一种生物质再利用回收装置的制作方法

文档序号:13687456
技术领域本发明涉及一种生物质再利用回收装置,特别适用于农作物秸杆、木粉等生物质的超亚临界水解液化精炼,属于高新技术中的生物质化工及能源领域。

背景技术:
生物能是以生物为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用。在各种可再生能源中,生物质是贮存的太阳能,更是一种唯一可再生的碳源,可转化成常规的固态、液态和气态燃料。据估计地球上每年植物光合作用固定的碳达2x1011t,含能量达3x1021j。生物质能源化工产业是以生物质有机物为原料,经现代工艺生产出来的油、气、电等能源及化工产品的生产行业。在我国,生物质能以有机废弃物和边际土地有机产品为主要原料。常规生物质能源产品生产工艺繁琐,有机物转化率低,能耗大及产率低,难以工业化。与常规工艺相比,生物质高压超亚临界液化技术工艺相对简单得多。现有的资料中可以查到具有超临界水解技术与亚临界水解技术综合优点的设备,生产可发酵糖,但是此种设备在的应用对象为实验室等中小研究用户,能耗较大,没有充分利用中间过程产生的大量余热,并且在前期准备工作中需要使用多种设备,占用空间,同时浪费资源,而且终端产物没有蒸馏精馏工艺分离,根本无法满足现代工业生产的需求。

技术实现要素:
一种生物质再利用回收装置,其特征在于:所述装置包括生物质辊道筛选清洗机1,切断机2,链条磨木机3,高浓碎浆机4,料浆泵5,水净化系统6,高浓除渣机7,余热换热器8,料浆高压泵一9,超临界水解液化反应器10,间冷器11,料浆高压泵二12,亚临界水解液化反应器13,蒸馏精馏设备14,储罐一15,储罐二16,储罐三17,储罐四18,操作控制中心19,以上各装置依次连接,其中流体机械物料管道进出口设有电磁阀门。进一步的,本发明装置工艺流程为:应用辊道筛选清洗机1对农作物秸秆原料进行石分拣的同时采用高压喷头对其进行一次清洁后,输送到切断机2切断为短秸秆短料,再进入链条磨木机3粉碎成细微粉末状物料,再进入高浓碎浆机4制浆,下一道工序进入高浓除渣机7把杂质分离出来,使用料浆高压泵一9打入超临界水解液化反应器10中,经过间冷器11处理,通过料浆高压泵二12再打入亚临界水解液化反应器13中,经高压水解液化反应生成生物质原油,再经蒸馏精馏设备分离为工业乙醇、多碳糖类、其它轻质有机物、重质有机物和水;分离出来的水可继续作为原料循环使用。进一步的,所述生物质辊道筛选清洗机1包括辊子支架、链轮、辊子、气缸、托盘、方管、传动轴,所述辊子支架与地面成30°角的直角三角形,所述辊子支架两侧设有高压喷淋头,所述辊子支架上方设置光电开关A;辊子安装在辊子支架上,所述辊子外层包裹着橡胶层,增加摩擦力,保证生物质可以通过筛选,清洗,运送到下一工序中;辊子两端设置轴承,轴承一端安装有链轮,通过电机逐一驱动。进一步的,所述高压喷头与水净化系统6连接。进一步的,所述:所述的超临界液化反应器10和亚临界反应器13为火焰辐射和对流加热的管式裂解炉;所述的余热换热器8为预热器,间冷器11的冷却水被加热后用作低温预热器的加热介质;所述的操作控制中心19全程监控调整各工段设备运行参数,包含进出口及内部压力、温度、流速等;所述要求超临界水同时做为反应物质和溶剂循环使用;所述要求亚临界液化反应器压力为10-20MPa、温度为300-390℃,超临界液化反应器压力为15-25MPa、温度为350-450℃。超临界液化反应器10与亚临界液化反应器13使用管式裂解炉结构,具体为在其内部设置了一定排列形式的金属管子,管内通入生物质裂解原料,管外用液体燃料或气体燃料燃烧所发出的热量来加热管的外壁,而通过管壁的传热,将热量传递给管内的反应物料。本发明的有益效果是:在加工生物质的过程中虽然耗费了大量的能源,但是可以充分利用中间过程产生的大量余热,在原料运输初加工的过程中,实现了其运送、筛分以及清洗在一条运输线上完成,减少了设备的投入使用,节省了流程的占用空间同时减少了前期准备工序,节省了成本;而且对终端产物设置了蒸馏精馏工艺的分离,可以满足现代工业生产的需求,可以实现生物质能源更加广泛的应用。附图说明图1为本发明的辊道筛选清洗机示意图。图2为为生物质高压超亚临界液化精炼系统工艺流程。图中:1、辊道筛选清洗机;2、切断机;3、链条磨木机;4、高浓碎浆机;5、料浆泵;6、水净化系统;7、高浓除渣机;8、余热换热器;9、料浆高压泵一;10、超临界液化反应器;11、间冷器;12、料浆高压泵二;13、亚临界液化反应器;14、蒸馏精馏设备;15、储罐一;16、储罐二;17、储罐三;18、储罐四;19、操作控制中心。虚线示意为各工段设备的控制线缆。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明做详细说明。一种生物质再利用回收装置,其特征在于:所述装置包括生物质辊道筛选清洗机1,切断机2,链条磨木机3高浓碎浆机4,料浆泵5,水净化系统6,高浓除渣机7,余热换热器8,料浆高压泵一9,超临界水解液化反应器10,间冷器11,料浆高压泵二12,亚临界水解液化反应器13,蒸馏精馏设备14,储罐一15,储罐二16,储罐三17,储罐四18,操作控制中心19,以上各装置依次连接,其中流体机械物料管道进出口设有电磁阀门。进一步的,所述生物质辊道筛选清洗机1包括辊子支架、链轮、辊子、气缸、托盘、方管、传动轴,所述辊子支架与地面成30°角的直角三角形,所述辊子支架两侧设有高压喷淋头,所述辊子支架上方设置光电开关A;辊子安装在辊子支架上,所述辊子外层包裹着橡胶层,辊子两端设置轴承,轴承一端安装有链轮,通过电机逐一驱动。进一步的,所述高压喷头与水净化系统6连接。进一步的,所述:所述的超临界液化反应器10和亚临界反应器13为火焰辐射和对流加热的管式裂解炉;所述的余热换热器8为预热器,间冷器11的冷却水被加热后用作低温预热器的加热介质;所述的操作控制中心19全程监控调整各工段设备运行参数,包含进出口及内部压力、温度、流速等;所述要求超临界水同时做为反应物质和溶剂循环使用;所述要求亚临界液化反应器压力为10-20MPa、温度为300-390℃,超临界液化反应器压力为15-25MPa、温度为350-450℃。超临界液化反应器10与亚临界液化反应器13使用管式裂解炉结构,具体为在其内部设置了一定排列形式的金属管子,管内通入生物质裂解原料,管外用液体燃料或气体燃料燃烧所发出的热量来加热管的外壁,而通过管壁的传热,将热量传递给管内的反应物料。本发明装置工艺流程为:应用辊道筛选清洗机1对农作物秸秆原料进行石分拣的同时采用高压喷头对其进行一次清洁后,输送到切断机2切断为短秸秆短料,再进入链条磨木机3粉碎成细微粉末状物料,再进入高浓碎浆机4制浆,下一道工序进入高浓除渣机7把杂质分离出来,使用料浆高压泵一9打入超临界水解液化反应器10中,经过间冷器11处理,通过料浆高压泵二12再打入亚临界水解液化反应器13中,经高压水解液化反应生成生物质原油,再经蒸馏精馏设备分离为工业乙醇、多碳糖类、其它轻质有机物、重质有机物和水;分离出来的水可继续作为原料循环使用。实测液化产物比例为工业乙醇61%-65%,多碳糖类16%-18%,其它轻质有机物质有机物16%-18%、重质有机物16%-18%。本发明在加工生物质的过程中虽然耗费了大量的能源,但是可以充分利用中间过程产生的大量余热,在原料运输初加工的过程中,实现了其运送、筛分以及清洗在一条运输线上完成,减少了设备的投入使用,节省了流程的占用空间同时减少了前期准备工序,节省了成本;而且对终端产物设置了蒸馏精馏工艺的分离,可以满足现代工业生产的需求,可以实现生物质能源更加广泛的应用。上述说明并非是对本发明的限制,本发明也并不仅限于上述举例,本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。
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