一种利用重力进出料的水热反应装置的制作方法

1.本实用新型属于水热解反应设备技术领域，具体为一种利用重力进出料的水热反应装置，应用于有机废弃物制备生物炭。


背景技术：

2.现有的具有取料装置的水热反应装置，通过循环泵及过滤器进行循环和过滤进出料，经初步运行，发现循环泵和过滤器的故障率太高。为此，本技术对其进行了改进，进行了简单化设计。


技术实现要素：

3.本实用新型目的是提供一种用于有机废弃物制备生物炭的水热反应装置，该水热反应装置采用重力作用进行进出料作业。
4.本实用新型是采用如下技术方案实现的：
5.1、一种利用重力进出料的水热反应装置，包括水热反应罐、进料器和取料器。所述水热反应罐内设有加热器和搅拌装置；所述水热反应罐侧面的进料管路上设有进料隔离阀，所述水热反应罐底部的出口管路上设有出料隔离阀。所述进料器内部设置有进料装置，所述进料器后端设有泄压阀ⅰ，所述进料器前端通过活接头ⅰ与水热反应罐的进料管路端口连接；所述取料器的上部端口通过活接头ⅱ与水热反应罐的出口管路端口连接，所述取料器上设有泄压阀ⅱ。
6.反应装置按以下步骤运行：
7.步骤一、启动：将作为反应介质的水加入水热反应罐，关闭所有阀门，将水热反应罐加热到一定温度；步骤二、装料：将反应原料的装入进料器，通过活接头ⅰ将进料器与水热反应罐连接；步骤三、进料：打开进料隔离阀，开启进料装置，利用重力，使原料进入水热反应罐；关闭进料隔离阀，开启泄压阀，泄压后，分离进料器，关阀泄压阀；步骤四、反应：开启加热器，使水热反应罐按设定的条件进行反应，直至反应结束；步骤五、出料：将通过活接头ⅱ将取料器与水热反应罐连接，打开取料隔离阀，利用重力使产物进入取料器；关闭取料隔离阀，开启泄压阀，泄压后，分离取料器3，取出产物，关阀泄压阀；步骤六、重复：重复步骤二至步骤五；如此循环，形成连续生产。
8.该反应装置的运行方式也能够达到节能高效。进料时，先将进料器连接到反应罐，通过隔离阀的开启，连通进料器和反应罐，进料后，关闭隔离阀，切断进料器和反应罐；出料时也同样操作。这样，可保持反应罐的温度和压力而不需要重新加热，以节约能量。
9.2、一种利用重力进出料的水热反应装置，包括水热反应罐和进出料器；所述水热反应罐内设有加热器和搅拌装置；所述水热反应罐底部的出口管路上设有隔离阀；所述进出料器的上部端口通过活接头ⅲ与水热反应罐的出口管路端口连接，所述进出料器上设有泄压阀ⅲ。
10.反应装置按以下步骤运行：
11.步骤一、启动：将作为反应介质的水加入水热反应罐，关闭所有阀门，将水热反应罐加热到一定温度；步骤二、装料：将反应原料（园林废弃物）的装入进出料器，通过活接头ⅲ将进出料器与水热反应罐连接；步骤三、进料：打开隔离阀，利用浮力，使原料（园林废弃物）进入水热反应罐；关闭隔离阀，开启泄压阀ⅲ，泄压后，分离进出料器，关阀泄压阀ⅲ；步骤四、反应：开启加热器，使水热反应罐按设定的条件进行反应，直至反应结束；步骤五、出料：将通过活接头ⅲ将进出料器与水热反应罐连接，打开隔离阀，利用重力使产物（生物炭）进入进出料器；关闭隔离阀，开启泄压阀ⅲ，泄压后，分离进出料器，取出产物（生物炭），关阀泄压阀ⅲ；步骤六、重复：重复步骤二至步骤五；如此循环，形成连续生产。
12.该反应装置的运行方式简单易行。进料时，先将进出料器连接到反应罐，通过隔离阀的开启，连通进出料器和反应罐，进料后，关闭隔离阀，切断进出料器和反应罐；出料时也同样操作。这样，可保持反应罐的温度和压力而不需要重新加热，以节约能量。
13.与现有技术相比，本实用新型所述的两类利用重力进出料的水热反应装置的主要有益效果是：省去了循环泵和过滤器，简化了设备，节约设备投资。
14.本实用新型设计合理，具有很好的实际应用价值。
附图说明
15.图1表示本实用新型中实施例1的结构示意图。
16.图2表示本实用新型中实施例2的结构示意图。
17.图3表示本实用新型中实施例3的结构示意图。
18.图中：1
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水热反应罐，101
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加热器，102
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出料隔离阀，103
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进料隔离阀，104
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搅拌装置，105
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隔离阀；2
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进料器，201
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进料装置，202
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活接头ⅰ，203
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泄压阀ⅰ；3
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取料器，301
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活接头ⅱ，302
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泄压阀ⅱ；4
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进出料器，401
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活接头ⅲ，402
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泄压阀ⅲ。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
20.实施例1
21.一种利用重力进出料的水热反应装置，如图1所示，由水热反应罐1、进料器2、取料器3组成；水热反应罐1内设计有加热器101和搅拌装置104；水热反应罐1侧面的进料管路上设有进料隔离阀103，水热反应罐1底部的出口管路上设有出料隔离阀102。进料器2内部设置有进料装置201（本实施例中，进料装置为搅拌器），进料器2后端设有泄压阀ⅰ203，进料器2前端通过活接头ⅰ202与水热反应罐1的进料管路端口连接。取料器3的上部端口通过活接头ⅱ301与水热反应罐1的出口管路端口连接，取料器3上设有泄压阀ⅱ302。
22.具体为，水热反应罐1外部设计有进料隔离阀102和取料隔离阀103；进料器2内部设计有进料装置202，外部设计有泄压阀203和活接头ⅰ201，进料器2通过活接头201与进料隔离阀102连接；出料器3设计有泄压阀302和活接头ⅱ301，出料器3通过活接头ⅱ301与出料隔离阀103连接.
23.反应装置按以下步骤运行：
24.步骤一、启动：将作为反应介质的水加入水热反应罐1，关闭所有阀门，将水热反应罐1加热到一定温度；
25.步骤二、装料：将反应原料的装入进料器2，通过活接头ⅰ201将进料器2与水热反应罐1连接；
26.步骤三、进料：打开进料隔离阀102，开启进料装置（搅拌器）201，利用重力，使原料进入水热反应罐1；关闭进料隔离阀102，开启泄压阀203，泄压后，分离进料器2，关阀泄压阀203；
27.步骤四、反应：开启加热器101，使水热反应罐1按设定的条件进行反应，直至反应结束；
28.步骤五、出料：将通过活接头ⅱ301将取料器3与水热反应罐1连接，打开取料隔离阀103，利用重力使产物进入取料器3；关闭取料隔离阀103，开启泄压阀302，泄压后，分离取料器3，取出产物，关阀泄压阀302；
29.步骤六、重复：重复步骤二至步骤五；如此循环，形成连续生产。
30.实施例2
31.一种利用重力进出料的水热反应装置，如图2所示，本实施例中，进料装置201为液压活塞，其他结构及运行方法与实施例1相同。
32.实施例3
33.实施例3是针对园林废弃物而专门设计的。主要是因为园林废物（如树枝等）的比重小于1，加料时，利用浮力可使其进入水热反应罐；反应完成后的生物炭，其比重大于1，可利用重力取料。这样，本实施例进行了进一步的简化，取消了实施例1的进料器，而其取料器既可进料，也可取料。其运行步骤与实施1基本相同，现赘述如下：
34.一种利用重力进出料的水热反应装置，如图3所示，由水热反应罐1、进出料器4组成；水热反应罐1内设计有加热器101、外部设计有隔离阀105；进出料器4设计有泄压阀ⅲ402和活接头ⅲ401，进出料器4通过活接头ⅲ401与隔离阀105连接。
35.反应装置按以下步骤运行：
36.步骤一、启动：将作为反应介质的水加入水热反应罐1，关闭所有阀门，将水热反应罐1加热到一定温度；
37.步骤二、装料：将反应原料（园林废弃物）的装入进出料器4，通过活接头ⅲ401将进出料器4与水热反应罐1连接；
38.步骤三、进料：打开隔离阀105，利用浮力，使原料（园林废弃物）进入水热反应罐1；关闭隔离阀105，开启泄压阀ⅲ402，泄压后，分离进出料器4，关阀泄压阀ⅲ402；
39.步骤四、反应：开启加热器101，使水热反应罐1按设定的条件进行反应，直至反应结束；
40.步骤五、出料：将通过活接头ⅲ401将进出料器4与水热反应罐1连接，打开隔离阀105，利用重力使产物（生物炭）进入进出料器4；关闭隔离阀105，开启泄压阀ⅲ402，泄压后，分离进出料器4，取出产物（生物炭），关阀泄压阀ⅲ402；
41.步骤六、重复：重复步骤二至步骤五；如此循环，形成连续生产。
42.以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。