CN209205251U - 一种生物质热解和提纯氧化锌的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种生物质热解和提纯氧化锌的装置,属于生物质资源综合利用技术领域。该装置包括旋转给料器、水蒸气排出管、保温内衬、电子式温度控制器Ⅰ、电子式温度控制器Ⅱ、电子式温度控制器Ⅲ、热电偶Ⅰ、热电偶Ⅱ、热电偶Ⅲ、装料小车、生物油排出管、锌蒸气排出管、气体通入管Ⅰ、气体通入管Ⅱ、传送带、灰分收集桶、加热炉体、炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ。本实用新型的生物质热解和提纯氧化锌的装置可实现生物质热解液化得到生物炭和热解油,生物炭可还原氧化锌得到锌蒸气,锌蒸气与二氧化碳反应得到高纯氧化锌和一氧化碳燃气,实现生物质的高效利用和氧化锌的提纯。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种生物质热解和提纯氧化锌的装置,属于生物质资源综合利用技术领域。
背景技术
在化石资源稀缺,人口过多和全球变暖威胁等因素的推动下,对化学品和燃料的需求不断增加,使我们的资源紧张,寻找可持续发展的道路尤为重要。火法炼锌工艺缺点是用煤和焦炭作为还原剂,能源消耗大、环境污染严重。随着现代社会对环保的要求越来越高,对环境污染严重的火法炼锌工艺正逐步被其他类方法取代。而生物质是唯一可用于能源和化学原料生产的可再生资源,在热分解过程中产生零余量的CO2排放和向大气中的低S和N排放。ZnO作为温和的催化剂,随着催化剂ZnO与生物质比例的增加,提高生物油液体收率。ZnO为催化剂处理生物油粘度低于没有催化剂的处理,ZnO可改善包括烷烃,烯烃,苯乙烯和烷基酚在内的低分子量化合物的生物油成分质量,能使油稳定性得到改善,将生物质资源转化为储运方便,高价值的液体燃料(生物油与可燃气),有利于生物质资源的高值化利用。
但是目前没有结构合理的生物质热解和提纯氧化锌的装置。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术存在的问题,提供一种生物质热解和提纯氧化锌的装置,本实用新型的生物质热解和提纯氧化锌的装置可实现生物质热解液化得到生物炭和热解油,生物炭可还原氧化锌得到锌蒸气,锌蒸气与二氧化碳反应得到高纯氧化锌和一氧化碳燃气,实现生物质的高效利用和氧化锌的提纯。
本实用新型为解决其技术问题而采用的技术方案是:
一种生物质热解和提纯氧化锌的装置,包括旋转给料器1、水蒸气排出管2、保温内衬3、电子式温度控制器Ⅰ4、电子式温度控制器Ⅱ、电子式温度控制器Ⅲ、热电偶Ⅰ5、热电偶Ⅱ、热电偶Ⅲ、装料小车6、生物油排出管7、锌蒸气排出管8、气体通入管Ⅰ9、气体通入管Ⅱ、传送带10、灰分收集桶11、加热炉体12、炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ13、炉门装置Ⅴ,
加热炉体12内壁固定设置有保温内衬3,炉门装置Ⅰ竖直设置在加热炉体12入口,炉门装置Ⅴ竖直设置在加热炉体12出口,炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ13竖直设置在加热炉体12内部且将加热炉体12空腔依次分隔成干燥腔、生物油热解腔、锌挥发腔和冷却腔,炉门装置Ⅱ设置在干燥腔与生物油热解腔交界处,炉门装置Ⅲ设置在生物油热解腔与锌挥发腔交界处,炉门装置Ⅳ13设置在锌挥发腔与冷却腔交界处;
旋转给料器1固定设置在干燥腔的顶端且旋转给料器1的底部与干燥腔的内部连通,水蒸气排出管2、热电偶Ⅰ5固定设置在干燥腔的顶端且位于旋转给料器1一侧,水蒸气排出管2的底端与干燥腔的内部连通,热电偶Ⅰ5的探头向下延伸至干燥腔的内壁;热电偶Ⅰ5通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅰ4连接,干燥腔底部均匀固定设置有加热片Ⅰ,加热片Ⅰ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅰ4电连接;
生物油排出管7外接生物油冷凝系统,生物油排出管7、热电偶Ⅱ固定设置在生物油热解腔的顶端,生物油排出管7的底端与生物油热解腔的内部连通,热电偶Ⅱ的探头向下延伸至生物油热解腔的内壁;热电偶Ⅱ通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅱ连接,生物油热解腔底部均匀固定设置有加热片Ⅱ,加热片Ⅱ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅱ电连接;
锌蒸气排出管8外接锌冷凝反应系统,锌蒸气排出管8、热电偶Ⅲ固定设置在锌挥发腔的顶端,生物油排出管7的底端与锌挥发腔的内部连通,热电偶Ⅲ的探头向下延伸至锌挥发腔的内壁;热电偶Ⅲ通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅲ连接,锌挥发腔底部均匀固定设置有加热片Ⅲ,加热片Ⅲ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅲ电连接;
气体通入管Ⅰ9设置在生物油热解腔的底端且与生物油热解腔内部连通;
气体通入管Ⅱ设置在锌挥发腔的底端且与锌挥发腔内部连通;
传送带10依次穿过干燥腔、生物油热解腔、锌挥发腔和冷却腔,装料小车6均匀放置在传送带10上,灰分收集桶11设置在传送带末端一侧。
所述炉门装置Ⅰ包括门框Ⅰ、门板Ⅰ、直线往复电动机Ⅰ,门框Ⅰ竖直固定设置在加热炉体12入口的内壁,门板Ⅰ活动设置在门框Ⅰ内且门板Ⅰ可在门框Ⅰ内上下滑动,直线往复电动机Ⅰ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅰ的输出轴通过连接杆Ⅰ与门板Ⅰ的顶端中心连接,炉门装置Ⅱ包括门框Ⅱ、门板Ⅱ、直线往复电动机Ⅱ,门框Ⅱ竖直固定设置在加热炉体12内壁且位于干燥腔与生物油热解腔交界处,门板Ⅱ活动设置在门框Ⅱ内且门板Ⅱ可在门框Ⅱ内上下滑动,直线往复电动机Ⅱ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅱ的输出轴通过连接杆Ⅱ与门板Ⅱ的顶端中心连接,炉门装置Ⅲ包括门框Ⅲ、门板Ⅲ、直线往复电动机Ⅲ,门框Ⅲ竖直固定设置在加热炉体12内壁且位于生物油热解腔与锌挥发腔交界处,门板Ⅲ活动设置在门框Ⅲ内且门板Ⅲ可在门框Ⅲ内上下滑动,直线往复电动机Ⅲ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅲ的输出轴通过连接杆Ⅲ与门板Ⅲ的顶端中心连接,炉门装置Ⅳ13包括门框Ⅳ、门板Ⅳ、直线往复电动机Ⅳ,门框Ⅳ竖直固定设置在加热炉体12内壁且位于锌挥发腔与冷却腔交界处,门板Ⅳ活动设置在门框Ⅳ内且门板Ⅳ可在门框Ⅳ内上下滑动,直线往复电动机Ⅳ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅳ的输出轴通过连接杆Ⅳ与门板Ⅳ的顶端中心连接,炉门装置Ⅴ包括门框Ⅴ、门板Ⅴ、直线往复电动机Ⅴ,门框Ⅴ竖直固定设置在加热炉体12出口的内壁,门板Ⅴ活动设置在门框Ⅴ内且门板Ⅴ可在门框Ⅴ内上下滑动,直线往复电动机Ⅴ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅴ的输出轴通过连接杆Ⅴ与门板Ⅴ的顶端中心连接,直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ并联后通过线缆与外接电源电连接,线缆上设置有电机总开关。
进一步地,所述门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ和门框Ⅴ内设置有耐高温密封垫片;
进一步地,所述生物油排出管7上设置有真空泵Ⅰ,真空泵Ⅰ的出口外接生物油冷凝系统。
进一步地,所述锌蒸气排出管8上设置有真空泵Ⅱ,真空泵Ⅱ的出口外接锌蒸气冷凝反应系统。
进一步地,所述锌蒸气冷凝反应系统包括管式反应器、二氧化碳气体罐、二氧化碳循环系统、尾气系统,真空泵Ⅰ的出口通过气体管道Ⅰ与管式反应器的气体入口Ⅰ连通,二氧化碳气体罐通过气体管道Ⅱ与管式反应器顶端的气体入口Ⅱ连通,管式反应器的内壁均匀设置有加热片Ⅳ,管式反应器外壁设置有热电偶Ⅳ,热电偶Ⅳ通过数据传输线外接电子式温度控制器Ⅳ,加热片Ⅳ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅳ电连接;管式反应器的气体出口端通过气体管道Ⅲ与二氧化碳循环系统连通,二氧化碳循环系统的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与尾气系统连通。
进一步地,所述气体管道Ⅱ上设置有气体流量控制阀Ⅰ14。
进一步地,所述二氧化碳循环系统包括吸附塔、再生塔和干燥塔,管式反应器的气体出口端通过气体管道Ⅲ与吸附塔连通,吸附塔的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与尾气系统连通,吸附塔的固体出口端通过固体输送管道Ⅰ与再生塔的固体入口端连通,再生塔的气体出口端通过气体管道Ⅴ与管式反应器顶端的气体入口Ⅱ连通,再生塔的固体出口端通过固体输送管道Ⅱ与干燥塔的固体入口端连通,干燥塔的固体出口端与吸附塔的加料口连通。
进一步地,所述气体管道Ⅴ上设置有气体流量控制阀Ⅱ。
进一步地,所述尾气系统包括氢氧化钙吸收池、气体干燥器、渗透池,二氧化碳循环系统的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与氢氧化钙吸收池的气体入口端连通,氢氧化钙吸收池的气体出口端通过气体管道Ⅵ与气体干燥器的入口端连通,气体干燥器的气体出口端通过气体管道Ⅶ与渗透池的气体入口端连通,渗透池的中部竖直设置有一氧化碳分子渗透膜17,渗透池的顶端中部设置有氮气出口15,氮气出口15位于一氧化碳分子渗透膜17的前端,渗透池的一氧化碳出口16设置在一氧化碳分子渗透膜17的后端。
进一步地,所述气体管道Ⅶ上设置有气体流量控制阀Ⅲ。
进一步地,所述传送带采用耐高温钢传送带。
在生物质热解腔内,保护气体氮气氛围中的缺氧条件下加热生物质,氧化锌作为生物质热解催化剂,可使生物迅速发生裂解得到生物炭和热解气,生物质热解腔的载气将热解气迅速带出生物质热解腔,可避免生物质热解气体产物的二次裂解,提高生物油的品质,采用常规生物油冷凝系统即可得到液体生物油;生物炭和氧化锌进入锌挥发腔,生物炭和氧化锌反应得到一氧化碳和锌,在氮气载气的吹扫下,锌蒸气随氮气进入锌蒸气冷凝反应系统进行氧化并冷凝即得高纯氧化锌。
生物质热解和提纯氧化锌的方法:
(1)将生物质破碎至粒径为130~140目得到生物质粉;
(2)将步骤(1)的生物质粉与低纯氧化锌粉混合均匀得到混合粉料;
(3)将步骤(2)的混合粉料通过加热炉体干燥腔顶端的旋转给料器加入到传送带上的装料小车Ⅰ内,并封闭旋转给料器,通过电子式温度控制器Ⅰ控制加热片Ⅰ对装料小车Ⅰ内的混合粉料进行加热干燥;
(4)当步骤(3)的混合粉料达到预设干燥时间,通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往上运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向上滑动,打开炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ,传送带将装料小车Ⅰ内干燥的混合粉料输送至生物油热解腔内并同时将装料小车Ⅱ输送至加热炉体的干燥腔内;通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往下运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向下滑动,关闭炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ;
(5)在步骤(4)的装料小车Ⅱ内加入步骤(2)的混合物料并进行步骤(3)的加热干燥处理,装料小车Ⅰ内干燥的混合粉料在生物油热解腔中,在氮气氛围下,通过电子式温度控制器Ⅱ控制加热片Ⅱ对装料小车Ⅰ内的混合粉料进行加热匀速升温至温度为700~800℃并在恒温条件下反应30~60min得到气体产物Ⅰ和固体产物,气体产物Ⅰ经生物油热解腔顶端的生物油排出管进入生物油冷凝系统,气体产物Ⅰ冷凝至温度为-15~ -5℃实现气液分离得到生物油与可燃气Ⅰ;
(6)通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往上运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向上滑动,打开炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ,传送带将装料小车Ⅱ内干燥的混合粉料输送至生物油热解腔内、将装料小车Ⅲ输送至加热炉体的干燥腔内并同时将装料小车Ⅰ内的固体产物输送至锌挥发腔内;通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往下运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向下滑动,关闭炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ;
(7)在步骤(6)的装料小车Ⅲ内加入步骤(2)的混合物料并进行步骤(3)的加热干燥处理,装料小车Ⅱ内干燥的混合粉料在生物油热解腔中进行生物质热解液化反应,锌挥发腔内,在氮气氛围下,通过电子式温度控制器Ⅲ控制加热片Ⅲ对装料小车Ⅰ内固体产物匀速升温至温度为 950~1100℃并反应30~60min得到气体产物Ⅱ和灰分,气体产物Ⅱ经锌蒸气排出管进入锌冷凝反应系统的管式反应器中,通过电子式温度控制器Ⅳ控制加热片Ⅳ对管式反应器中的气体产物Ⅱ进行保温至温度为400~550℃,二氧化碳气体罐通过气体管道Ⅱ向管式反应器中通入二氧化碳,气体产物Ⅱ与二氧化碳接触反应得到高纯氧化锌和气体产物Ⅲ,气体产物Ⅲ经二氧化碳循环系统的吸附塔进行吸附,吸附塔的尾气经气体管道Ⅳ运输给尾气系统的氢氧化钙吸收池吸收二氧化碳得到一氧化碳、氮气和水蒸气的混合气,混合气经气体干燥器干燥后再经渗透池的一氧化碳分子渗透膜渗透分离得到氮气和高燃值可燃气一氧化碳,吸附塔的二氧化碳饱和吸附剂经固体输送管道Ⅰ进入再生塔中加热使二氧化碳和吸附剂分离,二氧化碳气体经气体管道Ⅴ返回管式反应器中,吸附剂通过固体输送管道Ⅱ进入干燥塔中干燥后返回吸附塔中;
(8)通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往上运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向上滑动,打开炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ,传送带将装料小车Ⅲ内干燥的混合粉料输送至生物油热解腔内、将装料小车Ⅳ输送至加热炉体的干燥腔内、将装料小车Ⅱ内的固体产物输送至锌挥发腔内并同时将装料小车Ⅰ内的灰分送至冷却腔内;通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往下运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向下滑动,关闭炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ;
(9)在步骤(8)的装料小车Ⅳ内加入步骤(2)的混合物料并进行步骤(3)的加热干燥处理,装料小车Ⅲ内干燥的混合粉料在生物油热解腔中进行生物质热解液化反应,装料小车Ⅱ内固体产物在锌挥发腔内进行氧化锌还原反应和锌蒸气在锌冷凝反应系统中进行氧化反应得到高纯氧化锌和高燃值可燃气一氧化碳,装料小车Ⅰ内的灰分在冷却腔内进行冷却;
(10)通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往上运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向上滑动,打开炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ,传送带将装料小车Ⅳ内干燥的混合粉料输送至生物油热解腔内、将装料小车Ⅴ输送至加热炉体的干燥腔内、将装料小车Ⅲ内的固体产物输送至锌挥发腔内、将装料小车Ⅱ内的灰分送至冷却腔内并同时将装料小车Ⅰ内的灰分送出冷却腔;通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往下运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向下滑动,关闭炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ;
(11)在步骤(10)的装料小车Ⅴ内加入步骤(2)的混合物料并进行步骤(3)的加热干燥处理,装料小车Ⅳ内干燥的混合粉料在生物油热解腔中进行生物质热解液化反应,装料小车Ⅲ内固体产物在锌挥发腔内进行氧化锌还原反应和锌蒸气在锌冷凝反应系统中进行氧化反应得到高纯氧化锌和高燃值可燃气一氧化碳,装料小车Ⅱ内的灰分在冷却腔内进行冷却,装料小车Ⅰ内的灰分倒入灰分收集桶中进行收集。
进一步地,所述步骤(2)生物质粉与低纯氧化锌粉的质量比为(0.6~2):1。
进一步地,所述氮气的流速为100~200 mL/min,匀速升温的速率为5~25℃/min。
本实用新型的有益效果:
(1)利用本实用新型的生物质热解和提纯氧化锌的装置,可使热解后生物质与氧化锌混合料中无氧化锌剩余,对氧化锌全部还原,还原的氧化锌剩余灰分中含有大量钙、钾元素,可以用作肥料;
(2)利用本实用新型的生物质热解和提纯氧化锌的装置,可有效利用低纯氧化锌的催化性能,催化生物质热解裂解,通过常规的生物质油冷凝系统冷凝即可回收油和酚类等副产品与可燃性气体;
(3)利用本实用新型的生物质热解和提纯氧化锌的装置,可有效利用生物炭反应将氧化锌还原成锌蒸气,载气氮气将锌蒸气从灰分中吹出,并在锌冷凝反应系统中与二氧化碳气体反应生成氧化锌和高燃值一氧化碳气体,可将温室气体二氧化碳转变成高燃值可燃气,既实现了氧化锌的纯化,又实现了温室气体二氧化碳的资源化利用;
(4)本实用新型的生物质热解和提纯氧化锌的装置可实现生物质热解液化得到生物炭和热解油,生物炭可还原氧化锌得到锌蒸气,锌蒸气与二氧化碳反应得到高纯氧化锌和一氧化碳燃气,实现生物质的高效利用和氧化锌的回收。
附图说明
图1为生物质热解和提纯氧化锌的装置的结构示意图;
图2为实施例2锌冷凝反应系统的框图;
图3为实施例2炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ和炉门装置Ⅴ的装配示意图;
图4为实施例2渗透池结构示意图;
其中:1-旋转给料器、2-水蒸气排出管、3-保温内衬、4-电子式温度控制器Ⅰ、5-热电偶Ⅰ、6-装料小车、7-生物油排出管、8-锌蒸气排出管、9-气体通入管Ⅰ、10-传送带、11-灰分收集桶、12-加热炉体、13-炉门装置Ⅳ、14-气体流量控制阀Ⅰ、15-氮气出口、16-一氧化碳出口、17-一氧化碳分子渗透膜。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本实用新型作进一步说明。
实施例1:如图1所示,一种生物质热解和提纯氧化锌的装置,包括旋转给料器1、水蒸气排出管2、保温内衬3、电子式温度控制器Ⅰ4、电子式温度控制器Ⅱ、电子式温度控制器Ⅲ、热电偶Ⅰ5、热电偶Ⅱ、热电偶Ⅲ、装料小车6、生物油排出管7、锌蒸气排出管8、气体通入管Ⅰ9、气体通入管Ⅱ、传送带10、灰分收集桶11、加热炉体12、炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ13、炉门装置Ⅴ,
加热炉体12内壁固定设置有保温内衬3,炉门装置Ⅰ竖直设置在加热炉体12入口,炉门装置Ⅴ竖直设置在加热炉体12出口,炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ13竖直设置在加热炉体12内部且将加热炉体12空腔依次分隔成干燥腔、生物油热解腔、锌挥发腔和冷却腔,炉门装置Ⅱ设置在干燥腔与生物油热解腔交界处,炉门装置Ⅲ设置在生物油热解腔与锌挥发腔交界处,炉门装置Ⅳ13设置在锌挥发腔与冷却腔交界处;
旋转给料器1固定设置在干燥腔的顶端且旋转给料器1的底部与干燥腔的内部连通,水蒸气排出管2、热电偶Ⅰ5固定设置在干燥腔的顶端且位于旋转给料器1一侧,水蒸气排出管2的底端与干燥腔的内部连通,热电偶Ⅰ5的探头向下延伸至干燥腔的内壁;热电偶Ⅰ5通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅰ4连接,干燥腔底部均匀固定设置有加热片Ⅰ,加热片Ⅰ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅰ4电连接;
生物油排出管7外接生物油冷凝系统,生物油排出管7、热电偶Ⅱ固定设置在生物油热解腔的顶端,生物油排出管7的底端与生物油热解腔的内部连通,热电偶Ⅱ的探头向下延伸至生物油热解腔的内壁;热电偶Ⅱ通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅱ连接,生物油热解腔底部均匀固定设置有加热片Ⅱ,加热片Ⅱ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅱ电连接;
锌蒸气排出管8外接锌冷凝反应系统,锌蒸气排出管8、热电偶Ⅲ固定设置在锌挥发腔的顶端,生物油排出管7的底端与锌挥发腔的内部连通,热电偶Ⅲ的探头向下延伸至锌挥发腔的内壁;热电偶Ⅲ通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅲ连接,锌挥发腔底部均匀固定设置有加热片Ⅲ,加热片Ⅲ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅲ电连接;
气体通入管Ⅰ9设置在生物油热解腔的底端且与生物油热解腔内部连通;
气体通入管Ⅱ设置在锌挥发腔的底端且与锌挥发腔内部连通;
传送带10依次穿过干燥腔、生物油热解腔、锌挥发腔和冷却腔,装料小车6均匀放置在传送带10上,灰分收集桶11设置在传送带末端一侧。
实施例2:如图1~4所示,一种生物质热解和提纯氧化锌的装置,包括旋转给料器1、水蒸气排出管2、保温内衬3、电子式温度控制器Ⅰ4、电子式温度控制器Ⅱ、电子式温度控制器Ⅲ、热电偶Ⅰ5、热电偶Ⅱ、热电偶Ⅲ、装料小车6、生物油排出管7、锌蒸气排出管8、气体通入管Ⅰ9、气体通入管Ⅱ、传送带10、灰分收集桶11、加热炉体12、炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ13、炉门装置Ⅴ,
加热炉体12内壁固定设置有保温内衬3,炉门装置Ⅰ竖直设置在加热炉体12入口,炉门装置Ⅴ竖直设置在加热炉体12出口,炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ13竖直设置在加热炉体12内部且将加热炉体12空腔依次分隔成干燥腔、生物油热解腔、锌挥发腔和冷却腔,炉门装置Ⅱ设置在干燥腔与生物油热解腔交界处,炉门装置Ⅲ设置在生物油热解腔与锌挥发腔交界处,炉门装置Ⅳ13设置在锌挥发腔与冷却腔交界处;
旋转给料器1固定设置在干燥腔的顶端且旋转给料器1的底部与干燥腔的内部连通,水蒸气排出管2、热电偶Ⅰ5固定设置在干燥腔的顶端且位于旋转给料器1一侧,水蒸气排出管2的底端与干燥腔的内部连通,热电偶Ⅰ5的探头向下延伸至干燥腔的内壁;热电偶Ⅰ5通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅰ4连接,干燥腔底部均匀固定设置有加热片Ⅰ,加热片Ⅰ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅰ4电连接;
生物油排出管7外接生物油冷凝系统,生物油排出管7、热电偶Ⅱ固定设置在生物油热解腔的顶端,生物油排出管7的底端与生物油热解腔的内部连通,热电偶Ⅱ的探头向下延伸至生物油热解腔的内壁;热电偶Ⅱ通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅱ连接,生物油热解腔底部均匀固定设置有加热片Ⅱ,加热片Ⅱ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅱ电连接;
锌蒸气排出管8外接锌冷凝反应系统,锌蒸气排出管8、热电偶Ⅲ固定设置在锌挥发腔的顶端,生物油排出管7的底端与锌挥发腔的内部连通,热电偶Ⅲ的探头向下延伸至锌挥发腔的内壁;热电偶Ⅲ通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅲ连接,锌挥发腔底部均匀固定设置有加热片Ⅲ,加热片Ⅲ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅲ电连接;
气体通入管Ⅰ9设置在生物油热解腔的底端且与生物油热解腔内部连通;
气体通入管Ⅱ设置在锌挥发腔的底端且与锌挥发腔内部连通;
传送带10依次穿过干燥腔、生物油热解腔、锌挥发腔和冷却腔,装料小车6均匀放置在传送带10上,灰分收集桶11设置在传送带末端一侧。
炉门装置Ⅰ包括门框Ⅰ、门板Ⅰ、直线往复电动机Ⅰ,门框Ⅰ竖直固定设置在加热炉体12入口的内壁,门板Ⅰ活动设置在门框Ⅰ内且门板Ⅰ可在门框Ⅰ内上下滑动,直线往复电动机Ⅰ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅰ的输出轴通过连接杆Ⅰ与门板Ⅰ的顶端中心连接,炉门装置Ⅱ包括门框Ⅱ、门板Ⅱ、直线往复电动机Ⅱ,门框Ⅱ竖直固定设置在加热炉体12内壁且位于干燥腔与生物油热解腔交界处,门板Ⅱ活动设置在门框Ⅱ内且门板Ⅱ可在门框Ⅱ内上下滑动,直线往复电动机Ⅱ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅱ的输出轴通过连接杆Ⅱ与门板Ⅱ的顶端中心连接,炉门装置Ⅲ包括门框Ⅲ、门板Ⅲ、直线往复电动机Ⅲ,门框Ⅲ竖直固定设置在加热炉体12内壁且位于生物油热解腔与锌挥发腔交界处,门板Ⅲ活动设置在门框Ⅲ内且门板Ⅲ可在门框Ⅲ内上下滑动,直线往复电动机Ⅲ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅲ的输出轴通过连接杆Ⅲ与门板Ⅲ的顶端中心连接,炉门装置Ⅳ13包括门框Ⅳ、门板Ⅳ、直线往复电动机Ⅳ,门框Ⅳ竖直固定设置在加热炉体12内壁且位于锌挥发腔与冷却腔交界处,门板Ⅳ活动设置在门框Ⅳ内且门板Ⅳ可在门框Ⅳ内上下滑动,直线往复电动机Ⅳ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅳ的输出轴通过连接杆Ⅳ与门板Ⅳ的顶端中心连接,炉门装置Ⅴ包括门框Ⅴ、门板Ⅴ、直线往复电动机Ⅴ,门框Ⅴ竖直固定设置在加热炉体12出口的内壁,门板Ⅴ活动设置在门框Ⅴ内且门板Ⅴ可在门框Ⅴ内上下滑动,直线往复电动机Ⅴ固定设置在加热炉体12入口的顶端,直线往复电动机Ⅴ的输出轴通过连接杆Ⅴ与门板Ⅴ的顶端中心连接,直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ并联后通过线缆与外接电源电连接,线缆上设置有电机总开关。
门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ和门框Ⅴ内设置有耐高温密封垫片。
生物油排出管7上设置有真空泵Ⅰ,真空泵Ⅰ的出口外接生物油冷凝系统。
锌蒸气排出管8上设置有真空泵Ⅱ,真空泵Ⅱ的出口外接锌蒸气冷凝反应系统。
锌蒸气冷凝反应系统包括管式反应器、二氧化碳气体罐、二氧化碳循环系统、尾气系统,真空泵Ⅰ的出口通过气体管道Ⅰ与管式反应器的气体入口Ⅰ连通,二氧化碳气体罐通过气体管道Ⅱ与管式反应器顶端的气体入口Ⅱ连通,管式反应器的内壁均匀设置有加热片Ⅳ,管式反应器外壁设置有热电偶Ⅳ,热电偶Ⅳ通过数据传输线外接电子式温度控制器Ⅳ,加热片Ⅳ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅳ电连接;管式反应器的气体出口端通过气体管道Ⅲ与二氧化碳循环系统连通,二氧化碳循环系统的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与尾气系统连通。
气体管道Ⅱ上设置有气体流量控制阀Ⅰ14。
二氧化碳循环系统包括吸附塔、再生塔和干燥塔,管式反应器的气体出口端通过气体管道Ⅲ与吸附塔连通,吸附塔的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与尾气系统连通,吸附塔的固体出口端通过固体输送管道Ⅰ与再生塔的固体入口端连通,再生塔的气体出口端通过气体管道Ⅴ与管式反应器顶端的气体入口Ⅱ连通,再生塔的固体出口端通过固体输送管道Ⅱ与干燥塔的固体入口端连通,干燥塔的固体出口端与吸附塔的加料口连通。
气体管道Ⅴ上设置有气体流量控制阀Ⅱ。
尾气系统包括氢氧化钙吸收池、气体干燥器、渗透池,二氧化碳循环系统的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与氢氧化钙吸收池的气体入口端连通,氢氧化钙吸收池的气体出口端通过气体管道Ⅵ与气体干燥器的入口端连通,气体干燥器的气体出口端通过气体管道Ⅶ与渗透池的气体入口端连通,渗透池的中部竖直设置有一氧化碳分子渗透膜17,渗透池的顶端中部设置有氮气出口15,氮气出口15位于一氧化碳分子渗透膜17的前端,渗透池的一氧化碳出口16设置在一氧化碳分子渗透膜17的后端。
气体管道Ⅶ上设置有气体流量控制阀Ⅲ。
传送带采用耐高温钢传送带;
在生物质热解腔内,保护气体氮气氛围中的缺氧条件下加热生物质,氧化锌作为生物质热解催化剂,可使生物迅速发生裂解得到生物炭和热解气,生物质热解腔的载气将热解气迅速带出生物质热解腔,可避免生物质热解气体产物的二次裂解,提高生物油的品质,采用常规生物油冷凝系统即可得到液体生物油;生物炭和氧化锌进入锌挥发腔,生物炭和氧化锌反应得到一氧化碳和锌,在氮气载气的吹扫下,锌蒸气随氮气进入锌蒸气冷凝反应系统进行氧化并冷凝即得高纯氧化锌。
生物质热解和提纯氧化锌的方法:
(1)将生物质破碎至粒径为130~140目得到生物质粉;
(2)将步骤(1)的生物质粉与低纯氧化锌粉混合均匀得到混合粉料,其中生物质粉与低纯氧化锌粉的质量比为(0.6~2):1;
(3)将步骤(2)的混合粉料通过加热炉体干燥腔顶端的旋转给料器加入到传送带上的装料小车Ⅰ内,并封闭旋转给料器,通过电子式温度控制器Ⅰ控制加热片Ⅰ对装料小车Ⅰ内的混合粉料进行加热干燥;
(4)当步骤(3)的混合粉料达到预设干燥时间,通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往上运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向上滑动,打开炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ,传送带将装料小车Ⅰ内干燥的混合粉料输送至生物油热解腔内并同时将装料小车Ⅱ输送至加热炉体的干燥腔内;通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往下运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向下滑动,关闭炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ;
(5)在步骤(4)的装料小车Ⅱ内加入步骤(2)的混合物料并进行步骤(3)的加热干燥处理,装料小车Ⅰ内干燥的混合粉料在生物油热解腔中,在氮气氛围下,通过电子式温度控制器Ⅱ控制加热片Ⅱ对装料小车Ⅰ内的混合粉料进行加热匀速升温至温度为700~800℃并在恒温条件下反应30~60min得到气体产物Ⅰ和固体产物,气体产物Ⅰ经生物油热解腔顶端的生物油排出管进入生物油冷凝系统,气体产物Ⅰ冷凝至温度为-15~ -5℃实现气液分离得到生物油与可燃气Ⅰ;
(6)通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往上运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向上滑动,打开炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ,传送带将装料小车Ⅱ内干燥的混合粉料输送至生物油热解腔内、将装料小车Ⅲ输送至加热炉体的干燥腔内并同时将装料小车Ⅰ内的固体产物输送至锌挥发腔内;通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往下运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向下滑动,关闭炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ;
(7)在步骤(6)的装料小车Ⅲ内加入步骤(2)的混合物料并进行步骤(3)的加热干燥处理,装料小车Ⅱ内干燥的混合粉料在生物油热解腔中进行生物质热解液化反应,锌挥发腔内,在氮气氛围下,通过电子式温度控制器Ⅲ控制加热片Ⅲ对装料小车Ⅰ内固体产物匀速升温至温度为950 ~1100 ℃并反应30~60min得到气体产物Ⅱ和灰分,气体产物Ⅱ经锌蒸气排出管进入锌冷凝反应系统的管式反应器中,通过电子式温度控制器Ⅳ控制加热片Ⅳ对管式反应器中的气体产物Ⅱ进行保温至温度为400 ~ 550 ℃,二氧化碳气体罐通过气体管道Ⅱ向管式反应器中通入二氧化碳,气体产物Ⅱ与二氧化碳接触反应得到高纯氧化锌和气体产物Ⅲ,气体产物Ⅲ经二氧化碳循环系统的吸附塔进行吸附,吸附塔的尾气经气体管道Ⅳ运输给尾气系统的氢氧化钙吸收池吸收二氧化碳得到一氧化碳、氮气和水蒸气的混合气,混合气经气体干燥器干燥后再经渗透池的一氧化碳分子渗透膜渗透分离得到氮气和高燃值可燃气一氧化碳,吸附塔的二氧化碳饱和吸附剂经固体输送管道Ⅰ进入再生塔中加热使二氧化碳和吸附剂分离,二氧化碳气体经气体管道Ⅴ返回管式反应器中,吸附剂通过固体输送管道Ⅱ进入干燥塔中干燥后返回吸附塔中;
(8)通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往上运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向上滑动,打开炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ,传送带将装料小车Ⅲ内干燥的混合粉料输送至生物油热解腔内、将装料小车Ⅳ输送至加热炉体的干燥腔内、将装料小车Ⅱ内的固体产物输送至锌挥发腔内并同时将装料小车Ⅰ内的灰分送至冷却腔内;通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往下运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向下滑动,关闭炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ;
(9)在步骤(8)的装料小车Ⅳ内加入步骤(2)的混合物料并进行步骤(3)的加热干燥处理,装料小车Ⅲ内干燥的混合粉料在生物油热解腔中进行生物质热解液化反应,装料小车Ⅱ内固体产物在锌挥发腔内进行氧化锌还原反应和锌蒸气在锌冷凝反应系统中进行氧化反应得到高纯氧化锌和高燃值可燃气一氧化碳,装料小车Ⅰ内的灰分在冷却腔内进行冷却;
(10)通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往上运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向上滑动,打开炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ,传送带将装料小车Ⅳ内干燥的混合粉料输送至生物油热解腔内、将装料小车Ⅴ输送至加热炉体的干燥腔内、将装料小车Ⅲ内的固体产物输送至锌挥发腔内、将装料小车Ⅱ内的灰分送至冷却腔内并同时将装料小车Ⅰ内的灰分送出冷却腔;通过电机总开关控制直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ的输出轴往下运动,带动门板Ⅰ、门板Ⅱ、门板Ⅲ、门板Ⅳ、门板Ⅴ分别在门框Ⅰ、门框Ⅱ、门框Ⅲ、门框Ⅳ、门框Ⅴ内向下滑动,关闭炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ、炉门装置Ⅴ;
(11)在步骤(10)的装料小车Ⅴ内加入步骤(2)的混合物料并进行步骤(3)的加热干燥处理,装料小车Ⅳ内干燥的混合粉料在生物油热解腔中进行生物质热解液化反应,装料小车Ⅲ内固体产物在锌挥发腔内进行氧化锌还原反应和锌蒸气在锌冷凝反应系统中进行氧化反应得到高纯氧化锌和高燃值可燃气一氧化碳,装料小车Ⅱ内的灰分在冷却腔内进行冷却,装料小车Ⅰ内的灰分倒入灰分收集桶中进行收集;
氮气的流速为100~200 mL/min,匀速升温的速率为5~25℃/min。
上面结合附图对本实用新型的具体实施例作了详细说明,但是本实用新型并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:包括旋转给料器(1)、水蒸气排出管(2)、保温内衬(3)、电子式温度控制器Ⅰ(4)、电子式温度控制器Ⅱ、电子式温度控制器Ⅲ、热电偶Ⅰ(5)、热电偶Ⅱ、热电偶Ⅲ、装料小车(6)、生物油排出管(7)、锌蒸气排出管(8)、气体通入管Ⅰ(9)、气体通入管Ⅱ、传送带(10)、灰分收集桶(11)、加热炉体(12)、炉门装置Ⅰ、炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ(13)、炉门装置Ⅴ,
加热炉体(12)内壁固定设置有保温内衬(3),炉门装置Ⅰ竖直设置在加热炉体(12)入口,炉门装置Ⅴ竖直设置在加热炉体(12)出口,炉门装置Ⅱ、炉门装置Ⅲ、炉门装置Ⅳ(13)竖直设置在加热炉体(12)内部且将加热炉体(12)空腔依次分隔成干燥腔、生物油热解腔、锌挥发腔和冷却腔,炉门装置Ⅱ设置在干燥腔与生物油热解腔交界处,炉门装置Ⅲ设置在生物油热解腔与锌挥发腔交界处,炉门装置Ⅳ(13)设置在锌挥发腔与冷却腔交界处;
旋转给料器(1)固定设置在干燥腔的顶端且旋转给料器(1)的底部与干燥腔的内部连通,水蒸气排出管(2)、热电偶Ⅰ(5)固定设置在干燥腔的顶端且位于旋转给料器(1)一侧,水蒸气排出管(2)的底端与干燥腔的内部连通,热电偶Ⅰ(5)的探头向下延伸至干燥腔的内壁;热电偶Ⅰ(5)通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅰ(4)连接,干燥腔底部均匀固定设置有加热片Ⅰ,加热片Ⅰ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅰ(4)电连接;
生物油排出管(7)外接生物油冷凝系统,生物油排出管(7)、热电偶Ⅱ固定设置在生物油热解腔的顶端,生物油排出管(7)的底端与生物油热解腔的内部连通,热电偶Ⅱ的探头向下延伸至生物油热解腔的内壁;热电偶Ⅱ通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅱ连接,生物油热解腔底部均匀固定设置有加热片Ⅱ,加热片Ⅱ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅱ电连接;
锌蒸气排出管(8)外接锌冷凝反应系统,锌蒸气排出管(8)、热电偶Ⅲ固定设置在锌挥发腔的顶端,生物油排出管(7)的底端与锌挥发腔的内部连通,热电偶Ⅲ的探头向下延伸至锌挥发腔的内壁;热电偶Ⅲ通过数据传输线与电子式温度控制器Ⅲ连接,锌挥发腔底部均匀固定设置有加热片Ⅲ,加热片Ⅲ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅲ电连接;
气体通入管Ⅰ(9)设置在生物油热解腔的底端且与生物油热解腔内部连通;
气体通入管Ⅱ设置在锌挥发腔的底端且与锌挥发腔内部连通;
传送带(10)依次穿过干燥腔、生物油热解腔、锌挥发腔和冷却腔,装料小车(6)均匀放置在传送带(10)上,灰分收集桶(11)设置在传送带末端一侧。
2.根据权利要求1所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:炉门装置Ⅰ包括门框Ⅰ、门板Ⅰ、直线往复电动机Ⅰ,门框Ⅰ竖直固定设置在加热炉体(12)入口的内壁,门板Ⅰ活动设置在门框Ⅰ内且门板Ⅰ可在门框Ⅰ内上下滑动,直线往复电动机Ⅰ固定设置在加热炉体(12)入口的顶端,直线往复电动机Ⅰ的输出轴通过连接杆Ⅰ与门板Ⅰ的顶端中心连接,炉门装置Ⅱ包括门框Ⅱ、门板Ⅱ、直线往复电动机Ⅱ,门框Ⅱ竖直固定设置在加热炉体(12)内壁且位于干燥腔与生物油热解腔交界处,门板Ⅱ活动设置在门框Ⅱ内且门板Ⅱ可在门框Ⅱ内上下滑动,直线往复电动机Ⅱ固定设置在加热炉体(12)入口的顶端,直线往复电动机Ⅱ的输出轴通过连接杆Ⅱ与门板Ⅱ的顶端中心连接,炉门装置Ⅲ包括门框Ⅲ、门板Ⅲ、直线往复电动机Ⅲ,门框Ⅲ竖直固定设置在加热炉体(12)内壁且位于生物油热解腔与锌挥发腔交界处,门板Ⅲ活动设置在门框Ⅲ内且门板Ⅲ可在门框Ⅲ内上下滑动,直线往复电动机Ⅲ固定设置在加热炉体(12)入口的顶端,直线往复电动机Ⅲ的输出轴通过连接杆Ⅲ与门板Ⅲ的顶端中心连接,炉门装置Ⅳ(13)包括门框Ⅳ、门板Ⅳ、直线往复电动机Ⅳ,门框Ⅳ竖直固定设置在加热炉体(12)内壁且位于锌挥发腔与冷却腔交界处,门板Ⅳ活动设置在门框Ⅳ内且门板Ⅳ可在门框Ⅳ内上下滑动,直线往复电动机Ⅳ固定设置在加热炉体(12)入口的顶端,直线往复电动机Ⅳ的输出轴通过连接杆Ⅳ与门板Ⅳ的顶端中心连接,炉门装置Ⅴ包括门框Ⅴ、门板Ⅴ、直线往复电动机Ⅴ,门框Ⅴ竖直固定设置在加热炉体(12)出口的内壁,门板Ⅴ活动设置在门框Ⅴ内且门板Ⅴ可在门框Ⅴ内上下滑动,直线往复电动机Ⅴ固定设置在加热炉体(12)入口的顶端,直线往复电动机Ⅴ的输出轴通过连接杆Ⅴ与门板Ⅴ的顶端中心连接,直线往复电动机Ⅰ、直线往复电动机Ⅱ、直线往复电动机Ⅲ、直线往复电动机Ⅳ、直线往复电动机Ⅴ并联后通过线缆与外接电源电连接,线缆上设置有电机总开关。
3.根据权利要求1或2所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:生物油排出管(7)上设置有真空泵Ⅰ,真空泵Ⅰ的出口外接生物油冷凝系统。
4.根据权利要求1或2所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:锌蒸气排出管(8)上设置有真空泵Ⅱ,真空泵Ⅱ的出口外接锌蒸气冷凝反应系统。
5.根据权利要求3所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:锌蒸气冷凝反应系统包括管式反应器、二氧化碳气体罐、二氧化碳循环系统、尾气系统,真空泵Ⅰ的出口通过气体管道Ⅰ与管式反应器的气体入口Ⅰ连通,二氧化碳气体罐通过气体管道Ⅱ与管式反应器顶端的气体入口Ⅱ连通,管式反应器的内壁均匀设置有加热片Ⅳ,管式反应器外壁设置有热电偶Ⅳ,热电偶Ⅳ通过数据传输线外接电子式温度控制器Ⅳ,加热片Ⅳ串联后通过导线与电子式温度控制器Ⅳ电连接;管式反应器的气体出口端通过气体管道Ⅲ与二氧化碳循环系统连通,二氧化碳循环系统的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与尾气系统连通。
6.根据权利要求5所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:气体管道Ⅱ上设置有气体流量控制阀Ⅰ(14)。
7.根据权利要求5所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:二氧化碳循环系统包括吸附塔、再生塔和干燥塔,管式反应器的气体出口端通过气体管道Ⅲ与吸附塔连通,吸附塔的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与尾气系统连通,吸附塔的固体出口端通过固体输送管道Ⅰ与再生塔的固体入口端连通,再生塔的气体出口端通过气体管道Ⅴ与管式反应器顶端的气体入口Ⅱ连通,再生塔的固体出口端通过固体输送管道Ⅱ与干燥塔的固体入口端连通,干燥塔的固体出口端与吸附塔的加料口连通。
8.根据权利要求7所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:气体管道Ⅴ上设置有气体流量控制阀Ⅱ。
9.根据权利要求5所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:尾气系统包括氢氧化钙吸收池、气体干燥器、渗透池,二氧化碳循环系统的尾气出口端通过气体管道Ⅳ与氢氧化钙吸收池的气体入口端连通,氢氧化钙吸收池的气体出口端通过气体管道Ⅵ与气体干燥器的入口端连通,气体干燥器的气体出口端通过气体管道Ⅶ与渗透池的气体入口端连通,渗透池的中部竖直设置有一氧化碳分子渗透膜(17),渗透池的顶端中部设置有氮气出口(15),氮气出口(15)位于一氧化碳分子渗透膜(17)的前端,渗透池的一氧化碳出口(16)设置在一氧化碳分子渗透膜的(17)后端。
10.根据权利要求9所述生物质热解和提纯氧化锌的装置,其特征在于:气体管道Ⅶ上设置有气体流量控制阀Ⅲ。
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