一种连续式生物质原料风选除杂干燥装置

本实用新型属于生物质干燥预处理技术领域，具体涉及一种连续式生物质原料风选除杂干燥装置。

背景技术：

我国的可开发生物质资源总量为7亿吨左右标准煤，其中农作物秸秆约3.5亿吨，占50%以上。因此，加大生物质能源的开发利用，进行农业生物质能源发掘利用，不仅可解决农民的增收和“三农”问题，还可解决目前中国面临的能源短缺、环境污染、食品安全等重大社会经济问题。生物质炭因具有制备原料来源广泛、比表面积大、孔隙发达、富含碳素、表面官能团丰富等特点而被广泛用于土壤改良、污染物去除、固碳减排等方面。近年来，研究发现将生物质炭进行物理、化学或生物改性会强化生物质炭功能，有利于生物质炭的高效利用。生物质物料作为生物质炭的制备原材料在进行炭化前若水分过多将会对炭化质量产生很大影响，另外原料中所含杂质过多也将影响设备正常工作和生物质炭的质量。因此急需设计一种可以对生物质物料进行预处理的除杂干燥装置。

技术实现要素：

为了提高生物质炭在炭化后的质量、减少在炭化过程中设备的故障率，本发明提供一种连续式生物质原料风选除杂干燥装置，采用风选除杂与干燥相结合的方式对生物质物料进行预处理，所述装置可以对生物质物料进行连续处理，极大的提高了作业效率。

基于上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种连续式生物质原料风选除杂干燥装置，包括风机、风选筒、干燥筒、生物质烟气在线检测器以及蒸汽发生器；

风选筒顶端设有进料斗；干燥筒顶端设有竖直向上延伸的排气管道，排气管道的下端伸入干燥筒内，且排气管道的下端与干燥筒形成套管结构；

风选筒一侧的侧壁设有进风管，风选筒另一侧的侧壁设有出风管，风机出风口处通过送风管与进风管相连通；出风管的出风口处与干燥筒侧壁相连通；

风选筒侧壁还设有蒸汽入口管，蒸汽入口管的入口端与蒸汽发生器的出口端相连通；

干燥筒侧壁设有支架，支架上安装有湿度在线监测器，所述生物质烟气在线检测器设置于干燥筒外，且湿度在线监测器和生物质烟气在线检测器的检测端伸入干燥筒内，湿度在线监测器和生物质烟气在线检测器的信号输出端均与蒸汽发生器的启动开关控制连接；

干燥筒内设有若干从上至下均匀排列的螺旋导流板。

进一步的，风选筒底端和干燥筒底端均设有用于出料的锥形筒。

进一步的，为了便于对排气管道的支撑，干燥筒顶壁还设有用于固定排气管道的支撑杆。

进一步的，出风管与干燥筒侧壁连接方式为焊接。

进一步的，所述出风管为由入口端到出口端逐渐变细的锥形筒结构。

进一步的，所述蒸汽发生器型号为zdr70kw，湿度在线监测器型号为ws-sd01，生物质烟气在线检测器型号为tr-933d。

进一步的，最上端的螺旋导流板嵌设于排气管道与干燥筒形成套管结构之间，干燥筒内设置的螺旋导流板结构可以用于延长物料与管壁的接触面积，增加换热时间，提高换热效率。

进一步的，所述螺旋导流板上设有电磁铁，可以吸附物料里的含铁杂物。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型所述的连续式生物质原料风选除杂干燥装置可以对干燥筒内的湿度、生物质烟气进行实时监测和调控，并调节蒸汽发生器的开启与停止，从而设定物料风选除杂运行的效率以及过热蒸汽干燥的基准。

2、所述连续式生物质原料风选除杂干燥装置可连续进行物料的除杂干燥处理，通过风机作用，筒内水蒸气和粉尘等可从干燥筒上方排气管道排出，因此具有较高的生产效率。

3、本实用新型所述装置具有结构简单、高效优质、除杂效率高的特点，能动态精准检测生物质物料干燥过程中的含水率、连续进行物料除杂和干燥作业。

4、本实用新型所述装置采用双筒联同设计方案，具有结构简单紧凑高效、节能低耗的特点，并且能够检测生物质物料干燥过程中的含水率，有利于生物质资源化利用。

附图说明

图1是实施例1所述生物质炭化前连续式原料除杂干燥装置的主视图；

图2是实施例1所述风选筒和干燥筒的内部结构示意图；

图中，1、风机；2、送风管；3、风选筒；4、干燥筒；31、进料斗；32、进风管；34、蒸汽入口管；35、出风管；41、排气管道；43、支架；44、湿度在线监测器；46、螺旋导流板。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案作出进一步的说明，但所述实施例旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制，实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

实施例1

如图1-2所示，一种连续式生物质原料风选除杂干燥装置，包括风机1、竖直设置的风选筒3、竖直设置的干燥筒4、生物质烟气在线检测器以及蒸汽发生器；

风选筒3和干燥筒4顶端均设有顶壁，且风选筒3底端和干燥筒4底端均设有用于出料的锥形筒；

风选筒3顶壁设有敞口向上的进料斗31；干燥筒4顶壁设有竖直向上延伸的排气管道41，排气管道41的下端伸入干燥筒4内，且排气管道41的下端与干燥筒4形成套管结构，为了便于对排气管道41的支撑，干燥筒4顶壁还设有用于固定排气管道41的支撑杆；

风选筒3左侧壁设有进风管32，风选筒3右侧壁设有出风管35，风机1出风口处通过送风管2与进风管32相连通；具体的，送风管2与进风管32法兰连接；出风管35的出风口处与干燥筒4侧壁相连通（本实施例中出风管35与干燥筒4侧壁连接方式为焊接）；所述出风管35为由入口端到出口端逐渐变细的锥形筒结构，本实施例中风机1安装在风选筒3的左侧，干燥筒4安装在风选筒3的右侧；

风选筒3前侧设有向前延伸的蒸汽入口管34，蒸汽入口管34的入口端设有法兰，蒸汽入口管34的入口端与蒸汽发生器（图中未标出）的出口端相连通；

干燥筒4右侧设有支架43，支架43上安装有湿度在线监测器44，所述生物质烟气在线检测器设置于干燥筒4外，且湿度在线监测器44和生物质烟气在线检测器的检测端伸入干燥筒4内，湿度在线监测器44和生物质烟气在线检测器的信号输出端均与蒸汽发生器的启动开关控制连接，具体的，当干燥筒4内的烟气含量达到设定的阈值时，生物质烟气在线检测器向蒸汽发生器发出开启信号，蒸汽发生器即启动，排出高温蒸汽；当干燥筒4内的湿度达到设定的阈值时，湿度在线监测器44向蒸汽发生器发出关闭信号，蒸汽发生器即关闭；本实施例中生物质烟气在线检测器、湿度在线监测器44与蒸汽发生器启动开关的控制连接关系采用本领域的常规设置即可，且不是本实用新型的发明点所在，故不再赘述。

干燥筒4内设有若干从上至下均匀排列的螺旋导流板46，最上端的螺旋导流板46嵌设于排气管道41与干燥筒4形成套管结构之间，干燥筒4内设置的螺旋导流板46结构可以用于延长物料与管壁的接触面积，增加换热时间，提高换热效率；所述螺旋导流板46上设有电磁铁，可以吸附物料里的含铁杂物；通过风机1将经过风选筒3风选后的生物质原料吹入干燥筒4，其中的水蒸气和粉尘等可从干燥筒4上方排气管道41自动排出。

所述装置通过湿度在线监测器44和生物质烟气在线检测器对干燥筒4内的湿度、生物质烟气进行实时监测，并向蒸汽发生器发出开启或关闭的信号，从而调节进入风选筒3内的蒸汽流量，保证生物质原料在风选除杂过程中的蒸汽含量和湿度的均衡稳定；所述装置可连续进行物料的除杂干燥处理，因此具有较高的生产效率。

所述蒸汽发生器型号为zdr70kw，湿度在线监测器44型号为ws-sd01，生物质烟气在线检测器型号为tr-933d。

使用前，设定湿度在线监测器44和生物质烟气在线检测器的检测阈值。

所述生物质炭化前连续式原料除杂干燥装置的使用方法，包括如下步骤：

s1：首先启动湿度在线监测器44和生物质烟气在线检测器，然后启动风机1，将粉碎的生物质物料（如农作物秸秆）从进料斗31匀速送入风选筒3内，生物质物料在过热蒸汽和风力作用下混合为类流体，类流体中夹杂的比重较大的杂物（例如石子等）可以在风力作用下与生物质物料分离并下落至风选筒3底部的锥形筒排出，类流体伴随过热蒸汽经过出风管35进入干燥筒4；

s2：进入到干燥筒4内，类流体沿着干燥筒4内的螺旋导流板46进行旋转运动，并与过热蒸汽进行充分热交换，最终在干燥筒4内螺旋下落到底部，在此过程中，物料里的含铁杂物被吸附在位于螺旋导流板46的电磁铁上，并大大延长物料与过热蒸汽作用时间；通过生物质烟气在线检测器、湿度在线监测器44对类流体中生物质物料的烟气含量和湿度进行实时监测，当干燥筒4内的烟气含量达到设定的阈值时，应该减小进料斗31的进料量或者增加干燥筒4内的蒸汽湿度，此时生物质烟气在线检测器向蒸汽发生器发出开启信号，蒸汽发生器即排出高温蒸汽，高温蒸汽依次通过蒸汽入口管34、风选筒3、出风管35进入干燥筒4内；当干燥筒4内的湿度达到设定的阈值时，应该减小干燥筒4内的蒸汽湿度，此时，湿度在线监测器44向蒸汽发生器发出关闭信号，蒸汽发生器即关闭；

s3：在风机1作用下干燥筒4内部多余水蒸气、烟气和粉尘等通过干燥筒4上方排气管道41排出，同时经过风选后的物料下落至干燥筒4底部的锥形筒处排出，即完成一批生物质物料的风选除杂干燥处理。

本实用新型结构简单、高效优质，能动态精准检测生物质物料干燥过程中的含水率、连续进行物料除杂和干燥作业。

最后所应说明的是：上述实施例仅用于说明而非限制本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。