CN206721114U - 植物秸秆回收利用化工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置涉及到一种生物质干馏装置，包括秸秆碳化炉、套管式换热器、储水池、气液冷凝分离器、净化器和干燥器，秸秆碳化炉的烟气排放孔通过管道连接器与套管式换热器的进气口连接，套管式换热器的出气口通过管路与气液冷凝分离器的入口连接、气液冷凝分离器的出口与净化器的入口连接，净化器的出口与干燥器的入口连接，干燥器的出口与秸秆碳化炉的燃气入口连接；套管式换热器的进水口与出水口分别通过管路与储水池连通。本实用新型其能够将带有杂质的可燃气体进行净化过滤回收，供给本身生产使用，而且生产过程中产生的馏出液以及水蒸气都得到妥善的回收。

Description

植物秸秆回收利用化工装置

技术领域

本实用新型涉及到一种生物质干馏装置，尤其涉及到一种植物秸秆回收利用化工装置。

背景技术

木质原材料的碳化干馏属于生物质碳化干馏技术，其在碳化干馏的过程中能够产生大量的带有杂质的可燃气体以及馏出液，这些物质如果排放到空气中会对当地环境造成极大的污染，危害环境以及人身健康。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述问题，提供了一种植物秸秆回收利用化工装置。

本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置，包括秸秆碳化炉、套管式换热器、储水池、气液冷凝分离器、净化器和干燥器，秸秆碳化炉的烟气排放孔通过管道连接器与套管式换热器的进气口连接，套管式换热器的出气口通过管路与气液冷凝分离器的入口连接、气液冷凝分离器的出口与净化器的入口连接，净化器的出口与干燥器的入口连接，干燥器的出口与秸秆碳化炉的燃气入口连接；套管式换热器的进水口与出水口分别通过管路与储水池连通；气液冷凝分离器的出水口通过管路与储水池连通；气液冷凝分离器、净化器和干燥器的馏出液出口均与储液井连通。

作为本实用新型的进一步改进，秸秆碳化炉包括保温外箱与内胆碳化炉，保温外箱为箱体结构、其一侧面铰接有箱门，该保温外箱的内底面铺设有耐高温水泥层且该内底面上设有碳化炉支架，内胆碳化炉座于碳化炉支架上；所述的保温外箱的后侧壁顶部设有烟气排放孔、其他侧壁分别设有一个或一个以上的燃气入口；保温外箱与箱门的外壁均有金属制成、保温外箱的侧壁与箱门内均设有保温材料夹层且保温外箱与箱门的密封处设有密封条。

作为本实用新型的进一步改进，内胆碳化炉包括炉体，炉体固定于炉体支脚上方，炉体的侧壁上设有出气管路和人孔，所述的出气管路通过烟气排放孔与管道连接器连通，所述的人孔由密封板密封；炉体内纵向穿插有多根碳化列管，碳化列管为中空的管体、其贯穿炉体的顶部至底部且该碳化列管中空的管体内与炉体密封。

作为本实用新型的进一步改进，管道连接器是由波纹管和连接头构成，波纹管为两段，连接头包括带有内螺纹的母头和带有外螺纹的公头、且母头与公头适配，两段波纹管分别与母头或公头密封连通，且波纹管与连接头之间通过盘根密封。

本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置，其能够将带有杂质的可燃气体进行净化过滤回收，供给本身生产使用，而且生产过程中产生的馏出液以及水蒸气都得到妥善的回收，并且在生产过程中采用换热器对烟气进行降温，不仅能够有效降低烟气温度同时能够得到温水供给他用，避免了能量的浪费。

附图说明

图1为本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置的结构图；

图2~图3为本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置的秸秆碳化炉的结构图；

图4为本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置的内胆碳化炉的结构图；

图5为本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置的秸秆碳化炉与内胆碳化炉配合的侧视剖视图；

图6~图7为本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置的管道连接器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置，作进一步说明：

本实用新型的植物秸秆回收利用化工装置，包括秸秆碳化炉1、套管式换热器2、储水池3、气液冷凝分离器4、净化器5和干燥器6。

其中，秸秆碳化炉1的烟气排放孔15通过管道连接器7与套管式换热器2的进气口连接，套管式换热器2的出气口通过管路与气液冷凝分离器4的入口连接、气液冷凝分离器4的出口与净化器5的入口连接，净化器5的出口与干燥器6的入口连接，干燥器6的出口与秸秆碳化炉1的燃气入口8连接；套管式换热器2的进水口与出水口分别通过管路与储水池3连通；气液冷凝分离器4的出水口通过管路与储水池3连通；气液冷凝分离器4、净化器5和干燥器6的馏出液出口均与储液井9连通。

上述的秸秆碳化炉1包括保温外箱10与内胆碳化炉11，保温外箱10为箱体结构、其一侧面铰接有箱门12，该保温外箱10的内底面铺设有耐高温水泥层13且该内底面上设有碳化炉支架14，内胆碳化炉11座于碳化炉支架14上；所述的保温外箱10的后侧壁顶部设有烟气排放孔15、其他侧壁分别设有一个或一个以上的燃气入口8；保温外箱10与箱门12的外壁均有金属制成、保温外箱10的侧壁与箱门12内均设有保温材料夹层16且保温外箱10与箱门12的密封处设有密封条17。

上述的内胆碳化炉11包括炉体18，炉体18固定于炉体支脚20上方，炉体18的侧壁上设有出气管路28和人孔19，所述的出气管路28通过烟气排放孔15与管道连接器7连通，所述的人孔19由密封板22密封；炉体18内纵向穿插有多根碳化列管21，碳化列管21为中空的管体、其贯穿炉体18的顶部至底部且该碳化列管21中空的管体内与炉体18密封。

上述的管道连接器是由波纹管23和连接头24构成，波纹管23为两段，连接头24包括带有内螺纹的母头25和带有外螺纹的公头26、且母头25与公头26适配，两段波纹管23分别与母头25或公头26密封连通，且波纹管23与连接头24之间通过盘根27密封。

利用植物秸秆回收利用化工装置的处理植物秸秆的方法，其具体具体方法如下：

1）生物质原料（植物秸秆）经风干、除去杂物后，用打包机压成秸秆包块后使用，将生物质原料放置入内胆碳化炉11中的炉体内并密封，然后将内胆碳化炉11置于秸秆碳化炉1内，密封秸秆碳化炉1，加热内胆碳化炉11至275℃~500℃，持续时间为5~8h/3t（每三吨5~8小时），对生物质原料进行碳化干馏：

保持一定干馏时间后，热解完毕将干馏好的木质炭推入熄炭箱中，然后用水将炽热炭熄灭成炭粉，可作为商品炭粉出售（炭棒则无此程序）；

生物质原料（植物秸秆）刚加热不久，在150℃以前排出的都是水蒸气。当原料中的水份被蒸干后，随着温度的上升，进入了干馏热解的第二阶段——预炭化阶段，这个阶段的温度为150～275℃，原料中的半纤维素等不稳定成分开始分解，这时从排气孔中冒出的“烟气”，主要是CO2、CO和少量的醋酸，这时产出的气热值很低。以上两个阶段都是吸热反应，都需要不断地外加热才行。当温度继续上升，超过275℃时，原料开始加快分解，随着温度提高，分解速度加快，生成大量分解物，如甲烷、乙烷、乙烯、醋酸、甲醇、丙醇、木焦油等，由于生物质中含有氧元素，这一阶段表现出是放热反应，可以说这一阶段不用外加热就可以使反应进行下去。这一阶段可保持到450℃，称为热解炭化阶段。生物质的干馏热解主要产物都是在这个阶段形成的。

在以生产炭为主的过程，一般在热解炭化阶段就停止加热了，以获得多产炭的效果。如果要使木煤气质量好，气量和热值也增加，热解过程还要继续下去，即进行煅烧阶段，煅烧阶段温度可以加到500℃，也可以加到更高。煅烧阶段随着温度的升高不再产生木醋液和焦油，而只是产生木煤气，其中主要是CH4和H2；

2）步骤1生成的包含有馏出液蒸汽、水蒸气、木煤气的烟气通过套管式换热器2，同时储水池3中的冷水通过套管式换热器2（进水口进水、出水口出水，通过泵进行循环）对烟气进行初步循环换热降温；

3）经过步骤2初步降温后的烟气进入气液冷凝分离器4冷却至小于35℃，馏出液蒸汽冷凝为馏出液、水蒸气冷凝为液态水，然后气液分离，馏出液通过管路进入储液井9、液态水降温后通过管路进入储水池3，包含杂质的木煤气进入净化器5；此步骤生成的馏出液为纯粹的馏出液，进入储液井9，经过一定时间的沉淀能够分层得到上层的木醋液和下层的木焦油，再分别对木醋液和木焦油进行利用；

4）步骤3中包含杂质的木煤气进入净化器5，过滤得到湿润的木煤气，净化器5内装有水，能够吸收木煤气中包含的馏出液杂质，吸收一定量后，包含馏出液杂质的水可以排放至储液井9进行木醋液和木焦油的分离后再利用；

5）步骤4得到的湿润的木煤气进入干燥器6，干燥器6内为空罐或者装有干燥剂，得到干燥后的木煤气储藏或通过管路回到密封秸秆碳化炉1内作为燃料燃烧。

上述的，馏出液为木醋液和木焦油的混合液。

上述的，木煤气包括二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙烷、氢、乙烯、乙炔、丙烷、丙烯、丁烯。除二氧化碳外，都是可燃物，可以作为燃料燃烧。

上述的，生物质原料为植物秸秆。

Claims (4)

1.植物秸秆回收利用化工装置，包括秸秆碳化炉（1）、套管式换热器（2）、储水池（3）、气液冷凝分离器（4）、净化器（5）和干燥器（6），其特征在于秸秆碳化炉（1）的烟气排放孔（15）通过管道连接器（7）与套管式换热器（2）的进气口连接，套管式换热器（2）的出气口通过管路与气液冷凝分离器（4）的入口连接、气液冷凝分离器（4）的出口与净化器（5）的入口连接，净化器（5）的出口与干燥器（6）的入口连接，干燥器（6）的出口与秸秆碳化炉（1）的燃气入口（8）连接；套管式换热器（2）的进水口与出水口分别通过管路与储水池（3）连通；气液冷凝分离器（4）的出水口通过管路与储水池（3）连通；气液冷凝分离器（4）、净化器（5）和干燥器（6）的馏出液出口均与储液井（9）连通。

2.根据权利要求1所述的植物秸秆回收利用化工装置，其特征在于秸秆碳化炉（1）包括保温外箱（10）与内胆碳化炉（11），保温外箱（10）为箱体结构、其一侧面铰接有箱门（12），该保温外箱（10）的内底面铺设有耐高温水泥层（13）且该内底面上设有碳化炉支架（14），内胆碳化炉（11）座于碳化炉支架（14）上；所述的保温外箱（10）的后侧壁顶部设有烟气排放孔（15）、其他侧壁分别设有一个或一个以上的燃气入口（8）；保温外箱（10）与箱门（12）的外壁均有金属制成、保温外箱（10）的侧壁与箱门（12）内均设有保温材料夹层（16）且保温外箱（10）与箱门（12）的密封处设有密封条（17）。

3.根据权利要求2所述的植物秸秆回收利用化工装置，其特征在于内胆碳化炉（11）包括炉体（18），炉体（18）固定于炉体支脚（20）上方，炉体（18）的侧壁上设有出气管路（28）和人孔（19），所述的出气管路（28）通过烟气排放孔（15）与管道连接器（7）连通，所述的人孔（19）由密封板（22）密封；炉体（18）内纵向穿插有多根碳化列管（21），碳化列管（21）为中空的管体、其贯穿炉体（18）的顶部至底部且该碳化列管（21）中空的管体内与炉体（18）密封。

4.根据权利要求1所述的植物秸秆回收利用化工装置，其特征在于管道连接器是由波纹管（23）和连接头（24）构成，波纹管（23）为两段，连接头（24）包括带有内螺纹的母头（25）和带有外螺纹的公头（26）、且母头（25）与公头（26）适配，两段波纹管（23）分别与母头（25）或公头（26）密封连通，且波纹管（23）与连接头（24）之间通过盘根（27）密封。