CN201999892U - 一种生物质螺旋热解装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种生物质螺旋热解装置。它由外部圆筒、内部圆筒、保温系统和螺旋推进器组成，螺旋推进器置于内部圆筒内；螺旋推进器由一个能相对于圆筒转动的中空圆筒转动轴，在中空圆筒转动轴上固定有螺旋叶片构成，中空圆筒转动轴伸出端安装有变频电机；内部圆筒的上下两端分别有进料口和出料口，外部圆筒和内部圆筒均接到烟气端，保温系统为外部圆筒外的保温材料。内部圆筒通道内安装有互相垂直的翅片，外部圆筒烟气通道安装有垂直于轴心线的翅片数条。本装置充分利用了工厂的烟气余热资源，换热效果好，很大程度上节约了能源，避免用电炉进行加热增加成本，本装置可以控制转速来调节物料停留时间，满足不同生物质的热解要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种利用烟气余热的生物质螺旋热解装置。
背景技术
全世界总能耗的七分之一来自生物质能，生物质能是唯一既具有矿物燃料属性，又可储存、可再生、可转换等特点，并较少受自然条件制约的能源。生物质经过转化可以成为有用的热能、电能和作为动力用的燃料及有价值的化学品。主要转换途径有直接燃烧、热解气化和液化。目前，在各种可行的技术中，通过热化学处理将生物质转化为品位更高、用途广的能源产品及化学品，在世界范围内引起了特殊的重视。
生物质热解是在无氧或缺氧条件下，利用热能切断生物质大分子中的化学键，使之转变为低分子物质的过程。热解中生物质中的碳氢化合物都可转化为能源形式。和焚烧相比，热解温度相对较低，处理装置较小，便于造在原料产地附近。生物废弃物的热解是复杂的化学过程，包含分子键断裂，异构化和小分子的聚合等反应。通过控制反应条件(主要是加热速率，反应气氛，最终温度和反应时间)，可得不同的产物分布。热解中产生的少量中热值气体可用作系统内部的热源，气体中氮氧化合物的浓度很低，无污染问题。生物质的优点是资源量大，价格比较便宜、含硫量低、灰分少、而且可以再生，但它也有不利的一面，如水分多、单位热量低、容积大、资源分散、不利于收集、贮存、运输等。不过这些不利因素是可以克服的，只要因地制宜地采取措施，利用人类现有的科学技术，选择合理的技术方案，采用先进的工艺，发展新的能量转换方法，注意提高生物系统的能量利用率和经济性，就能够使生物质资源得到有效地利用。
根据固体生物质通过反应器的运动方式可将其划分为以下4种基本类型：
(1)热解过程没有固体通过反应器的运动(例如分批处理反应器或间歇反应器)。
(2)动态床或移动床(如高炉或竖炉等)。
(3)由机械力引起的运动(例如转窑，旋转螺旋，转锥式等)。
(4)由流体的流动引起的运动(例如流化床、喷射床，引射床等)。
热解反应类型也可以根据对生物质的加热方式进行划分。
(l)利用部分生物质的燃烧热加热。
(2)利用反应器外热气体加热。
(3)利用加热介质加热。
(4)利用反应器壁加热。
在实际应用上，可根据上述生物质运动方式和加热方式进行组合。生物质热解可以各种方式完成，主要目的生产哪一种主要产品，通常情况下，常压条件进行的，只有温度是主要的运行参数了。可以用于生物质热解的反应器有如下类型:固定床反应器、流化床反应器、循环流化床、真空炉反应器、涡旋式反应器、转推式反应器。转推式反应器的优点是生产生物油具有较高的选择性，在热解产品含有少量的稀释气体，与其它的工艺相比具有较高的生物油产量。通过以上各类反应器比较，在以生产生物油为主要产品的工艺中，选用转推式反应器的闪速热解技术是最为理想的，它既具有较低的能量成本，较少的载气不会稀释热解产品，可在常压下进行操作，又具有易放大生产的能力。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种能够利用工厂废气余热资源来实现生物质热解的生物质螺旋热解装置。
本实用新型的技术方案为：生物质螺旋热解装置由外部圆筒、内部圆筒、保温系统和螺旋推进器组成，螺旋推进器置于内部圆筒内；螺旋推进器由一个能相对于圆筒转动的中空圆筒转动轴，在中空圆筒转动轴上固定有螺旋叶片构成，中空圆筒转动轴伸出端安装有变频电机，用来调节螺旋推进器的速度；内部圆筒的上下两端分别有进料口和出料口，外部圆筒和内部圆筒均接到烟气端，内部圆筒烟气和外部圆筒烟气跟物料方向相反，即由下往上通烟气，内部圆筒通道内安装有互相垂直的翅片用来增大换热面积，外部圆筒烟气通道同样安装有垂直于轴心线的翅片数条，以增大换热面积，很大程度上利用了烟气的余热；保温系统为外部圆筒外的保温材料。外部圆筒两端安装有热电偶用于监测进口和出口的烟气温度。物料从上部进料口经过螺旋推进器缓慢进入热解器，根据不同的物料特性，其停留时间根据转速调节，底部接到高温烟气由下往上通过烟气分仓室调节烟气的流量，以达到生物质热解所需的温度条件，经过裂解获得生物质炭及燃料。
本实用新型的有益效果是：
1、本装置充分利用了工厂的烟气余热资源，换热效果好，很大程度上节约了能源，避免用电炉进行加热增加成本，对节能减排有一定的积极意义。
2、本装置可以控制转速来调节物料停留时间，满足不同生物质的热解要求。
本实用新型的生物质螺旋热解的装置适用于涉及工业烟气余热，并综合利用生物质来生产各种燃料和生物质炭，并可以满足工厂连续的生产。
附图说明
图1 是本实用新型的生物质螺旋热解装置示意图，
图2是图1的俯视图。
图中，1―烟气分仓室，2―螺旋叶片，3―保温材料，4―进料口，5―出料口,6、7―翅片，8-内筒 9-外筒。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型的生物质螺旋热解装置由外部圆筒、内部圆筒和螺旋推进器组成，螺旋推进器置于内部圆筒内；螺旋推进器由一个能相对于圆筒转动的中空圆筒转动轴，在中空圆筒转动轴上固定有螺旋叶片2构成，中空圆筒转动轴伸出端安装有变频电机；内部圆筒的上下两端分别有进料口4和出料口5，外部圆筒和内部圆筒均接到烟气端，内部圆筒通道内安装有互相垂直的翅片6用来增大换热面积，外部圆筒烟气通道同样安装有垂直于轴心线的翅片7数条，外部圆筒外套有保温材料，保证热量最大限度的传给生物质。该解热装置适应于各种形状的生物质颗粒，包括块状和颗粒，以满足各种燃料以及生物质炭的制备。
圆筒上端是进料口，生物质物料用粉碎机粉碎后，制作成大小均匀的块状从进料口进入解热装置，经螺旋叶片带入，通过变频器启动电机带动螺旋推动器将进料口处的生物质物料旋入热解器内，烟气自下进入烟气分仓室，然后分为两股烟气进入热解装置，借助翅片的作用增大了换热面积，将烟气余热传给生物质，达到热解条件，达到生物质热解所需温度条件，最后经过裂解获得的生物质炭从出料口随转动的螺旋叶片带出，整个过程实现了生物质炭的制备。
Claims (4)
1.一种生物质螺旋热解装置，其特征在于由外部圆筒、内部圆筒、保温系统和螺旋推进器组成，螺旋推进器置于内部圆筒内；螺旋推进器由一个能相对于圆筒转动的中空圆筒转动轴，在中空圆筒转动轴上固定有螺旋叶片构成，中空圆筒转动轴伸出端安装有变频电机；内部圆筒的上下两端分别有进料口和出料口，外部圆筒和内部圆筒均接到烟气端，保温系统为外部圆筒外的保温材料。
2.根居权利要求1所述的生物质螺旋热解装置，其特征在于内部圆筒通道内安装有互相垂直的翅片，外部圆筒烟气通道安装有垂直于轴心线的翅片数条。
3.根据权利要求 1 所述的生物质螺旋解热装置，其特征在于：外部圆筒两端安装有热电偶用于监测进口和出口的烟气温度。
4.根据权利要求 1 所述的生物质螺旋解热装置，其特征在于：调节转速的变频电机安装在中空圆筒转动轴的伸出端，通过螺旋齿轮带动内部圆筒转动。
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