一种林业废弃物回收利用装置的制造方法_2

文档序号:9317437阅读:来源:国知局
化方式进行炭化,其主要是利用木质或秸杆等植物类原料所含的氢与氧元素可燃热解的原理实现。例如,所述连续式间接加热炭化装置,用于在400至600°C内使原料内的氢与氧转化成甲烷与一氧化碳气体,并将其燃烧产生热量,使其他原料继续进行相同的热分解反应以均匀炭化。又如,还用于通过供氧量与进料速度、进料数量来控制反应速度与温度。例如,增加供氧量以提升炭化温度,增加供氧量与进料速度以提升反应速度等,以此类推。
[0027]优选的,所述加热炭化装置设置螺旋进料单元,例如,所述螺旋进料单元利用重力采用螺旋送料方式将原料送入加热炭化装置内部;优选的,所述加热炭化装置采用自热方式,利用原料自身燃烧产生热量进行所述炭化。优选的,所述加热炭化装置用于在炭化时采用逐段加热实现,所述加热炭化装置中的各段的温度由低至高设置,进料处的温度较低,出料处的温度较高。又如,所述加热炭化装置还用于在炭化时采用热能回收利用,将热空气顺序返回上述各段,先返回温度较高的位置,最后从温度较低的进料处散出;优选的,所述加热炭化装置还对用于散出的所述热空气作环保处理。例如,对散出的所述热空气通过一个水槽中的自来水,例如,所述加热炭化装置的出料处设置S形管以及水槽,用于使所述热空气通过一根S形管通入到水中然后逸出。优选的,所述S形管设置安装孔,其上设置单向膜,用于在所述S形管内形成负压时,外部空气通过所述单向膜进入所述S形管,以免水槽中的自来水倒流。
[0028]优选的,所述加热炭化装置为炭化裂解装置,其顺序设置裂解器、下炉体与出料箱;所述裂解器用于将原料裂解炭化,得到初步炭化物料;所述下炉体用于将所述初步炭化物料完全炭化,得到炭化料;所述出料箱用于收集所述炭化料并输出。例如,所述炭化裂解装置包括裂解器、下炉体、出灰箱三个部分,出灰箱本质上是出料箱。所述炭化裂解装置的主要作用是预热原料,进行热解,析出水分与挥发分。优选的,炭化裂解装置设置为裂解器提供热烟气以及对原料进行深加工的炭化炉。例如,植物质原料由加料口进入裂解器内,经炭化炉的高温烟气间接加热,发生干燥热解,析出水分与挥发分;然后在裂解器螺旋推力的作用下,进入炭化炉,发生不完全燃烧反应,进一步去除原料中的挥发分,获得更高的碳含量;最后经出炭装置排出炭化炉。另外,原料在裂解器内干燥热解产生的热解气以及进入炭化炉后不完全燃烧所产生的可燃性气体,在炭化炉内与空气混合点燃,形成高温烟气。此烟气在高温引风机的作用下进入裂解器夹层,为生物质原料的干燥热解提供热源。同时,为充分利用这部分热量,可在裂解器外设置水夹套,为后续活化工序提供热水。
[0029]例如,系统启动时,为将裂解器预热至理想温度,需要将炭化炉调节到燃烧炉状态。即向炭化炉内加入部分原料,通入下部空气,使之发生完全燃烧反应,产生的热烟气用于预热裂解器。当裂解器达到理想温度以后,停止供应下部空气,并向裂解器内加入原料,然后慢慢通入中上部空气,视具体工况调节其流量。炭化炉炉底可安装转动炉排或者螺旋绞龙等装置,同时在出炭口设置星型卸料阀,可实现连续出炭,并防止空气泄漏。这样,具有以下优点:能源利用率高,节约能源,充分利用生物质原料自身能量,满足系统本身的能量需求;污染低,生物质焦油在系统内被高温燃烧,大大减少了对环境的污染;机械化、自动化程度高。数据采集及控制系统可远程执行,可对系统状态进行实时监控。
[0030]其中,裂解器是该炭化裂解装置的进料与炭化部分,优选的,所述裂解器顺序设置进料口、干燥区与炭化区。例如,所述进料口、所述干燥区与所述炭化区的温度递增。优选的,所述裂解器设置双层套管;所述双层套管的内层中,一端部为所述进料口,另一端部设置开口向下的裂解出料口,用于通过自由落体方式将所述初步炭化物料传送到所述下炉体;所述干燥区与所述炭化区设置于所述双层套管的内层中。优选的,所述双层套管的夹层为热风道,其第一风道入口连通所述炭化区之内,风道出口靠近所述进料口。优选的,所述热风道的第二风道入口连通所述下炉体。优选的,所述第二风道入口设置第二引风机。例如,炭化裂解装置的所述裂解器包含:进料段,干燥段以及炭化段,优选的,裂解器的主要外形是一台圆筒形的双层套管,例如,内套管外壁焊有螺旋,供热风沿管壁均匀经过。例如,热风经过地面的引风机引到外界排出,经过套管的热风将内套管加热到500°C。外套管钢板厚达18MM,外裹有保温层,防止热量散失。优选的,内套管内装有一条螺旋送料器,螺旋叶片与内套管内壁间隙小于5毫米,防止植物质原料卡住螺旋。优选的,螺旋送料器从裂解器的进料口一直到裂解器的出料口,裂解器的出料口一端用悬挂固定。植物质原料被破碎成10公分以下颗粒后,从进料口由皮带输送机送入进料口,进料口配有强制给料器,防止植物质原料悬空架住进料口造成阻塞。因内套管壁温度从出料口开始至进料口是500°C — 200°C梯形递减,离出料口越近,温度越高,这样进料口物料只是被干燥,随着物料前移,温度越来越高,在裂解中间达到400 - 450°C的炭化温度,物料开始自行热解,并产生热量,再被引风机从出料口上端的弯管引入内套管与外管间的风道,持续给裂解器供热。植物质物料抵达裂解器的出料口后,已经完成炭化过程,落入下炉体,在下炉体形成堆料层,同时堆料层散发的热能也被通过弯管引入夹层给裂解器供热。
[0031]炭化好的物料经过裂解器的出料口自由下落入下炉体。下炉体是炭化料的贮料仓,也是裂解器的主要热源供应源。炭化料在下炉体内堆积,仍继续炭化产生的热能被吸风机引入裂解器供热。同时为避免物料与氧充分接触烧失率过高,优选的,下炉体自下而上分两段为整个炉体供风,保持物料的燃烧同时,又保证物料不会被烧失,而且可以通过调节供风,来控制下炉体内的温度。下炉体最下面的供风是保证物料在堆积后能继续燃烧,使没有炭化完全的部分物料继续完成炭化,避免生料产生。优选的,上段布风在下炉体的中间,为环式布风,共有6个出风管,全部镶在耐火水泥内,用于防止长时间在高温下被烧坏。例如,每段布风的进风量通过鼓风机吹送风量大小进行调节。优选的,下炉体最上部还设有一个防爆口,用于防止炉内压力过大引起的爆炸。优选的,下炉体上部还设有压力表,用于从上到下分三段热电偶进行温度监测。优选的,下炉体锥形底部有出料拔料搅拌器,用于保证物料不架空阻塞物料出料。优选的,下炉体锥体上部侧面有点火口,用于起炉时的烘炉与温炉操作。优选的,下炉体的锥体侧面出料口为水冷式出料口,配有水冷夹套管,用于防止下炉体的出料口堆积炭料时间过长导致夹套管发红,造成生产安全事故。优选的,下炉体的出料口配有电动出料器。
[0032]优选的,所述出料箱设置密封仓,用于在收集所述炭化料后密封设置。优选的,所述出料箱还设置冷却器,用于将密封后输出的所述炭化料冷却至40°C以下。例如,出灰箱实际上是出炭箱,与下炉体的出料口相连接,密封态度,防止空气进入引起物料烧失。当出料口打开时,出灰箱进料口开启,出灰箱内有料位计,当料位满后,出灰箱进料口关闭。出灰箱内的螺旋送料器起动,向外出料。出灰箱为密封装置,避免炭化料与空气接触燃烧,当起到灭火作用和降低出炭温度作用。出来的炭化料经过输送带进入冷渣机,进行最后一步冷却至20 — 40°C,再经过比重去石机去除杂质、沙石、炉渣等。
[0033]又如,一种林业废弃物回收利用装置,其包括顺序设置的初次破碎装置、压制成型装置、切割装置、加热炭化装置、二次破碎装置、初次筛选分级装置、活化装置、二次筛选分级装置、酸洗装置以及研磨装置。又如,一种林业废弃物回收利用装置,其包括顺序设置的初次破碎装置、压制成型装置、切割装置、加热炭化装置、二次破碎装置、初次筛选分级装置、活化装置、二次筛选分级装置、酸洗装置、脱水装置、烘干装置以及研磨装置。又如,一种林业废弃物回收利用装置,其包括顺序设置的初次破碎装置、压制成型装置、切割装置、加热炭化装置、二次破碎装置、初次筛选分级装置、活化装置、二次筛选分级装置、酸洗装置、脱水装置、烘干装置、研磨装置、过筛装置以及混合装置。
[0034]例如,所述初次破碎装置用于将林业废弃物或农业废弃物破碎至小块状,例如,破碎至体积为I至50立方
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