CN211170583U

CN211170583U - 一种生物质干馏式裂解炉

Info

Publication number: CN211170583U
Application number: CN201921408050.8U
Authority: CN
Inventors: 李永信
Original assignee: Tuquan Ruier Biomass Energy Development Co ltd
Current assignee: Tuquan Ruier Biomass Energy Development Co ltd
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2029-08-28

Abstract

本实用新型公开了一种生物质干馏式裂解炉，包括上料单元、炭化单元、分离回收单元；所述上料单元包括螺旋上料器；所述炭化单元包括依次连通的进料口、炭化器、冷却器和排料口；所述炭化器和冷却器均为管状，在内部设置有原料输送推进器；所述分离回收单元包括与排气口相连通的细粉分离器，和与细粉分离器上端相连通的烟气冷凝器，烟气冷凝器的下侧与烟气过滤器相连通，烟气过滤器的下侧设置有负压风机。本实用新型的优点是：1、回收的炭粉纯净，得炭率高2、回收的燃气热值高；3、实现了不停产循环生产，提高了工作效率；4、裂解全过程实现零排放完全杜绝了对环境的污染。

Description

一种生物质干馏式裂解炉

技术领域

本实用新型属于干馏技术领域，具体涉及一种生物质干馏式裂解炉。

背景技术

能源是人类社会存在与发展的重要物质基础。目前，世界能源结构是以煤炭、石油和天然气等化石能源为主体的结构。而化石能源是不可再生的资源，大量耗用终将枯竭，并且在生产和消费过程中有大量污染物排放，破坏生态与环境。在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁经济发展和人们生活健康的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。开发可再生能源、改善能源结构是优化能源配置，促使经济、能源和环境协调发展的需要。我国是世界上最大的能源消费国之一，要满足未来社会经济的发展，完全依赖煤炭、石油等常规能源，既不现实也不可行。面对严峻的能源危机和环境问题，积极开发和利用可再生能源，是改善能源结构的必由之路。我国生物质资源非常丰富，生物质能在一次能源消耗中占有重要地位，但是传统的生物质能利用方式即利用率低又对环境污染严重。

农作物秸秆生物质炭是替代传统煤炭和液化气等高品位的“绿色”民用燃料，尤其易于加工成“型煤”，具有易燃、即燃的特点。工业中大量使用的化铁炉、锅炉，生火时需耗用大量劈柴点火，劈柴售价远比煤高，用秸秆生物质炭代替劈柴和煤较为经济。另外，生物质炭在冶金业可用做炼制的还原剂；在橡胶行业可作为碳黑替代品；制成活性炭后可广泛应用于化工、医药、环保等方面；还可用于有色金属生产、黑火药、固体润滑剂、电极碳制品等。目前，美国、欧洲约有5600多家秸秆成型燃料工厂，生物质炭产量400万吨左右。我国生物质炭转型优化技术也取得了很大的进步，海口市建成2万t/a生物质炭燃料厂，一些省市都能生产压缩生物质的成型机，并进一步生产生物质炭。

与此同时，在现阶段在我国推广应用的负压反火式桔杆气化技术，因制取的可燃气体发热值很低，产品单一，经济效果欠佳，导致利用国家财政补贴建起的“生物质气化站”处于停产或半停产状态，审视目前国内生物质干馏制气设备均属间歇干馏技术类型，如堆烧法、窑烧法及外热式的干馏釜。由于采用间断加料，产气和出炭的操作方法，生产效率低，热能浪费严重，操作员工的劳动强度大，工作环境较差，加之含有一定浓度的有毒性可燃气体周期性地间断排放，对周边大气环境不同程度地造成污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种生物质干馏式裂解炉，用于将农林业生产中每年下来的大量废弃物裂解，使其变为具有很高经济价值的多种产物，以解决现有技术中的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种生物质干馏式裂解炉，其特征在于：包括上料单元、炭化单元、分离回收单元；

所述上料单元包括螺旋上料器，螺旋上料器的下端与原料进料料斗相配合，上端与炭化单元的进料斗相配合；

所述炭化单元包括依次连通的进料口、炭化器、冷却器和排料口；所述炭化器和冷却器均为管状，在内部设置有原料输送推进器；

在炭化器的外侧设置有电加热器，在冷却器的外侧设置有冷却水套；在炭化器上还设置有排气口，所述排气口通过烟气初级引气管与分离回收单元相连通；

所述分离回收单元包括与排气口相连通的细粉分离器，和与细粉分离器上端相连通的烟气冷凝器，烟气冷凝器的下侧与烟气过滤器相连通，烟气过滤器的下侧设置有负压风机。

进一步的：：所述炭化器、冷却器之间依次通过竖管相连通且，并呈“弓”字型固定在机壳体内部，炭化器、冷却器均与外部密封。

进一步的：：在进料口和排料口上均设置有关风器。

进一步的：：所述烟气冷凝器内部设置有冷凝管组。

进一步的：：所述烟气过滤器内部设置有碱性滤料层。

本实用新型的优点是：1、裂解全过程为电加热真空干馏式，没有空气参与，所以回收的炭粉纯净、得炭率占生物质中炭含量的接近100%；2、由于没有空气进入，回收的燃气热值比空气式裂解高出2.6倍多；3、由于采用电加热裂解及采用PLC全程自动化精准控制上料速度、裂解温度、冷却介质循环速度等，实现了不停产循环生产，提高了裂解速度、极大提高了所回收产品的品质、改善了生产作业环境、提高工作效率35%；4、裂解全过程实现零排放完全杜绝了对环境的污染。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1的侧视结构示意图；

图3是本实用新型分离回收单元结构示意图。

图中序号说明：1为机壳体、2为进料口、3为冷却器、4为第三极炭化器、5为第二极炭化器、6为第一极炭化器、7为电加热器、8为烟气净化排烟管、9为排气口、10为冷凝管组、11为进料高压关风器、12为原料输送推进器、13为细粉分离器、14为驱动电机、15为负压风机、16为烟气过滤器、17为烟气冷凝器、18为烟气初级引气管、19为螺旋上料器、20为传动链条、21为炭粉卸料关风器、22为排料口、23为原料进料料斗、24为过气管、25为碱性滤料层。

具体实施方式

如图1-3所示为本实用新型结构一种生物质干馏式裂解炉，用于处理生物质原料如秸秆、树枝等，其包括上料单元、炭化单元、分离回收单元；

所述上料单元包括螺旋上料器19，螺旋上料器的下端进料口与原料进料料斗23下端相配合，上端螺旋上料器出料口与炭化单元的进料斗相配合；

所述炭化单元包括依次连通的进料口2、炭化器、冷却器3和排料口22；所述炭化器和冷却器均为直管状，水平布置并通过螺接或焊接的方式固定在机壳体1内部，在直管的内部设置有原料输送推进器12；原料输送推进器为螺旋推进器，包括带有螺旋翅片的旋转轴，旋转轴一端穿出直管并与驱动电机14或驱动齿轮相连接，驱动齿轮通过传动链条20与驱动电机相连接，且相邻旋转轴异向旋转，从而带动原料输送推进器旋转进而带动物料移动；

在炭化器的外侧设置有电加热器7，电加热器可通过PLC控制加热；在冷却器3的外侧设置有冷却水套，冷却水套与循环水相连通；在炭化器的每个直管上均设置有排气口9，所述排气口通过烟气初级引气管18汇集并与分离回收单元相连通，将炭化器中所产生的细粉、烟气排到分离回收单元回收处理；

所述分离回收单元包括顺次连通的细粉分离器13、烟气冷凝器17、烟气过滤器16以及负压风机15；

所述细粉分离器为旋风分离器，将烟气初级引气管18中输入的烟气混合物以切线方向吹入旋风分离器内（为提高速度可以在管道中增加风机等），炭化过程中产生的部分细粉等固体或颗粒沉积在分离器的底部，并定期通过下方的阀门排出回收；气体部分则通过细粉分离器上部的烟管即烟气净化排烟管8排入到烟气冷凝器17中，烟气在烟气冷凝器中从上向下运行，过程中受到冷凝管组10的冷却，分成气、液相，液相沉积在烟气冷凝器的底部并定期排放回收，气体通过过气管24输送到烟气过滤器16中，并从上向下运行，中途通过碱性滤料层25除去酸性杂质，并通过负压风机15排出收集。

优选的：所述炭化器有三组，分别为第一极炭化器、第二极炭化器5、和第三极炭化器4，三组炭化器及一组冷却器3均水平设置，且之间依次通过竖管相连通从而使整体呈“弓”字型固定在机壳体内部，炭化器、冷却器均与外部密封。

优选的：在进料斗与炭化器之间设置有进料高压关风器11，在炭粉排料口22与冷却器之间设置有炭粉卸料关风器21。

优选的：所述烟气冷凝器内部设置有冷凝管组，冷凝管组与循环水相连通，下部设置有排液口；冷凝管组的结构及设置与现有技术相同。

优选的：所述烟气过滤器内部设置有碱性滤料层；所述碱性滤料为石灰石，下部设置有负压风机；滤料层的结构及设置与现有技术相同。

本实用新型的工作过程如下：粉碎好的生物质原料通过本装置的螺旋上料器进入上料口，再通过进料高压关风器进入带原料输送推进器即螺旋推进器的炭化器中进行真空裂解，通过炭化器管道外的电加热器精准的加热到需要的裂解温度，在物料移动过程中，经裂解完成后的炽热碳粉进入最底部带冷却水套装置的冷却器也即真空管中，经冷却至50摄氏度以下后再通过炭粉卸料关风器排出回收。在裂解过程中产生的烟气，首先通过旋风分离器回收随烟气排出的部分较细炭粉，然后剩余烟气进入烟气冷凝器降温，并将含有的生物质醋液和焦油的液相体冷凝回收，最后，将剩余的气体进行过滤后回收。从而完成了烟气中的固、液、气的分离和回收。

本实用新型结构具有如下优点：1、炭化器、冷却器全密封连接，且在两端设置有关风器，在整个系统的最末端设置负压风机，使整个裂解装置中处于真空负压状态，全过程没有空气参与，所以回收的炭粉纯净、出炭率高，可将生物质中的炭完全回收，得炭率接近100%；2、由于没有空气进入，回收的燃气热值比空气式裂解高出2-3倍，并用极大提高了所回收产品的品质，改善了生产作业环境；3、裂解温度可通过PLC实现自动化精准控制，从而可对馏程和馏份进行控制，同时提高了裂解速度，提高工作效率35%；4、裂解全过程零排放，对环境友好。

Claims

1.一种生物质干馏式裂解炉，其特征在于：包括上料单元、炭化单元、分离回收单元；

2.根据权利要求1所述的生物质干馏式裂解炉，其特征在于：所述炭化器、冷却器之间依次通过竖管相连通且，并呈“弓”字型固定在机壳体内部，炭化器、冷却器均与外部密封。

3.根据权利要求1所述的生物质干馏式裂解炉，其特征在于：在进料口和排料口上均设置有关风器。

4.根据权利要求1所述的生物质干馏式裂解炉，其特征在于：所述烟气冷凝器内部设置有冷凝管组。

5.根据权利要求1所述的生物质干馏式裂解炉，其特征在于：所述烟气过滤器内部设置有碱性滤料层。