專利名稱：一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物質(zhì)處理領(lǐng)域，特別是涉及一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)是一種可再生的物質(zhì)資源，但它作為能源物質(zhì)利用主要通過直接燃燒的方式來獲取熱能。由于生物質(zhì)的燃燒特性較差，所以有效利用率很低。隨著我國農(nóng)村生活水平的日益提高，相當(dāng)大量的生物質(zhì)未得以有效、充分的利用。另外，我國每年因制材、林產(chǎn)品加工產(chǎn)生的木屑中絕大部分被廢棄，同時值得一提的還有餐廚垃圾和城市污水處理剩余污泥等，常規(guī)處理處置技術(shù)存在二次污染等問題。如何將這些寶貴的生物質(zhì)能資源轉(zhuǎn)化實現(xiàn)無害化、資源化利用，是個急需解決的問題。生物質(zhì)熱解技術(shù)是指生物質(zhì)在沒有氧化劑(空氣、氧氣、水蒸氣等)存在或只提供有限氧的條件下，加熱到逾500°C，通過熱化學(xué)反應(yīng)將生物質(zhì)大分子物質(zhì)(木質(zhì)素、纖維素和半纖維素)分解成較小分子的燃料物質(zhì)(固態(tài)炭、可燃?xì)狻⑸镉?的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)方法。而目前的熱解技術(shù)存在能耗較高、難以連續(xù)進(jìn)料、副產(chǎn)品不易收集等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施方式的目的是提供一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，可以降低能耗， 以連續(xù)進(jìn)料的方式對包括農(nóng)林剩余物、城市污水處理剩余污泥、餐廚垃圾等生物質(zhì)進(jìn)行熱解，從而有效提高生物質(zhì)熱解效率及便于收集副產(chǎn)品。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明實施方式提供一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，該設(shè)備包括機(jī)架、進(jìn)料斗、輸送裝置、熱解裝置、加熱裝置和出料裝置；其中，各部件均設(shè)置在機(jī)架上，進(jìn)料斗通過輸送裝置與熱解裝置連接，加熱裝置包裹在熱解裝置外面，熱解裝置和加熱裝置外面包裹有保溫層，熱解裝置末端設(shè)有出料口和熱解燃?xì)獬隹?，出料口與出料裝置連接，熱解燃?xì)獬隹谂c加熱裝置連接。上述設(shè)備中，所述輸送裝置采用多級螺旋輸送器。上述設(shè)備中，所述多級螺旋輸送器包括第一級螺旋輸送器和第二級螺旋輸送器；第一級螺旋輸送器傾斜設(shè)置，其頭端設(shè)置在所述進(jìn)料斗的底部，其尾端與水平設(shè)置的第二級螺旋輸送器連接，第二級螺旋輸送器的尾端設(shè)置在所述熱解裝置內(nèi)。上述設(shè)備中，所述熱解裝置包括水平設(shè)置在機(jī)架上的圓柱狀熱解室以及設(shè)置在機(jī)架上的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置通過傳動裝置與熱解室連接，能驅(qū)動熱解室進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。上述設(shè)備中，所述熱解裝置與保溫層的連接處設(shè)有對連接處進(jìn)行密封的密封頭。上述設(shè)備中，所述加熱裝置包括加熱室、燃燒室、燃?xì)馔ǖ?、燃燒器、點火器和鼓風(fēng)機(jī)；包裹在熱解裝置的熱解室外面的加熱室為方形或圓形，加熱室上設(shè)有排氣管；
燃燒室與加熱室連通，燃燒室與連接熱解裝置的熱解燃?xì)獬隹诘娜細(xì)馔ǖ肋B接， 燃燒室底部設(shè)有燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)，燃燒器上設(shè)有點火器。上述設(shè)備中，所述燃燒室設(shè)置在加熱室的側(cè)面，采用觸媒燃燒室。上述設(shè)備中，所述設(shè)備還包括余熱回收裝置，與加熱裝置的排氣管連接。上述設(shè)備中，所述出料裝置由傾斜設(shè)置的螺旋輸送器和包裹在螺旋輸送器外面的套管式冷卻裝置構(gòu)成。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施方式提供的熱解設(shè)備，將進(jìn)料斗、輸送裝置、熱解裝置、加熱裝置和出料裝置在機(jī)架裝配成一體式設(shè)備，可實現(xiàn)對解解的生物質(zhì)以連續(xù)方式進(jìn)料，并可利用熱解過程產(chǎn)生的燃?xì)庋a(bǔ)充熱解過程對能量的需求，并產(chǎn)生生物質(zhì)炭，余熱可用于熱解原料的干燥，并且方便對熱解流程的控制。具有處理效率高、能耗低、無二次污染、操作簡便等優(yōu)點。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖1為本發(fā)明實施例提供的集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中的A-A向剖面示意圖；圖3為圖1中的B-B向剖面示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備的工作過程流程圖；圖中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為1、進(jìn)料斗；2、多級螺旋輸送器；3、旋轉(zhuǎn)式熱解室；31、 驅(qū)動裝置；32、傳動裝置；4、加熱室；5、保溫層；6、排氣管；7、熱解燃?xì)庥|媒燃燒室；8、熱解燃?xì)馔ǖ溃?、套管式冷卻裝置；10、燃燒器；11、密封頭。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。 本發(fā)明實施例提供一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，可以連續(xù)進(jìn)料方式對生物質(zhì)進(jìn)行熱解，并有效利用熱解過程中的熱解燃?xì)饧俺隽虾蛯τ酂徇M(jìn)行回收。圖1所示是該集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，該設(shè)備包括機(jī)架、進(jìn)料斗、輸送裝置、熱解裝置、 加熱裝置和出料裝置；其中， 各部件均設(shè)置在機(jī)架上，進(jìn)料斗通過輸送裝置與熱解裝置連接，加熱裝置包裹在熱解裝置外面，熱解裝置和加熱裝置外面包裹有保溫層，熱解裝置與保溫層的連接處設(shè)有對連接處進(jìn)行密封的密封頭，熱解裝置末端設(shè)有出料口和熱解燃?xì)獬隹?，出料口與出料裝置連接，熱解燃?xì)獬隹谂c加熱裝置連接。
上述設(shè)備中的輸送裝置采用多級螺旋輸送器。具體可采用包括第一級螺旋輸送器和第二級螺旋輸送器的兩級螺旋輸送器，其中，第一級螺旋輸送器傾斜設(shè)置，其頭端設(shè)置在所述進(jìn)料斗的底部，其尾端與水平設(shè)置的第二級螺旋輸送器連接，第二級螺旋輸送器的尾端設(shè)置在所述熱解裝置內(nèi)。上述設(shè)備中的熱解裝置包括水平設(shè)置在機(jī)架上的圓柱狀熱解室3以及設(shè)置在機(jī)架上的驅(qū)動裝置31，驅(qū)動裝置31通過傳動裝置32與熱解室3連接，能驅(qū)動熱解室3進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這樣形成一種回轉(zhuǎn)式的熱解室，可以回轉(zhuǎn)方式進(jìn)行熱解處理，提高熱解時的受熱效果。上述設(shè)備中的加熱裝置(參見圖2、3)包括加熱室、燃燒室、燃?xì)馔ǖ?、燃燒器、點火器和鼓風(fēng)機(jī)；包裹在熱解裝置的熱解室外面的加熱室為方形或圓形，加熱室上設(shè)有排氣管；燃燒室與加熱室連通，燃燒室與連接熱解裝置的熱解燃?xì)獬隹诘娜細(xì)馔ǖ肋B接， 燃燒室底部設(shè)有燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)，燃燒器上設(shè)有點火器。其中，燃燒室可設(shè)置在加熱室的側(cè)面，可采用觸媒燃燒室。上述設(shè)備中還可以設(shè)置余熱回收裝置，與加熱裝置的排氣管連接。對加熱室經(jīng)排氣管排出的尾氣進(jìn)行余熱回收利用。上述設(shè)備中的出料裝置由傾斜設(shè)置的螺旋輸送器和包裹在螺旋輸送器外面的套管式冷卻裝置構(gòu)成，套管式冷卻裝置的進(jìn)口也與熱解裝置末端的出料口連接。上述設(shè)備中還設(shè)置控制裝置，可以對輸送裝置、熱解裝置、加熱裝置和出料裝置等進(jìn)行自動化控制。下面結(jié)合圖1-3對上述熱解裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說明熱解裝置的進(jìn)料斗1位于整套設(shè)備最前端，豎直放置于地面，底部連接多級螺旋輸送器2 ；多級螺旋輸送器2每級由單獨電機(jī)傳動，輸送路徑與水平面保持一定傾角，最后一級輸送接入旋轉(zhuǎn)式熱解室3 ；圓柱狀的旋轉(zhuǎn)式熱解室3水平放置在主體設(shè)備內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)式熱解室3末端上方連接熱解燃?xì)馔ǖ?，旋轉(zhuǎn)式熱解室3下方連接套管式冷卻裝置9，旋轉(zhuǎn)式熱解室3與保溫層5的連接處均有密封頭11密封，避免熱解產(chǎn)物外泄，旋轉(zhuǎn)式熱解室3 外圍包裹著加熱室4 ；加熱室4由熱解燃?xì)庥|媒燃燒室7產(chǎn)生的熱風(fēng)提供熱量，尾氣由加熱室4上方連接的排氣管6排出，進(jìn)行余熱利用；主體設(shè)備(即加熱室及熱解裝置構(gòu)成的主體設(shè)備)最外層包裹著保溫層5，降低熱量損失；熱解燃?xì)庥|媒燃燒室7連接熱解燃?xì)馔ǖ?， 底部安裝燃燒器10和鼓風(fēng)機(jī)，燃燒器10上安裝置點火器；套管式冷卻裝置9接收出料，輸送的同時對出料進(jìn)行冷卻，套管式冷卻裝置9與水平面保持一定傾角，避免燃?xì)馔庑?。利用本發(fā)明實施例的熱解設(shè)備對生物質(zhì)進(jìn)行處理的流程如圖4所示，包括以下步驟經(jīng)預(yù)處理后的生物質(zhì)原料由進(jìn)料斗1經(jīng)多級螺旋輸送器2輸送至旋轉(zhuǎn)式熱解室3 內(nèi)，在旋轉(zhuǎn)式熱解室3內(nèi)受熱發(fā)生反應(yīng)，熱解產(chǎn)物有生物質(zhì)炭和生物質(zhì)氣。生物質(zhì)炭靠重力作用落入套管式冷卻裝置，冷卻至室溫，防止生物質(zhì)炭高溫自燃，冷卻出水余熱可以回收利用；生物質(zhì)氣受旋轉(zhuǎn)式熱解室3及熱解燃?xì)庥|媒燃燒室7的壓差影響，自行通過熱解燃?xì)馔ǖ?進(jìn)入熱解燃?xì)庥|媒燃燒室7內(nèi)，燃燒形成熱風(fēng)進(jìn)入加熱室4補(bǔ)充原料熱解所需熱量，尾氣由排氣管6排出，熱風(fēng)的余熱可以回收利用。多余的燃?xì)庖部梢詢艋幚砗?，作為其它用途，如清潔燃?xì)庾鳛槊裼?，凈化后得到木焦油、木醋液等?br> 本發(fā)明實施例的熱解設(shè)備，可以連續(xù)方式進(jìn)料，可不問斷運(yùn)行，對生物質(zhì)原料連續(xù)熱解轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)氣和生物質(zhì)炭，熱解過程產(chǎn)生的生物質(zhì)氣被直接利用，在設(shè)備中直接轉(zhuǎn)化成設(shè)備所需的熱量，既補(bǔ)充熱解過程的能量，又沒有焦油及其污水問題，提高利用效率， 降低能源消耗；該設(shè)備從原料的輸送到產(chǎn)品的收集，可實現(xiàn)全流程自動控制，使設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，同時降低了操作難度；并且在熱解過程的余熱可用于熱解原料的干燥，產(chǎn)生副產(chǎn)品生物質(zhì)炭，提高了處理效率，減低了能耗，減少了二次污染。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括機(jī)架、進(jìn)料斗、輸送裝置、熱解裝置、加熱裝置和出料裝置；其中，各部件均設(shè)置在機(jī)架上，進(jìn)料斗通過輸送裝置與熱解裝置連接，加熱裝置包裹在熱解裝置外面，熱解裝置和加熱裝置外面包裹有保溫層，熱解裝置末端設(shè)有出料口和熱解燃?xì)獬隹?，出料口與出料裝置連接，熱解燃?xì)獬隹谂c加熱裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，所述輸送裝置采用多級螺旋輸送器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，所述多級螺旋輸送器包括第一級螺旋輸送器和第二級螺旋輸送器；第一級螺旋輸送器傾斜設(shè)置，其頭端設(shè)置在所述進(jìn)料斗的底部，其尾端與水平設(shè)置的第二級螺旋輸送器連接，第二級螺旋輸送器的尾端設(shè)置在所述熱解裝置內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，所述熱解裝置包括水平設(shè)置在機(jī)架上的圓柱狀熱解室以及設(shè)置在機(jī)架上的驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置通過傳動裝置與熱解室連接，能驅(qū)動熱解室進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，所述熱解裝置與保溫層的連接處設(shè)有對連接處進(jìn)行密封的密封頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，所述加熱裝置包括加熱室、燃燒室、燃?xì)馔ǖ?、燃燒器、點火器和鼓風(fēng)機(jī)；包裹在熱解裝置的熱解室外面的加熱室為方形或圓形，加熱室上設(shè)有排氣管；燃燒室與加熱室連通，燃燒室與連接熱解裝置的熱解燃?xì)獬隹诘娜細(xì)馔ǖ肋B接，燃燒室底部設(shè)有燃燒器和鼓風(fēng)機(jī)，燃燒器上設(shè)有點火器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，所述燃燒室設(shè)置在加熱室的側(cè)面，采用觸媒燃燒室。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括余熱回收裝置，與加熱裝置的排氣管連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，其特征在于，所述出料裝置由傾斜設(shè)置的螺旋輸送器和包裹在螺旋輸送器外面的套管式冷卻裝置構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成外熱式生物質(zhì)熱解設(shè)備，屬于生物質(zhì)處理設(shè)備領(lǐng)域。該設(shè)備包括機(jī)架、進(jìn)料斗、輸送裝置、熱解裝置、加熱裝置和出料裝置；其中，各部件均設(shè)置在機(jī)架上，進(jìn)料斗通過輸送裝置與熱解裝置連接，加熱裝置包裹在熱解裝置外面，熱解裝置和加熱裝置外面包裹有保溫層，熱解裝置末端設(shè)有出料口和熱解燃?xì)獬隹?，出料口與出料裝置連接，熱解燃?xì)獬隹谂c加熱裝置連接。該熱解設(shè)備采用連續(xù)式進(jìn)料方式，利用熱解過程產(chǎn)生的燃?xì)庋a(bǔ)充熱解過程對能量的需求，并產(chǎn)生生物質(zhì)炭，余熱可用于熱解原料的干燥，可實現(xiàn)全流程自動控制。具有處理效率高、能耗低、無二次污染、操作簡便等優(yōu)點。
文檔編號C10B47/18GK102492443SQ201110376510
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者王凱軍, 閻中, 魏泉源 申請人:王凱軍, 閻中, 魏泉源