CN207552250U - 一种生物质水平转筒干馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物质水平转筒干馏装置，包括进料机构、驱动机构、转筒机构、出料机构、公共底盘、干馏气燃烧炉、引风机及辅助部件；所述进料机构包括进料外壳及其内部的进料螺旋；所述转筒机构包括外筒及内筒，采取水平布置，内筒内部设有能够在伴随内筒旋转过程中进行翻动和输送物料的倾斜抄板；所述出料机构包括出料外壳及其内部的出料螺旋；各旋转密封处均通过金属膨胀节采用石墨盘根压紧的弹性机械接触式密封结构；所述辅助部件包括第一星型锁气阀、第二星型锁气阀，其分别与进料口、出料口连接。本实用新型干馏装置运行平稳，使用寿命长；处理量大，连续作业；物料受热均匀，燃烧完全；无泄漏，安全可靠，绿色环保。

Description

一种生物质水平转筒干馏装置

技术领域

本实用新型涉及生物质热解设备领域，具体涉及一种生物质水平转筒干馏装置。

背景技术

干馏热解设备利用生物质为原料，经干馏热解炭化，使原料中的碳、氢元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等混合可燃干馏气，同时产生木炭及副产品焦油。此类干馏热解设备市场上面很多，有传统的间歇式煅烧窑炉方法，也有近几年开发的倾斜回转干馏设备、螺旋干馏设备，这些设备虽然对可再生能源的开发利用发挥了一定的作用，但其同时存在着如下的缺点或不足：

1.间歇式煅烧窑炉设备不能实现连续性工业化作业；

2.很多设备干馏气采用自然点燃的方式回收利用，不能完全燃烧，不能有效控制氮氧化物的排放；

3.倾斜布置的回转干馏设备，尺寸大，回转密封面长，大都采用传统的迷宫密封结构，密封性不好，存在有毒干馏气的泄漏安全与环保问题。

实用新型内容

为有效地克服和避免上述现有传统热解干馏技术中存在的缺点或不足，本实用新型提供一种处理量大、连续作业、燃烧完全、无泄漏、安全可靠、绿色环保的生物质水平转筒干馏装置。

其技术方案是：包括进料机构、驱动机构、转筒机构、出料机构、公共底盘、干馏气燃烧炉、引风机及辅助部件；所述进料机构包括进料外壳及其内部的进料螺旋，进料外壳设有进料口；所述辅助部件包括旋转支撑件、固定支撑件及星型锁气阀；所述转筒机构包括外筒及内筒，采取水平布置，外筒设有烟气进口及烟气出口，内筒在驱动机构驱动下绕着固定于公共底盘的旋转支撑件进行水平轴向的旋转运动，内筒内部设有能够在伴随内筒旋转过程中进行翻动和输送物料的倾斜抄板；所述出料机构包括出料外壳及其内部的出料螺旋，出料外壳设有出料口及干馏气出口；所述进料外壳、外筒、出料外壳依次沿同一轴线排列，并由固定支撑件固定在同一个公共底盘上面；所述进料外壳与内筒进料端之间、外筒与内筒进料端之间、外筒与内筒出料端之间、出料外壳与内筒出料端之间的各旋转密封处均通过金属膨胀节采用石墨盘根压紧的弹性机械接触式密封结构；所述干馏气燃烧炉的干馏气进气端与出料外壳的干馏气出口就近连通、烟气出气端与外筒的烟气进口连通，并且干馏气燃烧炉设有一二次布风调节机构；所述引风机的进气端与外筒的烟气出口连通；所述星型锁气阀包括第一星型锁气阀、第二星型锁气阀，其分别与进料口、出料口连接。

上述方案可以进一步优化为：

所述倾斜抄板包括轴向长抄板及径向短抄板；轴向长抄板从内筒进料端延伸到出料端，其均匀布置于内筒圆周内，且在出料端的径向方向尺寸宽于在进料端的径向方向尺寸；径向短抄板倾斜均匀布置于长抄板上面。

所述外筒与内筒之间夹层设有螺旋气道。

所述旋转支撑件包括第一旋转支架和第二旋转支架，内筒绕着第一旋转支架与第二旋转支架组成的轴向做旋转运动。

所述固定支撑件包括第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，第一支架与第四支架规格相同，第二支架与第三支架规格相同，进料外壳由第一支架固定，外筒由第二支架和第三支架共同固定，出料外壳由第四支架固定。

所述金属膨胀节包括第一金属膨胀节、第二金属膨胀节、第三金属膨胀节、第四金属膨胀节，分别对应于进料外壳与内筒进料端之间的旋转密封处、外筒与内筒进料端之间的旋转密封处、外筒与内筒出料端之间的旋转密封处、出料外壳与内筒出料端之间的旋转密封处。

与现有技术相比较，本实用新型具有如下优点：

1.转筒内设置抄板，搅拌均匀，生物质热解均匀，无夹生现象。

2.转筒内的抄板特殊结构设计，保证转筒水平布置即可实现物料的输送，与倾斜布置的转筒相比较而言，具有结构简单，运行可靠，使用寿命长久的优势。

3.转筒干馏过程，物料在筒内无挤压，干馏后的生物质炭最大限度的保持了物料原有物理形态。

4.物料在转筒内停留时间长，挥发份及焦油析出充分。

5.干馏过程干馏气及焦油全部析出，并且完全燃烧利用，为干馏过程提供热能。

6.内外筒之间夹层设计螺旋气道，换热充分，干馏气及焦油燃烧后的余热利用率高，可处理较高含水率物料，原料的适应性广，操作弹性大。

7.回转内筒与其他固定部件之间的密封，均通过金属膨胀节，采用石墨盘根压紧的弹性机械接触式密封结构，解决了大尺寸回转件难密封、干馏气泄漏的难题，设备安全可靠。

8.设备可连续进出料操作，实现了工业化连续自动进出料作业。

附图说明

图1为本实用新型结构及流程示意图；

图中：1-进料外壳，2-进料螺旋，3-第一星型锁气阀，4-进料口，5-第一金属膨胀节，6-进料外壳与内筒进料端之间的旋转密封处，7-外筒与内筒进料端之间的旋转密封处，8-第二金属膨胀节，9-烟气出口，10-引风机，11-外筒，12-内筒，13-倾斜抄板，14-烟气进口，15-第三金属膨胀节，16-外筒与内筒出料端之间的旋转密封处，17-出料外壳与内筒出料端之间的旋转密封处，18-第四金属膨胀节，19-干馏气出口，20-干馏气燃烧炉，21-出料外壳，22-出料螺旋，23-第四支架，24-第二星型锁气阀，25-出料口，26-第二旋转支架，27-第三支架，28-公共底盘，29-第二支架，30-第一旋转支架，31-驱动机构，32-第一支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

参见图1。一种生物质水平转筒干馏装置，包括进料机构、驱动机构31、转筒机构、出料机构、公共底盘28、干馏气燃烧炉20、引风机10及辅助部件。进料机构包括进料外壳1及其内部的进料螺旋2，进料外壳1设有进料口4。辅助部件包括旋转支撑件及固定支撑件。旋转支撑件包括第一旋转支架30和第二旋转支架26，二者固定于公共底盘28上。转筒机构包括外筒11及内筒12，采取水平布置，外筒11设有烟气进口14及烟气出口9，内筒12在驱动机构31驱动下绕着第一旋转支架30与第二旋转支架26组成的轴向做旋转运动，内筒12内部设有能够在伴随内筒12旋转过程中进行翻动和输送物料的倾斜抄板13。倾斜抄板13包括轴向长抄板及径向短抄板；轴向长抄板从内筒12进料端延伸到出料端，其均匀布置于内筒12圆周内，且在出料端的径向方向尺寸宽于在进料端的径向方向尺寸，以便伸入内筒12出料端的出料螺旋22接到更多物料；径向短抄板倾斜均匀布置于长抄板上面。外筒11与内筒12之间夹层还设有螺旋气道，以增强内筒12与流经的高温干馏烟气换热能力。出料机构包括出料外壳21及其内部的出料螺旋22，出料外壳21设有出料口25及干馏气出口19。进料外壳1、外筒11、出料外壳21依次沿同一轴线排列，并由固定支撑件固定在同一个公共底盘28上面。固定支撑件包括第一支架32、第二支架29、第三支架27和第四支架23，第一支架32与第四支架23规格相同，第二支架29与第三支架27规格相同，进料外壳1由第一支架32固定，外筒11由第二支架29和第三支架27共同固定，出料外壳21由第四支架23固定。进料外壳1与内筒12进料端之间、外筒11与内筒12进料端之间、外筒11与内筒12出料端之间、出料外壳21与内筒12出料端之间的各旋转密封处均通过金属膨胀节采用石墨盘根压紧的弹性机械接触式密封结构。金属膨胀节包括第一金属膨胀节5、第二金属膨胀节8、第三金属膨胀节15、第四金属膨胀节18，分别对应于进料外壳与1内筒12进料端之间的旋转密封处6、外筒11与内筒12进料端之间的旋转密封处7、外筒11与内筒12出料端之间的旋转密封处16、出料外壳21与内筒12出料端之间的旋转密封处17。干馏气燃烧炉20的干馏气进气端与出料外壳21的干馏气出口19就近连通、烟气出气端与外筒11的烟气进口14连通，并且干馏气燃烧炉20设有一二次布风调节机构。干馏气燃烧炉20与出料外壳21的干馏气出口之间没有通过较长的管线相连接，是为了避免焦油冷凝后会沉积在管道、阀门上，影响装置正常运行。干馏气燃烧炉20设置一二次布风调节，可以实现干馏气及气态焦油完全燃烧的同时控制干馏烟气氮氧化物的含量。引风机10的进气端与外筒11的烟气出口9连通。星型锁气阀包括第一星型锁气阀3、第二星型锁气阀24，其分别与进料口4、出料口25连接，以确保进出料过程的绝氧环境。

本实用新型的基本工作原理及流程如下：

物料经过第一星型锁气阀3后由进料螺旋2输送到转筒机构的内筒12内绝氧环境下进行热解；倾斜抄板13将热解过程中的物料均匀翻动的同时将物料由进料端向出料端输送，故无需转筒倾斜布置；干馏后的物料由出料机构输出到第二星型锁气阀24而移出干馏装置；内筒12内产生的干馏气输入到干馏气燃烧炉20内。干馏气燃烧炉20将内筒12物料热解产生的干馏气及气态下的焦油完全燃烧，燃烧后的高温烟气进入转筒机构的内外筒之间夹层的螺旋气道，将内筒12内的物料加热到350℃～550℃之间，实现生物质干馏，流经内筒12换热后的干馏烟气由引风机10排空。

运行时，干馏气燃烧炉20先通入液化气，液化气燃烧后产生的高温烟气进入内外筒夹层内，将内筒12预热。干馏气燃烧炉20的高温烟气流经内筒12后由引风机10排空。当内筒12达到预定温度后，生物质开始通过第一星型锁气阀3与进料机构进入内筒12内进行干馏，产生干馏气。产生的干馏气进入干馏气燃烧炉20内燃烧；随着处理量的增加，干馏气也再增加，并逐步取代液化气，即：生物质干馏过程所需的能耗，全部由燃烧干馏气及气态焦油释放的热能通过内筒12换热提供。

Claims (6)

1.一种生物质水平转筒干馏装置，包括进料机构、驱动机构、转筒机构、出料机构、公共底盘、干馏气燃烧炉、引风机及辅助部件，其特征在于：所述进料机构包括进料外壳及其内部的进料螺旋，进料外壳设有进料口；所述辅助部件包括旋转支撑件、固定支撑件及星型锁气阀；所述转筒机构包括外筒及内筒，采取水平布置，外筒设有烟气进口及烟气出口，内筒在驱动机构驱动下绕着固定于公共底盘的旋转支撑件进行水平轴向的旋转运动，内筒内部设有能够在伴随内筒旋转过程中进行翻动和输送物料的倾斜抄板；所述出料机构包括出料外壳及其内部的出料螺旋，出料外壳设有出料口及干馏气出口；所述进料外壳、外筒、出料外壳依次沿同一轴线排列，并由固定支撑件固定在同一个公共底盘上面；所述进料外壳与内筒进料端之间、外筒与内筒进料端之间、外筒与内筒出料端之间、出料外壳与内筒出料端之间的各旋转密封处均通过金属膨胀节采用石墨盘根压紧的弹性机械接触式密封结构；所述干馏气燃烧炉的干馏气进气端与出料外壳的干馏气出口就近连通、烟气出气端与外筒的烟气进口连通，并且干馏气燃烧炉设有一二次布风调节机构；所述引风机的进气端与外筒的烟气出口连通；所述星型锁气阀包括第一星型锁气阀、第二星型锁气阀，其分别与进料口、出料口连接。

2.根据权利要求1所述的一种生物质水平转筒干馏装置，其特征在于：所述倾斜抄板包括轴向长抄板及径向短抄板；轴向长抄板从内筒进料端延伸到出料端，其均匀布置于内筒圆周内，且在出料端的径向方向尺寸宽于在进料端的径向方向尺寸；径向短抄板倾斜均匀布置于长抄板上面。

3.根据权利要求1所述的一种生物质水平转筒干馏装置，其特征在于：所述外筒与内筒之间夹层设有螺旋气道。

4.根据权利要求1所述的一种生物质水平转筒干馏装置，其特征在于：所述旋转支撑件包括第一旋转支架和第二旋转支架，内筒绕着第一旋转支架与第二旋转支架组成的轴向做旋转运动。

5.根据权利要求1所述的一种生物质水平转筒干馏装置，其特征在于：所述固定支撑件包括第一支架、第二支架、第三支架和第四支架，第一支架与第四支架规格相同，第二支架与第三支架规格相同，进料外壳由第一支架固定，外筒由第二支架和第三支架共同固定，出料外壳由第四支架固定。

6.根据权利要求1所述的一种生物质水平转筒干馏装置，其特征在于：所述金属膨胀节包括第一金属膨胀节、第二金属膨胀节、第三金属膨胀节、第四金属膨胀节，分别对应于进料外壳与内筒进料端之间的旋转密封处、外筒与内筒进料端之间的旋转密封处、外筒与内筒出料端之间的旋转密封处、出料外壳与内筒出料端之间的旋转密封处。