CN210764922U - 一种连续式生物质炭化系统 - Google Patents
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Abstract
一种连续式生物质炭化系统，包括过热蒸汽加热装置、炭化筒、循环风机和换热装置；过热蒸汽加热装置，用于将水或蒸汽加热成过热蒸汽；炭化筒，对进入的物料进行炭化处理，包括筒体、过热蒸汽喷射管、多个炭化盘和多个拨料件，炭化盘的底部设置有多个透气孔；工作时，过热蒸汽加热装置加热后的过热蒸汽进入炭化筒中向上流动，与逐级降落的物料进行热交换，带走物料中的水，使用后的蒸汽一部分通过循环风机送进过热蒸汽加热装置重新加热为过热蒸汽，再次引入炭化筒内，过热蒸汽提高了炭化筒的整体温度，可对炭化筒内的物料进一步炭化，实现能源循环利用，提高炭化效率。
Description
技术领域
本实用新型属于生物质处理设备领域，具体涉及一种连续式生物质炭化系统。
背景技术
随着近年来国家不断加大环境保护力度，水环境治理得到显著成绩，水处理率和达标率不断提升，但水处理过程产生的各类生物质却形成了新的环境问题。生物质是污水处理过程中产生的固体沉淀物质，此外还包括工业生产过程中产生的物理性质较为接近的沉淀物质，生物质处理所指的生物质主要是污水处理过程产生的生化生物质，如畜禽粪便、污泥等，畜禽粪便处理方法主要有：焚烧法、干燥法、除臭法、资源化法焚烧法，因畜禽粪便中含有机物质，采用类似垃圾焚烧处理技术，使其灰化，达到减量和杀灭有害病原体的目的，但处理过程中会产生有害气体,同时使许多营养物质流失，且耗能多，投资大，因此不易推广；干燥法是利用热能、太阳能、风能等能量，对畜禽粪便进行处理，使畜禽粪便在一定时间内除去大部分水分，达到干燥的目的，不仅在于减少粪便中的水分，而且还要达到除臭和灭菌的效果，因此，干燥后的畜禽粪便大大降低了对环境的污染，且干燥后的畜禽粪便可加工成颗粒肥料，或作为畜禽的饲料，具有多种用途。
生物质炭化是生物质处置技术路线中的一项重要技术，生物质处置的难题是降低含水率，脱水后生物质含水率从80％降低到30％，总量减少71％，生物质炭化是生物质减量最直接的方法，现有技术中，采用过热蒸汽对畜禽粪便、污泥等生物质进行炭化，炭化过程产生的蒸汽通过冷凝净化后排放，没有被利用，造成资源的浪费，有待进一步改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种资源利用率高的连续式生物质炭化系统。
本实用新型采用如下技术方案：
一种连续式生物质炭化系统，包括过热蒸汽加热装置、炭化筒、循环风机和换热装置；
过热蒸汽加热装置，用于将水或蒸汽加热成过热蒸汽，包括有进气口和出气口；
炭化筒，对进入的物料进行炭化处理，包括筒体、过热蒸汽喷射管、多个炭化盘和多个拨料件，筒体的顶部设置有进料口和排气口；过热蒸汽喷射管包括管体和设置在管体的蒸汽喷口，管体一端与出气口连接另一端延伸至筒体内部，蒸汽喷口设置在延伸至筒体内的管体上；多个炭化盘间隔设置在筒体中，位于过热蒸汽喷射管上方，炭化盘的底部设置有多个透气孔；多个拨料件与多个炭化盘一一对应，拨料件可转动设置在炭化盘上，物料从进料口进入，经多个炭化盘逐级下落与向上流动的过热蒸汽逆向接触；
循环风机连接在筒体排气口与过热蒸汽加热装置之间，将排气口排出的蒸汽送入过热蒸汽加热装置中加热；
换热装置可对进入筒体中的物料进行预加热，其一端与筒体排气口连接，利用排气口排出的蒸汽对装置内的物料进行预加热。
进一步的，所述炭化盘包括间隔设置的第一炭化盘和第二炭化盘，第二炭化盘的直径大于第一炭化盘的直径。
进一步的，所述第一炭化盘包括与筒体内壁连接的第一底盘和设置第一底盘上的第一盘体，第一底盘外周沿与第一盘体之间形成有第一排料口；第二炭化盘包括与筒体内壁连接的第二底盘设置在第二底盘上的第二盘体，第二盘体的中部设置有第二排料口，第二盘体的直径大于第一盘体的直径，拨料件使第一盘体上的物料向外流动通过第一排料口进入第二盘体的外缘，使第二盘体上的物料向内流动通过第二排料口掉落至下一第一盘体的中部。
进一步的，所述筒体设置有从其顶部向下延伸的转轴，转轴可转动设置在筒体上与多个拨料件连接。
进一步的，所述排气口设置有三通阀，三通阀分别与循环风机和换热装置连接，控制进入过热蒸汽加热装置或换热装置的蒸汽量。
进一步的，所述换热装置包括壳体、换热管和搅拌桨叶，壳体设置有进料口和出料口，所述筒体进料口与壳体出料口连接；换热管环绕壳体内壁设置，其输入端与筒体排气口连接；搅拌桨叶可转动设置在壳体中，搅拌物料使其沿靠近出料口的方向流动。
进一步的，还包括输送装置，其输入端与壳体进料口连接。
进一步的，所述过热蒸汽加热装置包括箱体和设置在箱体内的多个翅片加热管。
进一步的，所述透气孔为上小下大的透气孔。
进一步的，还包括有螺旋出料装置，筒体的底部设置有出料口，出料口处连接有锁气器，螺旋出料装置与锁气器连接。
由上述对本实用新型的描述可知，与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：工作时，过热蒸汽加热装置加热后的过热蒸汽进入炭化筒中向上流动，与逐级降落的物料进行热交换，带走物料中的水，使用后的蒸汽一部分通过循环风机送进过热蒸汽加热装置重新加热为过热蒸汽，再次引入炭化筒内，过热蒸汽提高了炭化筒的整体温度，可对炭化筒内的物料进一步炭化，实现能源循环利用，提高炭化效率，另一部分进入换热装置中对物料进行预加热，使物料初步具备一定的温度，提高炭化效率，实现对蒸汽余热的最大利用，起到节能、降低成本的作用；
炭化盘的底部设置有多个透气孔，过热蒸汽可通过透气孔与炭化盘上的物料进行热交换，增大过热蒸汽与物料的接触面积，提高炭化效率，实现过热蒸汽的最大利用；
该系统整体结构简单，可实现物料的连续性炭化，具有热交换效率高、能耗低、资源循环利用、适应性强、占地面积小等优点。
附图说明
。图1为本实用新型的结构示意图；
图2为炭化筒的结构示意图一；
图3为炭化筒的结构示意图二；
图4为炭化盘的结构示意图；
图5为第一炭化盘的结构示意图；
图6为第二炭化盘的结构示意图；
图中，1-过热蒸汽加热装置、2-炭化筒、3-换热装置、4-循环风机、5-输送装置、6-三通阀门、7-锁气器、8-螺旋出料装置、9-螺旋输送机、11-箱体、12-翅片加热管、21-筒体、22-过热蒸汽喷射管、23-炭化盘、24-拨料件、25-驱动装置、211-排气口、212-检修窗口、231-第一炭化盘、2311第一底盘、2312-第一盘体、2313-第一排料口、232-第二炭化盘、2321-第二底盘、2322-第二盘体、2323-第二排料口、251-转动轴、252-变频减速电机。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。
参照图1至图6所示，一种连续式生物质炭化系统，包括过热蒸汽加热装置1、炭化筒2、循环风机4、换热装置3、输送装置5和螺旋出料装置8。
过热蒸汽加热装置1，用于将水或蒸汽加热成过热蒸汽，包括箱体11和设置在箱体11内的多个翅片加热管12，箱体11设置有进气口和出气口，通过过热蒸汽加热装置将水或蒸汽加热成200-590℃的过热蒸汽。
炭化筒2对进入的物料进行炭化处理，包括筒体21、过热蒸汽喷射管22、多个炭化盘23、多个拨料组件24和驱动装置25，筒体21的顶部设置有进料口和排气口211，底部设置有出料口，侧壁开设有多个检修窗口212，出料口处连接有锁气器7，排气口211处连接有三通阀门6；过热蒸汽喷射管22包括管体和设置在管体上的蒸汽喷口，管体一端与出气口连接另一端延伸至筒体21内壁，管体延伸至筒体内部的一端为封闭的，蒸汽喷口设置在延伸至筒体21内的管体上。
多个炭化盘23沿筒体21高度方向间隔排列在筒体1中，位于过热蒸汽喷射管上方，包括第一炭化盘231和设置在第一炭化盘231下方的第二炭化盘232，第一炭化盘231包括与筒体21内壁连接的第一底盘2311和设置在第一底盘2311上的第一盘体2312，第一底盘2311的直径大于第一盘体2312的直径，第一盘体2312的外周沿与第一底盘2311之间形成有第一排料口2313；第二炭化盘232包括与筒体21内壁连接的第二底盘2321和设置在第二底盘2321上的第二盘体2322，第二盘体2322的中部设置有第二排料口2323，第二底盘2321的直径大于第二盘体2322的直径，第一盘体2312的直径小于第二盘体2322的直径，拨料件24使第一盘体2312上的物料向外流动通过第一排料口2313进入第二盘体2322的外缘，使第二盘体2322上的物料向内流动通过第二排料口2323掉落至下一第一盘体2312的中部，通过错开第一炭化盘231与第二炭化盘232的排料口，确保过热蒸汽和物料在炭化筒2内最大时间停留，增加物料和过热蒸汽的最大接触时间，提高炭化效果，具体的，第一盘体2312和第二盘体2322上设置有供过热蒸汽流过的透气孔26，透气孔26为上小下大的锥形孔，过热蒸汽可通过透气孔26与炭化盘23上的物料进行热交换，增大过热蒸汽与物料的接触面积，提高炭化效率，实现过热蒸汽的最大利用。
多个拨料组件24与多个炭化盘23一一对应，包括可转动设置在第一盘体2312上的第一拨料件241和可转动设置在第二盘体2322的第二拨料件242，第一拨料件231包括第一安装轴座2311、圆周分布在第一安装轴座2311外周面的多个第一拨料杆2312和设置在第一拨料杆2312上多个第一拨料片2313，第一拨料片2313倾斜设置在第一拨料杆2312上；第二拨料件242包括第二安装轴座2421、圆周分布在第二安装轴座2421外周面的多个第二拨料杆2422和设置在第二拨料杆2422上的多个第二拨料片2423，第二拨料片2423倾斜设置在第二拨料杆2422上，第一拨料片2413与第二拨料片2423的倾斜角度互补，使第一盘体2312上的物料向外流动，第二盘体2322上的物料向内流动。
驱动装置25用于驱动拨料件24转动，包括转动轴251和变频减速电机252，转轴251从筒体21顶部沿高度方向下延伸，与拨料件24的安装轴座的连接；变频减速电机252设置在筒体21外与转动轴251连接，通过变频减速电机控制拨料件24的拨料速度，以控制炭化后的物料的含水率。
循环风机4一端与三通阀门6的一输出端连接，另一端与过热蒸汽加热装置1连接，将使用后的过热蒸汽送至过热蒸汽加热装置1中重新加热至预设温度。
换热装置3可对进入筒体21中的物料进行预加热，与筒体21的排气口211连接，利用排气口211排出的蒸汽对装置内的物料进行预加热，包括壳体、换热管和搅拌桨叶，壳体设置有进料口和出料口，筒体的进料口与壳体的出料口连接；换热管环绕壳体内壁设置，其输入端与筒体排气口连接；搅拌桨叶可转动设置在壳体中，通过电机驱动搅拌桨叶转动使壳体中物料进行充分的预热，具体的，壳体出料口与筒体进料口之间通过螺旋输送机9输送物料，进一步的，换热装置为现有技术中的常用的双桨叶换热器，这边对其具体结构不再做进一步的赘述。
输送装置5用于将物料输送至换热装置3中，其输出端与壳体进料口连接，输送装置5为物料输送领域中常用的皮带输送机，这边对其结构不再作进一步的赘述。
螺旋出料装置8与设置在筒体出料口的锁气器7连接，输送炭化筒2炭化后的物料，螺旋出料装置8为物料输送设备领域中常用的螺旋输送机，这边对其结构不在做进一步的赘述。
工作时，过热蒸汽加热装置1加热后的过热蒸汽进入炭化筒2中向上流动，与逐级降落的物料进行热交换，带走物料中的水，使用后的蒸汽一部分通过循环风机4送进过热蒸汽加热装置1重新加热为过热蒸汽，再次引入炭化筒2内，过热蒸汽提高了炭化筒2的整体温度，可对炭化筒2内的物料进一步炭化，实现能源循环利用，提高炭化效率，另一部分进入换热装置3中对物料进行预加热，使物料初步具备一定的温度，且搅拌桨叶可以使物料分散均匀，防止物料团聚，提高炭化效率，实现对蒸汽余热的最大利用，起到节能、降低成本的作用，同时炭化盘2的底部设置有多个透气孔26，过热蒸汽可通过透气孔26与炭化盘2上的物料进行热交换，增大过热蒸汽与物料的接触面积，提高炭化效率，实现过热蒸汽的最大利用，该系统整体结构简单，可实现物料的连续性炭化，具有热交换效率高、能耗低、资源循环利用、适应性强、占地面积小等优点。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：包括过热蒸汽加热装置、炭化筒、循环风机和换热装置；
过热蒸汽加热装置，用于将水或蒸汽加热成过热蒸汽，包括有进气口和出气口；
炭化筒，对进入的物料进行炭化处理，包括筒体、过热蒸汽喷射管、多个炭化盘和多个拨料件，筒体的顶部设置有进料口和排气口；过热蒸汽喷射管包括管体和设置在管体的蒸汽喷口，管体一端与出气口连接另一端延伸至筒体内部，蒸汽喷口设置在延伸至筒体内的管体上；多个炭化盘间隔设置在筒体中，位于过热蒸汽喷射管上方，炭化盘的底部设置有多个透气孔；多个拨料件与多个炭化盘一一对应，拨料件可转动设置在炭化盘上，物料从进料口进入，经多个炭化盘逐级下落与向上流动的过热蒸汽逆向接触；
循环风机连接在筒体排气口与过热蒸汽加热装置之间，将排气口排出的蒸汽送入过热蒸汽加热装置中加热；
换热装置可对进入筒体中的物料进行预加热，其一端与筒体排气口连接，利用排气口排出的蒸汽对装置内的物料进行预加热。
2.根据权利要求1所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：所述炭化盘包括间隔设置的第一炭化盘和第二炭化盘，第二炭化盘的直径大于第一炭化盘的直径。
3.根据权利要求2所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：所述第一炭化盘包括与筒体内壁连接的第一底盘和设置第一底盘上的第一盘体，第一底盘外周沿与第一盘体之间形成有第一排料口；第二炭化盘包括与筒体内壁连接的第二底盘设置在第二底盘上的第二盘体，第二盘体的中部设置有第二排料口，第二盘体的直径大于第一盘体的直径，拨料件使第一盘体上的物料向外流动通过第一排料口进入第二盘体的外缘，使第二盘体上的物料向内流动通过第二排料口掉落至下一第一盘体的中部。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：所述筒体设置有从其顶部向下延伸的转轴，转轴可转动设置在筒体上与多个拨料件连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：所述排气口设置有三通阀，三通阀分别与循环风机和换热装置连接，控制进入过热蒸汽加热装置或换热装置的蒸汽量。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：所述换热装置包括壳体、换热管和搅拌桨叶，壳体设置有进料口和出料口，所述筒体进料口与壳体出料口连接；换热管环绕壳体内壁设置，其输入端与筒体排气口连接；搅拌桨叶可转动设置在壳体中，搅拌物料使其沿靠近出料口的方向流动。
7.根据权利要求6所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：还包括输送装置，其输入端与壳体进料口连接。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：所述过热蒸汽加热装置包括箱体和设置在箱体内的多个翅片加热管。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：所述透气孔为上小下大的透气孔。
10.根据权利要求1或2或3所述的一种连续式生物质炭化系统，其特征在于：还包括有螺旋出料装置，筒体的底部设置有出料口，出料口处连接有锁气器，螺旋出料装置与锁气器连接。
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| CN201921531399.0U CN210764922U (zh) | 2019-09-12 | 2019-09-12 | 一种连续式生物质炭化系统 |
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|---|---|
| CN (1) | CN210764922U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116281945A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-23 | 福州大学 | 基于过热蒸汽快速炭化工艺的硬碳材料前驱体制备方法 |
| CN116281945B (zh) * | 2023-03-29 | 2024-05-31 | 福州大学 | 基于过热蒸汽快速炭化工艺的硬碳材料前驱体制备方法 |
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2019
- 2019-09-12 CN CN201921531399.0U patent/CN210764922U/zh active Active
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| CN116281945B (zh) * | 2023-03-29 | 2024-05-31 | 福州大学 | 基于过热蒸汽快速炭化工艺的硬碳材料前驱体制备方法 |
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