CN216093399U - 一种从生物质分离非磺化炭黑的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种从生物质分离非磺化炭黑的装置，包括用于将水和生物质混合处理的混合部件，所述混合部件底部的第一出料口与固液分离器的第一进液口连接，所述固液分离器右侧用于排出固体的第二出料口与缓冲池的第二进料口连接，所述固液分离器的排液端与混合部件的进液端连接，所述缓冲池底部的第二排液口连接等离子发生部件，本实用新型提供了一种从生物质中分离出的非磺化木质素生产炭黑的装置，提高了加工的效率，降低反应器的能源成本和二氧化碳产量。

Description

一种从生物质分离非磺化炭黑的装置

技术领域

本领域涉及生物质能源利用领域，具体涉及一种从生物质分离非磺化炭黑的装置。

背景技术

生物质是继煤、石油、天然气之后的第四大能源，具有清洁、可再生、分布广泛、二氧化碳“净零排放”等优势，同时也存在能量密度低、运输成本高、利用设备(技术)不完善等问题。实际上，在生物质的利用过程中，首先要对其特性进行分析，才能更有针对性的设计后续处理工艺。目前，工程上以元素分析和工业分析分别从定性和定量两个方面对生物质的性质进行衡量，基本上能够满足生物质在热化学转化过程中的分析需要。总体来看，生物质原料含碳量较低、含氧量较高，灰分和固定碳较少、挥发分较多。与煤相比，生物质的燃点、灰分、含硫量、热值更低，碳、氧、挥发分含量更高。因此利用生物质分离反应中的木质素，进而生产炭黑是一种有前景的工艺。

木质素被认为是仅次于纤维素的第二大可再生原料。它通常至少占生物量的20％，尽管这个数量在不同的绿色植物种类和植物的不同部位有很大的不同。木质素作为一种聚合物存在于植物中，并与生物聚合物半纤维素和纤维素聚集在一起。木质素是三种生物聚合物中唯一含有芳香基团的。现大多工艺都从纤维素中分离木质素，然后用于造纸。在这个过程中木质素被磺化以提高其溶解度。分离的木质素的大部分被燃烧作为过程能量和回收硫。但木质素聚合物上硫的存在，降低了木质素的其他用途。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种从生物质分离非磺化炭黑的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种从生物质分离非磺化炭黑的装置，包括用于将水和生物质混合处理的混合部件，所述混合部件底部的第一出料口与固液分离器的第一进液口连接，所述固液分离器右侧用于排出固体的第二出料口与缓冲池的第二进料口连接，所述固液分离器的排液端与混合部件的进液端连接，所述缓冲池底部的第二排液口连接等离子发生部件。

作为本实用新型进一步的方案：所述等离子发生部件包括用于进行加热的等离子加热釜，所述等离子加热釜内部设有等离子加热器和套设在等离子加热器外侧的炉腔，所述炉腔左端设有第一进气口，所述等离子加热釜左端设有与第二排液口相对应的第三进液口，所述炉腔右端连通有用于冷却的冷凝腔，所述冷凝腔右上侧设有用于排出气体的出气口，所述冷凝腔右下侧设有用于排液的排料口。

作为本实用新型进一步的方案：所述等离子加热釜外侧还设有保温墙。

作为本实用新型进一步的方案：所述混合部件包括加热釜和设置在其内壁用于加热的加热管，所述加热釜上端设有用于加料的进料口，所述加热釜内部设有用于对物料进行搅拌的搅拌机构，所述搅拌机构电性连接设置在加热釜外侧的PLC控制器，所述搅拌机构包括设置在加热釜底部中间位置的转轴，所述转轴下端的带轮与电机的输出端通过皮带传动连接，所述转轴上端设有用于对加热釜内部进行搅拌的搅拌器。

作为本实用新型进一步的方案：所述PLC控制器的供电端口连接蓄电池，蓄电池连接用于发电的太阳能板。

作为本实用新型进一步的方案：所述搅拌器包括设置在转轴外侧的转动箱，所述转动箱内部设有缓存内腔、所述转动箱外侧阵列分布有若干个流体入口，所述流体入口所在的转动箱外侧设有用于引导物料进入转动箱中的引导叶片，所述转动箱上端设有用于排料的喷料孔，所述转动箱上方设有一个旋转盘，所述旋转盘下端中间位置与转动箱通过连接轴连接固定，所述旋转盘外侧阵列分布有若干个搅拌侧板，每个搅拌侧板上端分布有若干个用于混料的搅拌竖杆，所述旋转盘上下端面阵列分布有若干个用于将物料朝向搅拌竖杆引导的导流孔。

作为本实用新型再进一步的方案：所述流体入口所在的缓存内腔内部设有用于对物料进行裁切的裁切机构，所述裁切机构包括滑动设置在缓存内腔内壁的切割刀，所述切割刀与流体入口位置相对应，所述切割刀下端设有一个导向杆，所述导向杆与转动箱底部的导向孔滑动配合，所述切割刀侧面设有一个复位板，所述复位板与缓存内腔内壁之间通过复位弹簧连接，在复位弹簧的作用下，切割刀收入流体入口下侧，所述加热釜内底部设有若干个与抵压轮相对应的支撑凸起。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种从生物质中分离出的非磺化木质素生产炭黑的装置，提高了加工的效率，降低反应器的能源成本和二氧化碳产量；

在进行初步混料时可以充分将生物质与水进行混合，配合裁切件，有助于生物质的碎化溶解，有助于提高后期的加工效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中搅拌器的结构示意图。

图3为本实用新型中搅拌器内部的结构示意图。

其中：1、电机；2、PLC控制器；3、进料口；4、太阳能板；5、加热管；6、加热釜；7、第一进液口；8、固液分离器；9、搅拌器；10、转轴；11、第一出料口；12、出液口；13、第二进料口；14、第二出料口；15、缓冲池；16、第三进液口；17、第二排液口；18、第一进气口；19、第二进气口；20、喷射导液管；21、炉腔；22、保温墙；23、等离子加热釜；24、出气口；25、排料口；26、冷凝腔；27、等离子加热器；

流体入口902、引导叶片903、转动箱904、抵压轮905、缓存内腔906、复位板907、切割刀908、搅拌竖杆909、旋转盘910、连接轴911、喷料孔912、导流孔913、搅拌侧板914。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图3，本实用新型实施例中，一种从生物质分离非磺化炭黑的装置，包括用于将水和生物质混合处理的混合部件，所述混合部件底部的第一出料口11与固液分离器8的第一进液口7连接，所述固液分离器右侧用于排出固体的第二出料口14与缓冲池的第二进料口13连接，所述固液分离器8的排液端与混合部件的进液端连接，所述缓冲池15底部的第二排液口17连接等离子发生部件；

所述等离子发生部件包括用于进行加热的等离子加热釜23，所述等离子加热釜23内部设有等离子加热器27和套设在等离子加热器27外侧的炉腔21，所述炉腔21左端设有第一进气口18，所述等离子加热釜23左端设有与第二排液口17相对应的第三进液口16，所述等离子加热釜23外侧还设有保温墙22，所述炉腔21右端连通有用于冷却的冷凝腔26，所述冷凝腔26右上侧设有用于排出气体的出气口24，所述冷凝腔26右下侧设有用于排液的排料口25；

所述混合部件包括加热釜6和设置在其内壁用于加热的加热管5，所述加热釜6上端设有用于加料的进料口3，所述加热釜6内部设有用于对物料进行搅拌的搅拌机构，所述搅拌机构电性连接设置在加热釜6外侧的PLC控制器2，所述PLC控制器2的供电端口连接蓄电池，蓄电池连接用于发电的太阳能板4，所述搅拌机构包括设置在加热釜6底部中间位置的转轴10，所述转轴10下端的带轮与电机1的输出端通过皮带传动连接，所述转轴10上端设有用于对加热釜6内部进行搅拌的搅拌器9；

搅拌器9包括设置在转轴10外侧的转动箱904，所述转动箱904内部设有缓存内腔906、所述转动箱904外侧阵列分布有若干个流体入口902，所述流体入口902所在的转动箱904外侧设有用于引导物料进入转动箱904中的引导叶片903，所述转动箱904上端设有用于排料的喷料孔912，所述转动箱904上方设有一个旋转盘910，所述旋转盘910下端中间位置与转动箱904通过连接轴911连接固定，所述旋转盘910外侧阵列分布有若干个搅拌侧板914，每个搅拌侧板914上端分布有若干个用于混料的搅拌竖杆909，所述旋转盘910上下端面阵列分布有若干个用于将物料朝向搅拌竖杆909引导的导流孔913，在实际搅拌时，在10的带动下，转动箱904和旋转盘910会快速转动，在引导叶片903的引导下，物料会快速进入转动箱904中，随后物料沿着喷料孔912向上喷出，在导流孔913的引导下，物料会朝向搅拌竖杆909流去，从而被快速混合；

所述流体入口902所在的缓存内腔906内部设有用于对物料进行裁切的裁切机构，所述裁切机构包括滑动设置在缓存内腔906内壁的切割刀908，所述切割刀908与流体入口902位置相对应，所述切割刀908下端设有一个导向杆，所述导向杆与转动箱904底部的导向孔滑动配合，所述切割刀908侧面设有一个复位板907，所述复位板907与缓存内腔906内壁之间通过复位弹簧连接，在复位弹簧的作用下，切割刀908收入流体入口902下侧，所述加热釜6内底部设有若干个与抵压轮905相对应的支撑凸起，在转动箱904快速转动时，支撑凸起会间歇性对抵压轮905产生推动力，从而使得切割刀908快速向上移动，这样就可以对进入转动箱904中的物料进行裁切，这样就可以使得生物质与水分充分的混合，裁切的时候可以使得生物质部分碎化溶解，有助于提高后期的制备效果。

本实用新型的工作原理是：将生物质与水按比例从进料口3加入加热釜6，通过PLC控制器2控制电机1转动速度及加热管5的温度，电机1带动转轴10进而控制搅拌器9，使加热均匀，待反应完，固液混合物从第一出料口11排出，通过第一进液口7进入固液分离器8内，固体通过第二出料口14排出，分离后液体从出液口12排出再加入加热釜6，升温反应，反应后再进入到固液分离器8内，分离后液体从出液口12排出，固体通过第二排料口14排出，通过第二进料口13进入缓冲池，同时按一定比例加入乙醇，混合完全后从第二排液口17通过第三进液口16进入喷射导液管20，再进入等离子加热釜23，向第二进气口19内通入氮气，第一进气口18通入空气，通过等离子加热器27加热燃烧后，物质进入冷凝腔26，气体通过出气口24排出，炭黑通过排料口25排出。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。

Claims (7)

1.一种从生物质分离非磺化炭黑的装置，其特征在于，包括用于将水和生物质混合处理的混合部件，所述混合部件底部的第一出料口(11)与固液分离器(8)的第一进液口(7)连接，所述固液分离器右侧用于排出固体的第二出料口(14)与缓冲池的第二进料口(13)连接，所述固液分离器(8)的排液端与混合部件的进液端连接，所述缓冲池(15)底部的第二排液口(17)连接等离子发生部件。

2.根据权利要求1所述的从生物质分离非磺化炭黑的装置，其特征在于，所述等离子发生部件包括用于进行加热的等离子加热釜(23)，所述等离子加热釜(23)内部设有等离子加热器(27)和套设在等离子加热器(27)外侧的炉腔(21)，所述炉腔(21)左端设有第一进气口(18)，所述等离子加热釜(23)左端设有与第二排液口(17)相对应的第三进液口(16)，所述炉腔(21)右端连通有用于冷却的冷凝腔(26)，所述冷凝腔(26)右上侧设有用于排出气体的出气口(24)，所述冷凝腔(26)右下侧设有用于排液的排料口(25)。

3.根据权利要求2所述的从生物质分离非磺化炭黑的装置，其特征在于，所述等离子加热釜(23)外侧还设有保温墙(22)。

4.根据权利要求1所述的从生物质分离非磺化炭黑的装置，其特征在于，所述混合部件包括加热釜(6)和设置在其内壁用于加热的加热管(5)，所述加热釜(6)上端设有用于加料的进料口(3)，所述加热釜(6)内部设有用于对物料进行搅拌的搅拌机构，所述搅拌机构电性连接设置在加热釜(6)外侧的PLC控制器(2)，所述搅拌机构包括设置在加热釜(6)底部中间位置的转轴(10)，所述转轴(10)下端的带轮与电机(1)的输出端通过皮带传动连接，所述转轴(10)上端设有用于对加热釜(6)内部进行搅拌的搅拌器(9)。

5.根据权利要求4所述的从生物质分离非磺化炭黑的装置，其特征在于，所述PLC控制器(2)的供电端口连接蓄电池，蓄电池连接用于发电的太阳能板(4)。

6.根据权利要求4所述的从生物质分离非磺化炭黑的装置，其特征在于，所述搅拌器(9)包括设置在转轴(10)外侧的转动箱(904)，所述转动箱(904)内部设有缓存内腔(906)、所述转动箱(904)外侧阵列分布有若干个流体入口(902)，所述流体入口(902)所在的转动箱(904)外侧设有用于引导物料进入转动箱(904)中的引导叶片(903)，所述转动箱(904)上端设有用于排料的喷料孔(912)，所述转动箱(904)上方设有一个旋转盘(910)，所述旋转盘(910)下端中间位置与转动箱(904)通过连接轴(911)连接固定，所述旋转盘(910)外侧阵列分布有若干个搅拌侧板(914)，每个搅拌侧板(914)上端分布有若干个用于混料的搅拌竖杆(909)，所述旋转盘(910)上下端面阵列分布有若干个用于将物料朝向搅拌竖杆(909)引导的导流孔(913)。

7.根据权利要求6所述的从生物质分离非磺化炭黑的装置，其特征在于，所述流体入口(902)所在的缓存内腔(906)内部设有用于对物料进行裁切的裁切机构，所述裁切机构包括滑动设置在缓存内腔(906)内壁的切割刀(908)，所述切割刀(908)与流体入口(902)位置相对应，所述切割刀(908)下端设有一个导向杆，所述导向杆与转动箱(904)底部的导向孔滑动配合，所述切割刀(908)侧面设有一个复位板(907)，所述复位板(907)与缓存内腔(906)内壁之间通过复位弹簧连接，在复位弹簧的作用下，切割刀(908)收入流体入口(902)下侧，所述加热釜(6)内底部设有若干个与抵压轮(905)相对应的支撑凸起。

Images