生產(chǎn)秸稈液化油的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)具更高熱值的秸稈油的設(shè)備，包括與熱裂解箱連通的用于儲(chǔ)存床料備料的真空床料儲(chǔ)存箱；用于使秸稈粉和添加劑混合的攪拌機(jī)；用于使氣態(tài)產(chǎn)物冷凝的真空冷卻塔；還包括連接于攪拌機(jī)和熱裂解箱之間的真空干燥箱，所述添加劑由秸稈炭化粉、橡膠炭化粉和動(dòng)物尸骨炭化粉組成；所述床料為陶土粉和催化劑組成的組合物，其中催化劑由鉑、鎳、氧化鈰粉、鐵粉、托瑪琳粉組成；所述熱裂解箱為一內(nèi)腔可抽成真空的箱體，其內(nèi)部設(shè)有上下連通的圓桶狀混合腔和螺旋狀管道，螺旋狀管道上設(shè)置若干排氣孔。本實(shí)用新型可形成以C-H為基礎(chǔ)的更多的羥基化合物，秸稈轉(zhuǎn)化為秸稈油的轉(zhuǎn)化率大大增加，而且熱值也得到提高，造價(jià)低廉，易推廣。
【專利說(shuō)明】 生產(chǎn)秸稈液化油的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種生產(chǎn)秸桿液化油的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)作物的秸桿含有生物質(zhì)能，秸桿液化成油是生物質(zhì)能的有效利用方式，與用秸桿直接燃燒獲得熱能相比，生物質(zhì)能的利用率提高30%以上，同時(shí)產(chǎn)生多種有用價(jià)值副產(chǎn)品，具有廣闊的應(yīng)用前景。在秸桿液化過(guò)程中，主要包括將粉碎后的秸桿物料和作為加熱工質(zhì)的床料加入到熱裂解箱中進(jìn)行熱裂解反應(yīng)，由熱裂解后形成的氣態(tài)物質(zhì)冷凝成液態(tài)油等步驟，但現(xiàn)有的工藝方法由于熱裂解箱的條件限制，其裂解反應(yīng)速率較慢，易產(chǎn)生二次反應(yīng)，且在反應(yīng)過(guò)程中添加劑與催化劑的選擇不同，反應(yīng)溫度控制等系列問(wèn)題，其后果是生產(chǎn)的秸桿油的水分偏高，熱值偏低，而且秸桿轉(zhuǎn)化為秸桿油的轉(zhuǎn)化率偏低，這是現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種生產(chǎn)具更高熱值的秸桿油的裝置。
[0004]本實(shí)用新型的生產(chǎn)秸桿液化油的裝置，包括與熱裂解箱連通的用于儲(chǔ)存床料備料的真空床料儲(chǔ)存箱；
[0005]用于使秸桿粉和添加劑混合的攪拌機(jī)；
[0006]用于使氣態(tài)產(chǎn)物冷凝的真空冷卻塔；
[0007]其特征是:還包括連接于攪拌機(jī)和熱裂解箱之間的真空干燥箱，所述添加劑由秸桿炭化粉、橡膠炭化粉和動(dòng)物尸骨炭化粉組成；所述床料為陶土粉和催化劑組成的組合物，其中催化劑由鉬、鎳、氧化鈰粉、鐵粉、托瑪琳粉組成；所述熱裂解箱為一內(nèi)腔可抽成真空的箱體，其內(nèi)部設(shè)有上下連通的圓桶狀混合腔和螺旋狀管道，螺旋狀管道上設(shè)置若干排氣孔。
[0008]真空干燥箱由可抽成真空的箱體和溫控燃燒器組成，該箱體上設(shè)有真空泵，溫控燃燒器由置于箱體下方的燃?xì)庠詈团c該燃?xì)庠钕噙B通的溫控閥組成。
[0009]真空冷卻塔外設(shè)有進(jìn)氣口、進(jìn)水口、出水口 ；塔內(nèi)設(shè)有與所述進(jìn)水口和出水口連通的盤(pán)管，還設(shè)有與塔內(nèi)底部液化油連通的噴淋器。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011]I)設(shè)置秸桿粉真空干燥裝置可提高秸桿粉的質(zhì)量，控制水分(3-5%)和溫度(95-100°C)，使其在與床料發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中溫差減小、增強(qiáng)抗氧化作用，并能降低秸桿油在形成過(guò)程中的水分含量。
[0012]2)秸桿粉中加入一定量的由秸桿炭化粉、橡膠炭化粉和動(dòng)物尸骨炭化粉組成的添加劑，在反應(yīng)過(guò)程中起到加快速熱裂解的作用。
[0013]3 )床料中加入一定量的由鉬、鎳、氧化鈰粉、鐵粉、托瑪琳粉組成的催化劑，促使秸桿在裂解過(guò)程中的C-O醚氧鍵斷裂加快、縮短熱裂解時(shí)間，從而使秸桿粉料在反應(yīng)過(guò)程中形成以C-H為基礎(chǔ)的更多的羥基化合物，秸桿轉(zhuǎn)化為秸桿油的轉(zhuǎn)化率大大增加，而且熱值也得到提高，熱值可達(dá)450(Γ5000大卡。
[0014]4)本實(shí)用新型的設(shè)備造價(jià)低廉，運(yùn)營(yíng)成本大幅度降低，易推廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的生產(chǎn)秸桿液化油的裝置及工藝流程示意圖。
[0016]圖2是圖1中的真空干燥箱的放大圖。
[0017]圖3是圖1中的熱裂解箱的放大圖。
[0018]圖4是圖1中的床料加熱箱的放大圖。
[0019]圖5是圖1中的真空冷卻塔的放大圖。
[0020]圖6是圖1中的初級(jí)油分離箱及初級(jí)油過(guò)濾器的放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0022]圖1是本實(shí)用新型的生產(chǎn)秸桿液化油的裝置圖，也反應(yīng)了本設(shè)計(jì)的工藝流程，包括秸桿原料加工流程、床料加工流程、秸桿速裂解氣化過(guò)程及液化油加工流程。整個(gè)裝置置于車(chē)載條件下，這樣可方便地到達(dá)不同的地點(diǎn)，便于秸桿粉就地取材的實(shí)現(xiàn)。
[0023]秸桿原料加工是這樣進(jìn)行的:原料秸桿在粉碎機(jī)11中粉碎后成為f 3mm的粉末狀秸桿，該秸桿粉經(jīng)由輸送管道進(jìn)入儲(chǔ)料箱12，位于儲(chǔ)料箱12下方的磁選機(jī)13對(duì)其進(jìn)行處理后，秸桿粉落入雜質(zhì)過(guò)濾篩14中去除雜質(zhì)，然后進(jìn)入熱風(fēng)爐15烘干，使其水分控制在<10%的狀態(tài)；添加劑箱17中盛有秸桿炭化粉、橡膠炭化粉和動(dòng)物尸骨炭化粉以質(zhì)量比例為I:1:1混合組成的添加劑。來(lái)自熱風(fēng)爐15中的秸桿粉與來(lái)自添加劑箱17的添加劑在攪拌機(jī)16中充分?jǐn)嚢韬?混合質(zhì)量比例為97:3)，通過(guò)輸送管道進(jìn)入真空干燥箱19中，請(qǐng)參看圖2，真空干燥箱19由可抽成真空的箱體191和溫控燃燒器組成，該箱體上設(shè)有真空泵192，溫控燃燒器由置于箱體下方的燃?xì)庠?93和與該燃?xì)庠钕噙B通的溫控閥194組成。真空干燥箱19可使秸桿粉保溫在約95?100°C，且水分控制于3?5%的狀態(tài)，作為下一步進(jìn)行快速熱裂解的備料之一，在本實(shí)施例中，真空干燥箱19為完全相同的兩副。
[0024]床料加工流程是這樣的，請(qǐng)參看圖4，床料加工主要是在床料加熱箱20中進(jìn)行的。床料是組合物，其組份為90%陶瓷粉和10%催化劑，其中催化劑由鉬、鎳、氧化鈰粉、鐵粉、托瑪琳粉組成；組成所述催化劑的各組份的質(zhì)量比為0.02:0.08:5.9: 2:2。所述床料加工成顆粒f 1.5mm圓球狀。床料經(jīng)由床料入口 21進(jìn)入床料加熱釜22內(nèi)，加熱釜22的下方是燃燒室23，其內(nèi)設(shè)有與加熱釜22的下端相通的泄料管24，床料在加熱釜23內(nèi)混合加熱后，進(jìn)入泄料管24中進(jìn)一步加熱，并經(jīng)由出料泵25從床料輸送帶26到達(dá)床料儲(chǔ)存箱27中，床料的溫度控制在80(T850°C的狀態(tài)暫存，作為下一步進(jìn)行快速熱裂解的備料之二。
[0025]秸桿速裂解氣化過(guò)程是在熱裂解箱30中進(jìn)行的，參看圖3，熱裂解箱30為一內(nèi)腔可抽成真空的箱體，其內(nèi)部設(shè)有上下排列的圓桶狀混合腔31和螺旋狀管道32，螺旋狀管道32的上端與圓桶狀混合腔31的底部連通，在圓桶狀混合腔31的頂部設(shè)有兩進(jìn)口，分別為秸桿粉進(jìn)口 311和床料進(jìn)口 312，秸桿粉進(jìn)口 311通過(guò)真空螺桿進(jìn)料器33與真空干燥箱19的底部連通，床料進(jìn)口 312通過(guò)真空螺桿進(jìn)料器34與床料儲(chǔ)存箱27的底部連通；儲(chǔ)存于真空干燥箱19中的秸桿粉和儲(chǔ)存于床料儲(chǔ)存箱27中的床料分別經(jīng)過(guò)真空螺桿進(jìn)料器33、34到達(dá)秸桿粉進(jìn)口 311和床料進(jìn)口 312，并進(jìn)入圓桶狀混合腔31，依憑重力作用下落，混合腔31中還設(shè)有若干攪拌葉313，其固定于與電機(jī)36相連的樞軸314上，在攪拌葉的快速旋轉(zhuǎn)作用下，秸桿粉和床料于混合腔中充分混合，快速裂解，并且當(dāng)其下落于螺旋狀管道32中時(shí)進(jìn)一步混合、裂解，裂解后生成的氣態(tài)產(chǎn)物從螺旋狀管道32上設(shè)置的若干孔320流來(lái)，并裹著部分固態(tài)物上竄至與內(nèi)腔連通的真空氣固分離器39中，在此，固態(tài)殘?jiān)环蛛x出來(lái)；而熱裂解氣體通過(guò)管道被輸送至組合式真空冷卻塔。裂解后余下的固態(tài)物是從螺旋狀管道32下端流出的炭粉和床料，其沉淀于熱裂解箱30的內(nèi)腔底部，不斷積累至一定高度，當(dāng)其高度足夠時(shí)，被與熱裂解箱30底部連通的真空螺桿出料器35輸送至炭粉床料分級(jí)篩36，分離出的炭粉被輸送至炭粉儲(chǔ)存箱37中；分離出的床料被輸送至與床料入口連通的床料回收箱38中，在床料出料泵25的作用下，床料回收箱38中的床料又可進(jìn)入床料加熱釜22中重復(fù)利用。
[0026]裂解反應(yīng)是在真空的條件下進(jìn)行，秸桿粉與床料的熱裂解在0.3^0.5s內(nèi)完成，通過(guò)控制分別與真空干燥箱19和床料儲(chǔ)存箱27連通的真空螺桿進(jìn)料器33、34的旋轉(zhuǎn)速度t匕，單位時(shí)間內(nèi)其進(jìn)入混合腔中的質(zhì)量比例控制在7:3。箱體的下部設(shè)有振動(dòng)電機(jī)37，其與螺旋狀管道32相連，用以對(duì)螺旋狀管道產(chǎn)生上下、左右的振動(dòng)，從而使得裂解后余下的固態(tài)物更易下落出來(lái)。
[0027]液化油加工流程是主要是在真空冷卻塔41、初級(jí)油分離箱42和初級(jí)油過(guò)濾器43內(nèi)完成。
[0028]請(qǐng)參看圖5，真空冷卻塔41外設(shè)有進(jìn)氣口 411、出氣口 412、出油口 413、進(jìn)水口414、出水口 415，塔內(nèi)設(shè)有與進(jìn)水口 414和出水口 415連通的盤(pán)管416，高溫的氣態(tài)物從進(jìn)氣口 411進(jìn)入塔內(nèi)，剛好與灌滿冷水的盤(pán)管416遭逢而發(fā)生熱交換，一部分氣態(tài)物冷凝成液態(tài)油而落于塔底積累起來(lái)，冷卻塔內(nèi)還設(shè)有噴淋器417，其通過(guò)管道418與底部積累的油連通，管道418上設(shè)有泵419，用于將底部的冷卻油提升到噴淋器417中并向下噴淋，上升的氣態(tài)物與之相遇，從而冷卻效果更佳。熱交換后，從進(jìn)水口 414進(jìn)入的冷水變成了出水口 415流出的熱水，從而帶走熱量，保持熱平衡。不可凝的氣體從出氣口 412排出，分成兩路，一路到達(dá)與真空干燥箱19相連的溫控燃燒器參與燃燒；另一路到達(dá)床料加熱箱20的燃燒室23參與燃燒，使得不可凝的氣體亦可充分發(fā)揮作用。
[0029]初級(jí)油分離箱是這樣工作的:請(qǐng)參看圖6，真空冷卻塔41內(nèi)底部積累的秸桿油到達(dá)一定液面后，打開(kāi)出油口 413，使秸桿油全部泄到初級(jí)油分離箱42的內(nèi)腔中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的時(shí)效作用，內(nèi)容物分層為下層的木醋液和上層的初級(jí)油，于分離箱42的側(cè)壁上設(shè)有一泄油管421，上層的初級(jí)油可經(jīng)泄油管421全部到達(dá)過(guò)濾器43中，而后，分離箱中余下的全部是木醋液，通過(guò)底部的泄液管422可將其放入木醋液儲(chǔ)存箱423中，分離箱完成初級(jí)的分離工作。
[0030]初級(jí)油過(guò)濾器43包括置于容器430中的網(wǎng)袋431、置于網(wǎng)袋431中的吸油管432和與吸油管432連通的電泵433。進(jìn)入過(guò)濾器43中的初級(jí)油先是到達(dá)網(wǎng)袋431的外部，在電泵433的作用下，源源不斷地透過(guò)網(wǎng)袋431、經(jīng)由吸油管432被抽送至成品油儲(chǔ)存箱435中，在此過(guò)程中，初級(jí)油中的雜質(zhì)被擋于網(wǎng)袋431之外而沉淀下來(lái)，使得初級(jí)油得到了過(guò)濾和凈化而成為成品油。
[0031]以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種生產(chǎn)秸桿液化油的裝置，包括:與熱裂解箱連通的用于儲(chǔ)存床料備料的真空床料儲(chǔ)存箱；用于使秸桿粉和添加劑混合的攪拌機(jī)；用于使氣態(tài)產(chǎn)物冷凝的真空冷卻塔； 其特征是:還包括連接于攪拌機(jī)和熱裂解箱之間的真空干燥箱，所述真空干燥箱由可抽成真空的箱體和溫控燃燒器組成，該箱體上設(shè)有真空泵，溫控燃燒器由置于箱體下方的燃?xì)庠詈团c該燃?xì)庠钕噙B通的溫控閥組成。
2.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)秸桿液化油的裝置，其特征是:所述熱裂解箱為一內(nèi)腔可抽成真空的箱體，其內(nèi)部設(shè)有上下連通的圓桶狀混合腔和螺旋狀管道，螺旋狀管道上設(shè)置若干排氣孔。
3.如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)秸桿液化油的裝置，其特征是:真空冷卻塔外設(shè)有進(jìn)氣口、進(jìn)水口、出水口 ；塔內(nèi)設(shè)有與所述進(jìn)水口和出水口連通的盤(pán)管，還設(shè)有與塔內(nèi)底部液化油連通的噴淋器。
【文檔編號(hào)】C10G1/00GK204079896SQ201420383660
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】毛炳榮, 毛中元 申請(qǐng)人:上海昆侖赫巴農(nóng)業(yè)科技有限公司