

碱洗分离塔，碱洗分离塔与不凝气体出口连接将干馏气冷凝器处理后的不凝气体碱洗分离；

静置分离机构，静置分离机构包括两个用于将干馏气冷凝器处理后的冷凝液静置分离的静置分离罐，静置分离罐包括罐体201，设置在罐体201上用于观测罐体201内液位和液位分层的玻璃管液位计202，设置在罐体201顶部的冷凝液进口203，设置在罐体201侧壁、且靠近罐体201底部的木焦油出口204，设置在罐体201侧壁、且位于木焦油出口204上部的木醋液出口205，木醋液出口205的位置以静置分离罐液位达到预计值，并且静置分层后液体分层界面刚好位于木醋液出口205下沿为准；两个静置分离罐的冷凝液进口203、木焦油出口204和木醋液出口205处均设置有切断阀206，两个静置分离罐的冷凝液进口203均与冷凝液出口连接；切断阀可采用手动阀门或者电动阀门；

储气柜，储气柜与碱洗分离塔连接、并用于储存碱洗分离塔碱洗分离后的生物燃气；

木醋液储罐，木醋液储罐均与两个静置分离罐的木醋液出口连接、并用于储存木醋液；

木焦油储罐，木焦油储罐均与两个静置分离罐的木焦油出口连接、并用于储存木焦油。

采用前述装置的生物质干馏炭、气、油、液联产方法，，包括如下步骤：

(1)将干馏气冷凝器和碱洗分离塔开车运行，将两个静置分离罐的任意一个的冷凝液进口处的切断阀打开、木焦油出口和木醋液出口处的切断阀关闭，同时关闭另一个静置分离罐的冷凝液进口处的切断阀；

(2)启动螺旋输送器和原料破碎锟，将生物质原料放入第一进料口；

(3)干馏炉启动点火；

(4)装置运行过程中，定时清除干馏炉产生的生物炭，同时观察进液的静置分离罐的玻璃管液位计，当液位达到预计值时，关闭该静置分离罐的冷凝液进口处的切断阀，同时开启另一个静置分离罐的冷凝液进口处的切断阀；

(5)液位达到预计值的静置分离罐内的液体分层后，先将上层的木醋液排至木醋液储罐储存；待木醋液排完后，由于分层界面位于木醋液出口下沿，因此以木醋液出口下沿上的木醋液排完为准，再将木焦油排放至木焦油储罐储存，以分层界面位于木焦油出口上沿时完成木焦油的排放，避免残留的木醋液进入木焦油储罐，整个排放过程中，应缓慢平稳的排放，避免破坏液相分层；

(6)重复步骤(4)和(5)即可连续进行生物质干馏炭、气、油、液联产。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.生物质干馏炭、气、油、液联产的装置，其特征在于，包括：

螺旋输送器，所述螺旋输送器包括外壳(102)，设置在外壳内、用于输送生物质原料的螺旋输送绞龙(103)，输出端与螺旋输送绞龙连接的第一驱动电机(104)，设置在螺旋输送绞龙下方的振动筛分机构(105)，以及设置在外壳上的第一进料口(106)和第一出料口(107)；所述外壳的一侧内侧壁设置有安装腔(108)，所述振动筛分机构包括振动筛网(109)，位于振动筛网下方的振动板(110)，以及安装在安装腔内的振动机构；所述振动机构包括上下对称设置在安装腔内的两个滑块机构，设置在两个滑块机构之间的转盘(111)，均布设置在转盘外侧面的若干拨动块(112)，以及设置在外壳外部、且输出轴穿过外壳伸入安装腔内与转盘连接的第二驱动电机(113)；所述滑块机构包括一端与安装腔底部连接的弹簧(114)，与弹簧另一端连接、且可滑动的设置在安装腔内的滑块(115)，所述滑块在朝向转盘转动方向设置有便于拨动块推动滑块的倾斜面，所述振动筛网和振动板均一侧与外壳内侧壁铰接、且另一侧与滑块铰接，所述振动筛网和振动板与滑块铰接的一侧高于与外壳内侧壁铰接的一侧、且铰接滑块一侧跟随滑块运动，所述外壳在铰接振动筛网和振动板的内侧壁处设置有排出口(116)；

原料破碎锟，所述原料破碎锟与第一出料口连接、并用于将螺旋输送器输送的生物原料粉碎；

干馏炉，所述干馏炉包括用于将原料破碎锟粉碎的生物质原料进行干馏处理的干馏炉本体，设置在干馏炉本体上的生物质原料进口、生物炭出口和干馏气出口；所述生物质原料进口与原料破碎锟连接；

干馏气冷凝器，所述干馏气冷凝器包括用于将干馏气冷却分离的干馏气冷凝器主体，设置在干馏气冷凝器主体上的干馏气进口、不凝气体出口和冷凝液出口；所述干馏气进口与干馏气出口连接；

碱洗分离塔，所述碱洗分离塔与不凝气体出口连接将干馏气冷凝器处理后的不凝气体碱洗分离；

静置分离机构，所述静置分离机构包括两个用于将干馏气冷凝器处理后的冷凝液静置分离的静置分离罐，所述静置分离罐包括罐体(201)，设置在罐体上用于观测罐体内液位和液位分层的玻璃管液位计(202)，设置在罐体顶部的冷凝液进口(203)，设置在罐体侧壁、且靠近罐体底部的木焦油出口(204)，设置在罐体侧壁、且位于木焦油出口上部的木醋液出口(205)；所述两个静置分离罐的冷凝液进口、木焦油出口和木醋液出口处均设置有切断阀(206)，所述两个静置分离罐的冷凝液进口均与冷凝液出口连接；

储气柜，所述储气柜与碱洗分离塔连接、并用于储存碱洗分离塔碱洗分离后的生物燃气；

木醋液储罐，所述木醋液储罐均与两个静置分离罐的木醋液出口连接、并用于储存木醋液；

木焦油储罐，所述木焦油储罐均与两个静置分离罐的木焦油出口连接、并用于储存木焦油。

2.根据权利要求1所述的生物质干馏炭、气、油、液联产的装置，其特征在于：所述拨动块为四个。

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