專利名稱：農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種熱裂解農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)熱
裂解用裝置。
背景技術(shù)：
農(nóng)林業(yè)所產(chǎn)生的生物廢料，還含有很多有用的成分，若然把它焚燒成灰燼來產(chǎn)生熱能或只用其剩余的灰燼作為泥土的填補(bǔ)劑，是十分可惜的。在較貧窮的農(nóng)村，農(nóng)民未能處理收割后的大量秸稈，都就地焚燒，產(chǎn)生大量的污染，也常常殃及交通的正常運(yùn)作，對(duì)政府來說是十分困擾的事。熱裂解可以把生物質(zhì)分解成較簡(jiǎn)單的及有用的混合物質(zhì)，也把從空氣中吸取的二氧化碳的碳分子變成固體的炭。若然把生物質(zhì)熱裂解產(chǎn)生出來的物質(zhì)加工處理，便能達(dá)到生物質(zhì)循環(huán)使用的理想，并且是一種環(huán)保的理念。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型正是為了解決上述問題而發(fā)明的一種裝置，本裝置從收集了的生物質(zhì)開始，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)切碎或膨化工序、熱裂解工序、合成氣體冷凝液化工序和合成氣體燃燒工序。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的一種農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置，包括有反應(yīng)釜、合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置、熱裂解液體收集箱、不能冷凝的合成氣體管道裝置及合成氣體焚燒裝置，反應(yīng)釜與合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置之間管道連接有合成氣體排出接駁管道裝置；合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置管道連接熱裂解液體收集箱；不能冷凝的合成氣體管道裝置管道連接燃?xì)馊紵b置，所述的農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置設(shè)有隔熱室，反應(yīng)釜封閉在隔熱室內(nèi)。所述的不能冷凝的合成氣體管道裝置與燃?xì)馊紵b置直接管道連接；所述燃?xì)馊紵b置設(shè)于隔熱室外，附設(shè)可調(diào)節(jié)的空氣提供系統(tǒng)，燃燒端裝置穿過室壁固定連接在隔熱
室內(nèi)壁上。所述的燃?xì)馊紵b置固定連接在隔熱室外壁上，燃?xì)馊紵b置的燃燒端設(shè)有燃?xì)馊紵龂娮煅b置連接在隔熱室內(nèi)壁上。所述的水冷冷凝裝置及空冷冷凝裝置可分別拆卸，并且可單獨(dú)在農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置中使用。所述的水冷冷凝裝置及空冷冷凝裝置可以掉換先后順序使用，也可以只用空冷冷凝裝置或只用水冷冷凝裝置。采用本實(shí)用新型產(chǎn)生的炭、熱裂解所產(chǎn)生的液體(pyrolygneous liquid)及不能溶于水的合成氣體，都有一定的用途和價(jià)值，讓農(nóng)林業(yè)界更有效地把沒有或低價(jià)值的生物質(zhì)處理成較有價(jià)值或用途的產(chǎn)品。本實(shí)用新型把農(nóng)林業(yè)所衍生的生物質(zhì)用熱裂解的方法來分解成其它有用的明顯物質(zhì)，避免把它們焚燒成灰燼或棄置，是一種十分環(huán)保的技術(shù)。本實(shí)用新型不需要使用額外的能源，也不需要特殊的操作技術(shù)或知識(shí)；整個(gè)系統(tǒng)所需的能源、除了點(diǎn)火用的一點(diǎn)火種外，自給自足、安全、半自動(dòng)化及偏差性低、不需要太準(zhǔn)確的監(jiān)控、生產(chǎn)出價(jià)值高及明顯的下游產(chǎn)品。把通常被視為廢物處理的活動(dòng)變成一種生產(chǎn)工序，是農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)處理技術(shù)上的一大突破。

圖1本實(shí)用新型實(shí)施例的剖視圖；圖2本實(shí)用新型熱裂解反應(yīng)釜的構(gòu)造；圖3本實(shí)用新型的熱裂解爐的后視圖；圖4本實(shí)用新型的熱裂解裝置的側(cè)面圖；圖5本實(shí)用新型的合成氣體水冷冷凝裝置的剖視圖；圖6本實(shí)用新型的合成氣體空冷冷凝裝置的剖視圖；圖7合成氣體水冷冷凝裝置和合成氣體空冷冷凝裝置的各種不同組合示意圖。圖中標(biāo)識(shí)說明反應(yīng)釜1、反應(yīng)釜支架2、底部蓋3、滾輪4、反應(yīng)釜蓋5、底蓋鉸鏈6、 合成氣體排出管7、底蓋鉸鎖8、廢氣排放煙囪9、隔熱室10、燃?xì)馊紵龂娮煅b置11、合成氣體排出接駁管道裝置12、燃?xì)廨斎牍艿姥b置13、燃料箱14、助燃?xì)饪?5、燃?xì)忾y門及燃燒裝置 16、溫度顯示器17、氣壓顯示器及閥門18、燃?xì)廨斔凸艿?9、隔熱室門20、合成氣體分配裝置21、熱交換導(dǎo)管22、冷凝用的循環(huán)液體23、液冷系統(tǒng)的液體進(jìn)口閥24、液冷系統(tǒng)的液體出口閥25、合成氣體進(jìn)口 26、燃?xì)馀懦隹?27、合成氣體臨時(shí)排放閥觀、熱裂解液體排出閥四、 焦油排出閥30、合成氣體或燃?xì)馐占?1、熱裂解液體32、焦油33、氣體分布箱34、冷凝液液位顯示器35、并合裝置36、熱裂解液體收集箱37、合成氣體排出口 38、熱裂解液體液位顯示器39、可調(diào)節(jié)的空氣提供系統(tǒng)40、熱裂解裝置41、合成氣體水冷冷凝裝置42及合成氣體空冷冷凝裝置43。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的描述，方便相同技術(shù)領(lǐng)域人員更加容易理解并實(shí)施本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的一種農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置，包括有反應(yīng)釜1、合成氣空冷冷凝裝置43、合成氣水冷冷凝裝置42、熱裂解液體收集箱37、燃?xì)廨斎牍艿姥b置13及燃?xì)忾y門及燃燒裝置16，反應(yīng)釜1與合成氣空冷冷凝裝置43、合成氣水冷冷凝裝置42之間管道連接有合成氣體排出接駁管道裝置12 ；合成氣空冷冷凝裝置43、合成氣水冷冷凝裝置42管道連接熱裂解液體收集箱37 ；燃?xì)廨斎牍艿姥b置13管道連接燃?xì)忾y門及燃燒裝置16。農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置設(shè)有隔熱室10，反應(yīng)釜封閉在隔熱室內(nèi)。燃?xì)廨斎牍艿姥b置13與燃?xì)忾y門及燃燒裝置16直接管道連接；燃?xì)忾y門及燃燒裝置16設(shè)于隔熱室外，附設(shè)可調(diào)節(jié)的空氣提供系統(tǒng)40，燃?xì)馊紵龂娮煅b置11穿過室壁固定連接在隔熱室10內(nèi)壁上。水冷冷凝裝置42及空冷冷凝裝置43可以掉換先后順序使用，也可以只用空冷冷凝裝置43或只用水冷冷凝裝置42。[0024]本實(shí)用新型的一種農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置，包括有熱裂解裝置41、合成氣體水冷冷凝裝置42、合成氣體空冷冷凝裝置43、熱裂解液體(pyrolygneous liquid)收集箱37、燃?xì)廨斎牍艿姥b置13及燃?xì)忾y門及燃燒裝置16。上述的裝置在運(yùn)用時(shí)，通過以下步驟逐步完成(一)先將生物質(zhì)切割成體積大小合適的形狀或膨化成松散狀；(二)把反應(yīng)釜1拉出，確定底蓋3已經(jīng)關(guān)好，將切碎或膨化后的生物質(zhì)投入熱裂解反應(yīng)釜1至一定的高度，并緊緊蓋上蓋子5，如要處理大量的生物質(zhì)， 可先把生物質(zhì)壓縮后才投入反應(yīng)釜1 ；(三)把反應(yīng)釜1推回隔熱室10內(nèi)；(四)把合成氣體排出管7接到合成氣體排出接駁管道裝置12處；(五)把燃料箱14拉出，裝滿炭后把炭燒成火紅，推回隔熱室10內(nèi)原位并且把隔熱門20關(guān)上；若要采用燃?xì)饧訜?，把氣源接駁到燃?xì)廨斎牍艿姥b置13，再使用燃?xì)忾y門及燃燒裝置16來點(diǎn)火加熱；(六)反應(yīng)釜內(nèi)的生物質(zhì)在外加熱及缺氧的情況下慢慢裂解成炭及含有不同物質(zhì)的合成氣體(Syngas)，并從熱裂解釜的管道經(jīng)過導(dǎo)管7及管道裝置12輸送到合成氣體水冷冷凝裝置42及合成氣體空冷冷凝裝置43作降溫冷凝；(七)合成氣體經(jīng)過冷凝裝置42和43的熱交換導(dǎo)管22作熱交換，把合成氣體中可冷凝的部分液化，沿管道流入熱裂解液體收集箱37中；(八)未能液化的合成氣體經(jīng)過燃?xì)馐占?1，再通過排氣口 27與燃?xì)廨斎牍艿姥b置13的連接引至燃?xì)忾y門及燃燒裝置16，并進(jìn)入隔熱室內(nèi)的燃?xì)馊紵龂娮煅b置11噴出燃燒，增加反應(yīng)斧的溫度來提高熱裂解效率，令熱裂解的過程更完善及更快完成。本實(shí)用新型具體操作步驟及方法處理時(shí)生物質(zhì)原料的含水量越低越好，最理想是在百分之十五以下，超過這濕度的生物質(zhì)雖要先行干燥。若要增加處理量，可以先把生物質(zhì)適度切碎或膨化，并且作適度的壓縮，使重量增加。因?yàn)闊崃呀庑枰谌毖醯那闆r下進(jìn)行，所以必須注意有沒有漏氣的情況，所有能與外間空氣接觸的接口必須緊密關(guān)上或密封。熱裂解裝置41及冷凝裝置42/43可以分開放置，適合不同場(chǎng)地設(shè)計(jì)，操作前應(yīng)確保連接兩者之間的合成氣體輸送管完整無缺，并且緊密連上，沒有漏氣體的現(xiàn)象。在這方面，合成氣體排出口 38應(yīng)與合成氣體進(jìn)口沈連接，而燃?xì)馀懦隹?27與燃?xì)廨斎牍艿?3連接。連接方法采用系統(tǒng)本身提供的管道。如熱裂解反應(yīng)釜存放在隔熱室內(nèi)，把反應(yīng)釜1沿軌道滑出。確定反應(yīng)釜1底部的底蓋3已關(guān)妥，打開熱裂解釜的上蓋5、投入要處理的生物質(zhì)后把蓋5蓋上。把反應(yīng)釜1推回隔熱室10并確保反應(yīng)釜的排氣管道7與合成氣體排出接駁管道裝置12接上無誤。把燃料箱14拉出，裝滿炭后把炭燒成火紅，推回隔熱室10內(nèi)原位并且把隔熱門20 關(guān)上。若不采用燒炭的方法，可以從燃?xì)廨斎牍艿姥b置13輸入燃?xì)?，再?jīng)過燃?xì)廨斔凸艿?19及燃?xì)忾y門及燃燒裝置16來燃燒，產(chǎn)生熱能為反應(yīng)釜加熱。反應(yīng)釜1內(nèi)的生物質(zhì)在外加熱及缺氧的環(huán)境下裂解，把生物質(zhì)裂解成固體的炭和含有不同化學(xué)成分的合成氣體(Syngas)；氣體從導(dǎo)管12先后引出至合成氣體水冷冷凝裝置42及合成氣體空冷冷凝裝置43作冷凝處理。兩種冷凝裝置采用并合裝置36連接，也可以連接相同的冷凝裝置(圖7)，配合不同氣溫的地理環(huán)境使用。合成氣體進(jìn)入合成氣體冷凝裝置內(nèi)與熱交換導(dǎo)管22接觸而冷卻，令可凝結(jié)的部分液化，流下到熱裂解液體收集箱37 ；部分液體32中的物質(zhì)在收集箱內(nèi)沉淀成焦油33。液體收集箱37設(shè)有合成氣體臨時(shí)排放閥觀、熱裂解液體排出閥四、焦油排出閥30。[0033]未能液化的合成氣體經(jīng)過燃?xì)馀懦隹?27并經(jīng)過管道引至燃?xì)廨斎牍艿姥b置13。 燃?xì)夤艿姥b置有一氣壓顯示器及閥門18，可調(diào)節(jié)燃?xì)饬窟M(jìn)入燃?xì)忾y門及燃燒裝置16。燃?xì)忾y門及燃燒裝置16可手動(dòng)或自動(dòng)電子點(diǎn)火。當(dāng)燃?xì)獾臍鈮哼_(dá)到一定的度數(shù)，打開閥門讓燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨斔凸艿?9，再進(jìn)入燃?xì)忾y門及燃燒裝置16點(diǎn)火燃燒。燃燒所產(chǎn)生的廢氣經(jīng)廢氣排放煙囪9排出。燃?xì)庠诟魺崾?0內(nèi)的燃點(diǎn)位置可分為上、中及下。燃?xì)忾y門及燃燒裝置16安裝在隔熱室10的外壁，燃?xì)馊紵龂娮煅b置11穿過隔熱室10內(nèi)壁，令熱力集中在隔熱室10內(nèi)， 每燃?xì)忾y門及燃燒裝置16有獨(dú)立供氣閥門及點(diǎn)火開關(guān)。燃?xì)獾臍鈮嚎梢詮臍鈮猴@示器18 得知，在沒有足夠氣壓前，不要打開開關(guān)來燃點(diǎn)氣體。需要燃點(diǎn)的燃?xì)忾y門及燃燒裝置16 數(shù)目及其上、中及下的位置也取決于熱裂解的進(jìn)度和隔熱室內(nèi)的溫度，可以從隔熱室外的溫度顯示器17得知。燃?xì)忾y門及燃燒裝置16附設(shè)可調(diào)節(jié)的空氣提供系統(tǒng)40。熱裂解完成后，把隔熱室10的門20打開，讓反應(yīng)釜1稍為冷卻。把連接的導(dǎo)管7 解除、把反應(yīng)釜1拉出作進(jìn)一步的冷卻。獲得足夠冷卻后，把反應(yīng)釜的底蓋3打開，讓炭自動(dòng)掉下，再運(yùn)送至倉庫儲(chǔ)存或送上運(yùn)輸工具。儲(chǔ)存在收集箱37的熱裂解液體32及箱底沉淀了的焦油33可分別由出口閥四、30 引出處理。溶液的多少，可從熱裂解液體液位顯示器39得知。合成氣體水冷冷凝裝置41必須確定已經(jīng)接上冷凝用的液體循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)出口對(duì)及 25，并且確定液體量足夠及液位顯示器35操作正常。冷凝液23的溫度可以從溫度顯示器 17得知；溫度過高時(shí)可以調(diào)節(jié)液體的流放速度。隔熱室內(nèi)設(shè)置有助燃?xì)饪?5，提供必需的空氣幫助燃料箱4內(nèi)的炭焚燒；隔熱室內(nèi)裝有廢氣排出煙囪9使廢氣能流暢地排出。以上所述和圖例，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置，包括有反應(yīng)釜、合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置、熱裂解液體收集箱、不能冷凝的合成氣體管道裝置及合成氣體燃燒裝置，反應(yīng)釜與合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置之間管道連接有合成氣體排出接駁管道裝置；合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置管道連接熱裂解液體收集箱；不能冷凝的合成氣體管道裝置管道連接燃?xì)馊紵b置，其特征在于所述的農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置設(shè)有隔熱室，反應(yīng)釜封閉在隔熱室內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置，其特征在于所述的不能冷凝的合成氣體管道裝置與燃?xì)馊紵b置直接管道連接；所述燃?xì)馊紵b置設(shè)于隔熱室外，附設(shè)可調(diào)節(jié)的空氣提供系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置，其特征在于所述的燃?xì)馊紵b置固定連接在隔熱室外壁上，燃?xì)馊紵b置的燃燒端設(shè)有燃?xì)馊紵龂娮煅b置連接在隔熱室內(nèi)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置，其特征在于所述的水冷冷凝裝置及空冷冷凝裝置可分別拆卸，并且可單獨(dú)在農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置中使用。
專利摘要本實(shí)用新型是一種農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置，包括有反應(yīng)釜、合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置、熱裂解液體收集箱、不能冷凝的合成氣體管道裝置及合成氣體焚燒裝置，反應(yīng)釜與合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置之間管道連接有合成氣體排出接駁管道裝置；合成氣空冷冷凝裝置、合成氣水冷冷凝裝置管道連接熱裂解液體收集箱；不能冷凝的合成氣體管道裝置管道連接燃?xì)馊紵b置，農(nóng)林業(yè)的生物質(zhì)熱裂解用裝置設(shè)有隔熱室，反應(yīng)釜封閉在隔熱室內(nèi)。本實(shí)用新型自給自足、安全、半自動(dòng)化及偏差性低、不需要太準(zhǔn)確的監(jiān)控、生產(chǎn)出價(jià)值高及明顯的下游產(chǎn)品，把通常被視為廢物處理的活動(dòng)變成一種生產(chǎn)工序，是農(nóng)林業(yè)生物質(zhì)處理技術(shù)上的一大突破。
文檔編號(hào)C10B53/02GK202118925SQ20112000272
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者蕭良英 申請(qǐng)人:蕭良英