CN204509199U - 自动化生物质微波热解机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种自动化生物质微波热解机，设有封闭式微波热解炉、热解机架、电控单元、油液分离冷凝器、冷却装置，热解机架内设置封闭式微波热解炉，封闭式微波热解炉与热解机架之间的间隙作为冷却腔，冷却腔连接所述冷却装置；封闭式微波热解炉内设有微波发生器，封闭式微波热解炉、热解机架上对应设有上、下料装置；热解炉通过抽气管道连接所述油液分离冷凝器；电控单元分别连接所述封闭式微波热解炉、冷却装置。本实用新型减少了上下料的工作量，提高了工作效率，减少了制炭成本。炭化工艺先进、周期短、产量高。

Description

自动化生物质微波热解机
技术领域
本实用新型涉及一种生物质微波热解设备，具体地说是通过微波对生物质进行热解产生木炭和生物油的设备，尤其是一种能够实现节能环保操作方便的微波热解机组。
背景技术
生物质热解技术，一种是将生物质只做炭化制取可燃气，另一种是用生物质制取可燃气的同时，还将生物质制成木炭。但是目前制炭技术却存在明显不足。首先：生物质制炭技术主要通过煤气或木炭加热法，在加热炉外部进行加热，热能损失严重。其次：常规的生物质热解技术要求细小的生物质原料，粉碎能耗大，热解所得的生物油和合成气产物易受生物质粉末污染。第三：热解油组分复杂，品质较差，不利于其高值化利用。最后：装料，出料和加热工序繁琐，操作控制不方便，生产成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一套生物制微波高效热解机，以克服上述现有技术的不足问题，同时解决了劳动力强度大，劳动环境差的问题。本实用新型可以提高热解炉的工作效率，并且热解炉中的生物质转炭率也大大提高。相比一般干馏制炭机，自动化生物制微波热解机减少了上下料的工作量，提高了工作效率，减少了制炭成本。炭化工艺先进、周期短、产量高。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种自动化生物质微波热解机，设有封闭式微波热解炉、热解机架、电控单元、油液分离冷凝器、冷却装置，热解机架内设置封闭式微波热解炉，封闭式微波热解炉与热解机架之间的间隙作为冷却腔，冷却腔连接所述冷却装置；封闭式微波热解炉内设有微波发生器，封闭式微波热解炉、热解机架上对应设有上、下料装置；热解炉通过抽气管道连接所述油液分离冷凝器；电控单元分别连接所述封闭式微波热解炉、冷却装置。
优选地，所述封闭式微波热解炉由金属板加工密闭而成，金属板外包裹陶瓷纤维保温层，陶瓷纤维保温层厚度为3-4mm，封闭式微波热解炉内设有三个微波磁控管。
优选地，所述封闭式微波热解炉内径500mm、长1500mm，所述微波磁控管输出功率总和为20kW。
优选地，所述封闭式微波热解炉内布置有搅拌轴，搅拌轴上设置搅拌叶片。
优选地，所述抽气管道附近设有微波吸收器。
优选地，所述冷却装置包括蓄水箱和水泵，蓄水箱通过水泵连接所述冷却腔。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
（1）本实用新型适用于微波生物质制炭，其应用空间大，包括麦秸，玉米棒，豆秧杆等都可用做制炭原料。可以根据生物质的含水量和含油量调节抽气风机的抽气时间，对各种原料具有一定的适应性。
（2）在结构上，机组装料，出料和加热工序能够在同一个工作平台上进行，而不必通过起重设备将发生器从加热台上吊入吊出，进行装料，出料，结构简单，紧凑，设备少，工艺简单，操作控制方便，生产成本低。
（3）热解炉轴向套入热解机架，其间隙作为冷却水箱。热解完成后，电控单元控制接触器动作，通过水泵将蓄水箱的水抽入冷却水箱，该设计实现了冷却水的自循环，冷却速度提高，制炭周期缩短。
附图说明
图1是本实用新型自动化生物质微波热解机的机组构造示意图；
图2是本实用新型自动化生物质微波热解机的机组侧视图；
图中：1-进料斗，2-搅拌叶片，3-热解架，4-陶瓷纤维保温板，5-搅拌轴，6-热解炉，7-下料箱，8-蓄水箱，9-电控单元，10-油气分离冷凝器，11-抽气管道，12-冷却腔，13-上料口，14-下料口。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如图1、2所示，自动化生物质微波热解炉，包括热解架3、热解炉6、蓄水箱8、电控单元9、油气油气分离冷凝器10、冷却腔12。
热解炉腔设有上下料口，具有可封闭性并且能够自动连贯整个制炭装料卸料过程，操作方便。
热解炉内包含三个微波磁控管。微波磁控管均匀设置在热解炉腔中。依据微波炉升温特性与热解机制制定微波发生器及热解炉参数与规格。封闭式微波热解炉（6）内径500mm、长1500mm，微波磁控管输出功率总和为20kW。
热解炉与热解机架间隙作为冷却水腔。热解完成后，电控单元控制接触器动作，通过水泵将蓄水箱的水抽入冷却水箱，该设计实现了冷却水的自循环，冷却速度提高，制炭周期缩短。
封闭式微波热解炉6内布置有搅拌轴5，搅拌轴上设置搅拌叶片2。热解炉内设有搅拌装置，该设计实现各种类型的生物质通过进料口后能均匀的排布于热解炉中，并在炉腔内实现均匀热解。
微波热解炉由金属板加工密闭而成，并包裹陶瓷纤维保温板4，约3-4mm。
抽气管道11连接油气分离冷凝器10与热解炉6，该设计实现气固分离，快速冷凝，其中木焦油与可燃气体可作为回收再利用资源。抽气管道11附近布置有微波吸收器，避免微波外泄。
本实用新型自动化生物制微波热解机，主要由封闭式微波热解炉、微波发生器、电控单元、油液分离储存系统、冷却系统和上下料装置六部分组成，通过微波实现生物质快速高效热解。机组结构如附图所示。上料时，通过搅拌轴和搅拌叶片将生物质排布均匀。微波热解时，其产生的气体经过油气分离冷凝器进行储存。微波热解完成后,经水泵从蓄水池抽水，通过冷却箱对热解炉迅速冷却，减少加工周期。
上料时，生物质直接加入上料斗1通过上料口13进入热解腔6，搅拌轴5带动搅拌叶片2转动，促使生物质均匀的排布于热解炉中。热解时：微波磁控管发出微波，炉温升高，从机组开始工作至炉温上升到160℃，生物质所含的绝大部分水分被蒸发，并由抽气管道11排出，而生物质的化学组成几乎没变。当炉温上升到160～280℃之间时，生物质主要靠自身的燃烧产生热量。此时，木质材料发生热分解反应，其组成开始发生变化。当温度为300～500℃阶段中，木质材料急剧地进行热分解，同时生成了大量的醋酸、甲醇、焦油等液体产物，这些液体通过抽气管11道进入油气分离冷凝器10，供资源循环利用。热解结束后，电控单元9控制接触器动作，通过水泵将蓄水箱8的水抽入冷却水箱，该设计实现了冷却水的自循环，冷却速度提高，缩短制炭周期。下料时，下料口14打开，生物炭自动进入下料箱7。

Claims (6)

1. 一种自动化生物质微波热解机，其特征是，设有封闭式微波热解炉（6）、热解机架（3）、电控单元（9）、油液分离冷凝器（10）、冷却装置，热解机架（3）内设置封闭式微波热解炉（6），封闭式微波热解炉（6）与热解机架（3）之间的间隙作为冷却腔（12），冷却腔（12）连接所述冷却装置；封闭式微波热解炉（6）内设有微波发生器，封闭式微波热解炉（6）、热解机架（3）上对应设有上、下料装置；热解炉（6）通过抽气管道（11）连接所述油液分离冷凝器（10）；电控单元分别连接所述封闭式微波热解炉（6）、冷却装置。
2. 根据权利要求1所述的自动化生物质微波热解机，其特征是，所述封闭式微波热解炉（6）由金属板加工密闭而成，金属板外包裹陶瓷纤维保温层（4），陶瓷纤维保温层（4）厚度为3-4mm，封闭式微波热解炉（6）内设有三个微波磁控管。
3. 根据权利要求1所述的自动化生物质微波热解机，其特征是，所述封闭式微波热解炉（6）内径500mm、长1500mm，所述微波磁控管输出功率总和为20kW。
4. 根据权利要求1所述的自动化生物质微波热解机，其特征是，所述封闭式微波热解炉（6）内布置有搅拌轴（5），搅拌轴（5）上设置搅拌叶片（2）。
5. 根据权利要求1所述的自动化生物质微波热解机，其特征是，所述抽气管道（11）附近设有微波吸收器。
6. 根据权利要求1所述的自动化生物质微波热解机，其特征是，所述冷却装置包括蓄水箱（8）和水泵，蓄水箱（8）通过水泵连接所述冷却腔（12）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109370623A (zh) * 2018-12-03 2019-02-22 西安建筑科技大学 一种旋转式微波热解系统及方法
CN110479198A (zh) * 2019-07-29 2019-11-22 江苏理工学院 一种可实时测温的多模微波真空热解装置

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