一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及生物質(zhì)熱解炭化技術(shù)研究領(lǐng)域，特別是一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)熱解炭化技術(shù)是農(nóng)林廢棄物資源化利用的新技術(shù)。該技術(shù)可以將秸桿、木肩等農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)化為生物炭，生物炭在農(nóng)業(yè)與環(huán)境領(lǐng)域具有較高的潛在價值。
[0003]目前，國內(nèi)研究者設(shè)計了不同規(guī)模的生物質(zhì)熱解炭化反應(yīng)器，開發(fā)出不同的生物質(zhì)熱解炭化工藝。CN104017590A發(fā)明了一種農(nóng)林生物質(zhì)連續(xù)熱解炭化方法，實現(xiàn)生物質(zhì)連續(xù)、穩(wěn)定熱解炭化，熱解階段和炭化階段在同一系統(tǒng)中分步完成，輸送效率得到顯著提高；反應(yīng)條件穩(wěn)定可控、能源利用率高；CN103627415A發(fā)明了一種生物質(zhì)熱解炭化系統(tǒng)設(shè)備，能對生物質(zhì)進行高效率的炭化處理，能連續(xù)投料、連續(xù)出料、出炭率高，提高了作業(yè)環(huán)境，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，且出炭時間短，耗能低；CNl02634358A發(fā)明了一種高效可擇熱解系統(tǒng)，設(shè)計不僅可調(diào)性較好、性價比較強、加熱效率較高，而且成品炭質(zhì)量較好、生產(chǎn)效率較高；CN202968463U發(fā)明了一種秸桿連續(xù)式低溫?zé)峤馓炕癄t，在進料裝置上設(shè)置有蒸汽加熱裝置，為炭化爐提供足夠的溫度，加料時不改變炭化爐內(nèi)溫度，使生產(chǎn)周期短，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，單機日處理量大；CN102134497A發(fā)明了一種炭化裝置，具有進出料快捷、效率高、使用安全可靠的特點，適合在田間現(xiàn)場作業(yè)！CN203333572U發(fā)明了一種內(nèi)加熱連續(xù)式生物質(zhì)炭化設(shè)備爐體，可實現(xiàn)生物炭生產(chǎn)的連續(xù)作業(yè)，通過調(diào)節(jié)進風(fēng)量，可有效控制爐內(nèi)溫度，改善生物炭品質(zhì)。綜上所述，生物質(zhì)熱解炭化設(shè)備的研究熱點集中在生產(chǎn)連續(xù)性、生產(chǎn)效率、能源利用率等方面，在提高生物炭品質(zhì)的設(shè)備與工藝方面關(guān)注較少。
[0004]愛丁堡大學(xué)研究者提出生物炭具有吸附性，生物炭生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)分也會被生物炭吸收，降低了生物炭的應(yīng)用價值。本實用新型設(shè)計物理作用力，促使熱解產(chǎn)生揮發(fā)分離開反應(yīng)體系，一是利用流體的伯努利效應(yīng)將揮發(fā)分快速帶離反應(yīng)體系，二是，設(shè)計電機帶動反應(yīng)管內(nèi)管以一定的速率轉(zhuǎn)動，依靠離心力使揮發(fā)分離開，達到生產(chǎn)清潔生物炭的目的。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，利用伯努利效應(yīng)與離心作用將熱解氣快速帶離反應(yīng)體系。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，由套筒⑴、套筒頂蓋⑵、內(nèi)管(3)、支架(4)、旋轉(zhuǎn)底座(5)、進氣口(6)、排氣口(7)、內(nèi)管上部(8)、內(nèi)管下部(9)、窗孔(10)、環(huán)形間隙(11)、電機(12)、主軸(13)組成，其特征在于，套筒(I)、套筒頂蓋(2)以及安裝在套筒內(nèi)部支架(4)上的內(nèi)管(3)之間形成一個較小的圓形間隙，載氣從進氣口(6)進入，進過該圓形間隙，從排氣口(7)流出，套筒(I)內(nèi)部的支架(4)上裝有旋轉(zhuǎn)底座(5)，內(nèi)管(3)放置在旋轉(zhuǎn)底座(5)上，電機(12)通過主軸(13)帶動旋轉(zhuǎn)底座(5)轉(zhuǎn)動。
[0007]所述的用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于套筒(I)內(nèi)部設(shè)有一個支架(4)，用于安裝內(nèi)管(3)，在支架(4)上設(shè)有一個旋轉(zhuǎn)底座(5)，其作用是帶動內(nèi)管(3)以一定的速率旋轉(zhuǎn)。
[0008]所述的用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于，套筒(I)底部設(shè)有一個進氣口出)，向進氣口(6)通入載氣，可以把內(nèi)管(3)內(nèi)部生物質(zhì)原料熱解生成的氣體從生物質(zhì)熱解反應(yīng)器內(nèi)帶出。
[0009]所述用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于套筒(I)上部設(shè)有套筒頂蓋(2)，套筒頂蓋(2)與套筒(I)之間通過耐高溫密封墊密封，套筒頂蓋上設(shè)有一個排氣口(7)。
[0010]所述用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于內(nèi)管(3)分為內(nèi)管上部(8)和內(nèi)管下部(9)兩個部分，其中內(nèi)管下部(9)為裝載區(qū)，用于裝載實驗所需的生物質(zhì)原料；內(nèi)管上部(8)為生物質(zhì)熱解揮發(fā)分逸出區(qū)，生物質(zhì)熱解反應(yīng)生成的揮發(fā)分通過內(nèi)管上部⑶向套筒⑴和內(nèi)管(3)中間的環(huán)形間隙(11)逸出。
[0011]所述的用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置(3)，其特征在于內(nèi)管上部
(8)設(shè)有多個窗孔(10)，通過套筒底部的進氣口向套筒(I)內(nèi)通入載氣，當(dāng)載氣通過套筒
(I)和內(nèi)管(3)之間的環(huán)形間隙(11)時，其流速會加快，流速加快形成的壓差可以把內(nèi)管上部(8)的生物質(zhì)熱解揮發(fā)分帶出，最終通過套筒頂蓋上的排氣口(7)排出。
【附圖說明】
[0012]圖1為用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置示意圖；
[0013]1.套筒；2.套筒頂蓋；3.內(nèi)管；4.支架；5.旋轉(zhuǎn)底座；6.進氣口 ；7.排氣口 ；8.內(nèi)管上部；9.內(nèi)管下部；10.窗孔；11.環(huán)形間隙；12.電機；13.主軸。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和工作過程進一步描述。
[0015]—種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，由套筒、套筒頂蓋、內(nèi)管、支架、旋轉(zhuǎn)底座、進氣口、排氣口、內(nèi)管上部、內(nèi)管下部、窗孔、環(huán)形間隙、電機、主軸組成，其特征在于，套筒、套筒頂蓋以及安裝在套筒內(nèi)部支架上的內(nèi)管之間形成一個較小的圓形間隙，載氣從進氣口進入，進過該圓形間隙，從排氣口流出，套筒內(nèi)部的支架上裝有旋轉(zhuǎn)底座，內(nèi)管放置在旋轉(zhuǎn)底座上，電機通過主軸帶動旋轉(zhuǎn)底座轉(zhuǎn)動。
[0016]套筒包括其附屬結(jié)構(gòu)套筒頂蓋、支架。采用不銹鋼材質(zhì)(厚度為2mm)，套筒內(nèi)部設(shè)有一個支架，支架上設(shè)有一個旋轉(zhuǎn)底座。套筒上部安裝有套筒頂蓋，套筒頂蓋與套筒之間通過耐高溫密封墊(四氟乙烯墊片)密封，套筒頂蓋上設(shè)有一個排氣口。
[0017]內(nèi)管分為內(nèi)管上部(50mm)和內(nèi)管下部(150mm)兩個部分。其中內(nèi)管下部為裝載區(qū)，用于裝載實驗所需的生物質(zhì)原料；內(nèi)管上部為生物質(zhì)熱解揮發(fā)分逸出區(qū)。內(nèi)管上部設(shè)有窗孔(Φ 10mm)，每個圓周上有6個窗孔，設(shè)有三排，共18個孔。內(nèi)管本身放置在旋轉(zhuǎn)底座上。內(nèi)管和套筒之間就形成了一個環(huán)形間隙。生物質(zhì)熱解反應(yīng)生成的揮發(fā)分通過這些窗孔從內(nèi)管中逸出到環(huán)形間隙中。
[0018]通過套筒底部的進氣口向套筒內(nèi)通入載氣，當(dāng)載氣通過套筒和內(nèi)管之間的環(huán)形間隙時，其流速會加快，流速加快形成的壓差可以把內(nèi)管上部的生物質(zhì)熱解揮發(fā)分帶出，最終通過套筒頂蓋上的排氣口排出。套筒頂蓋上的排氣口與其他裝置連接。
[0019]最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，由套筒(1)、套筒頂蓋(2)、內(nèi)管(3)、支架(4)、旋轉(zhuǎn)底座(5)、進氣口(6)、排氣口(7)、內(nèi)管上部(8)、內(nèi)管下部(9)、窗孔(10)、環(huán)形間隙(11)、電機(12)、主軸(13)組成，其特征在于，套筒(1)、套筒頂蓋(2)以及安裝在套筒內(nèi)部支架(4)上的內(nèi)管(3)之間形成一個較小的圓形間隙，載氣從進氣口(6)進入，進過該圓形間隙，從排氣口(7)流出，套筒(1)內(nèi)部的支架(4)上裝有旋轉(zhuǎn)底座(5)，內(nèi)管(3)放置在旋轉(zhuǎn)底座(5)上，電機(12)通過主軸(13)帶動旋轉(zhuǎn)底座(5)轉(zhuǎn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于套筒(1)內(nèi)部設(shè)有一個支架(4)，用于安裝內(nèi)管(3)，在支架(4)上設(shè)有一個旋轉(zhuǎn)底座(5)，其作用是帶動內(nèi)管(3)以一定的速率旋轉(zhuǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于，套筒⑴底部設(shè)有一個進氣口(6)，向進氣口(6)通入載氣，可以把內(nèi)管(3)內(nèi)部生物質(zhì)原料熱解生成的氣體從生物質(zhì)熱解反應(yīng)器內(nèi)帶出。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于套筒(1)上部設(shè)有套筒頂蓋(2)，套筒頂蓋(2)與套筒(1)之間通過耐高溫密封墊密封，套筒頂蓋上設(shè)有一個排氣口(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于內(nèi)管(3)分為內(nèi)管上部(8)和內(nèi)管下部(9)兩個部分，其中內(nèi)管下部(9)為裝載區(qū)，用于裝載實驗所需的生物質(zhì)原料；內(nèi)管上部(8)為生物質(zhì)熱解揮發(fā)分逸出區(qū)，生物質(zhì)熱解反應(yīng)生成的揮發(fā)分通過內(nèi)管上部⑶向套筒⑴和內(nèi)管⑶中間的環(huán)形間隙(11)逸出。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于產(chǎn)生清潔生物炭的生物質(zhì)熱解實驗裝置，其特征在于內(nèi)管上部(8)設(shè)有多個窗孔(10)，通過套筒底部的進氣口向套筒(1)內(nèi)通入載氣，當(dāng)載氣通過套筒(1)和內(nèi)管(3)之間的環(huán)形間隙(11)時，其流速會加快，流速加快形成的壓差可以把內(nèi)管上部(8)的生物質(zhì)熱解揮發(fā)分帶出，最終通過套筒頂蓋上的排氣口(7)排出。
【專利摘要】本實用新型涉及一種生物質(zhì)熱解炭化反應(yīng)器，主由套筒、套筒頂蓋、內(nèi)管、支架、旋轉(zhuǎn)底座、進氣口、排氣口、內(nèi)管上部、內(nèi)管下部、窗孔、環(huán)形間隙、電機、主軸組成。內(nèi)管放置在套筒內(nèi)部安裝有旋轉(zhuǎn)底座的支架上，旋轉(zhuǎn)底座有電機帶動。內(nèi)管分為內(nèi)管上部和內(nèi)管下部，內(nèi)管下部裝載生物質(zhì)原料，內(nèi)管上部為生物質(zhì)熱解反應(yīng)揮發(fā)分的逸出區(qū)，生物質(zhì)熱解反應(yīng)的揮發(fā)分可以通過設(shè)在內(nèi)管上部的窗孔逸出到套筒中，有電機帶動產(chǎn)生的離心力加速了揮發(fā)分的逸出。從設(shè)在套筒底部的進氣口通入載氣，經(jīng)過套筒與內(nèi)管之間的狹窄區(qū)域，加速揮發(fā)分的逸出。本實用新型的生物質(zhì)熱解反應(yīng)器可以與揮發(fā)分收集器連接。
【IPC分類】C10B53/02, C10B57/00
【公開號】CN205061976
【申請?zhí)枴緾N201520710485
【發(fā)明人】孟海波, 趙立欣, 李麗潔, 姚宗路, 叢宏斌, 戴辰, 賈吉秀
【申請人】農(nóng)業(yè)部規(guī)劃設(shè)計研究院
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月15日