生产秸秆液化油的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种生产具更高热值的秸秆油的设备，包括与热裂解箱连通的用于储存床料备料的真空床料储存箱；用于使秸秆粉和添加剂混合的搅拌机；用于使气态产物冷凝的真空冷却塔；还包括连接于搅拌机和热裂解箱之间的真空干燥箱，所述添加剂由秸秆炭化粉、橡胶炭化粉和动物尸骨炭化粉组成；所述床料为陶土粉和催化剂组成的组合物，其中催化剂由铂、镍、氧化铈粉、铁粉、托玛琳粉组成；所述热裂解箱为一内腔可抽成真空的箱体，其内部设有上下连通的圆桶状混合腔和螺旋状管道，螺旋状管道上设置若干排气孔。本实用新型可形成以C-H为基础的更多的羟基化合物，秸秆转化为秸秆油的转化率大大增加，而且热值也得到提高，造价低廉，易推广。
【专利说明】 生产秸秆液化油的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种生产秸杆液化油的装置。
【背景技术】
[0002]农作物的秸杆含有生物质能，秸杆液化成油是生物质能的有效利用方式，与用秸杆直接燃烧获得热能相比，生物质能的利用率提高30%以上，同时产生多种有用价值副产品，具有广阔的应用前景。在秸杆液化过程中，主要包括将粉碎后的秸杆物料和作为加热工质的床料加入到热裂解箱中进行热裂解反应，由热裂解后形成的气态物质冷凝成液态油等步骤，但现有的工艺方法由于热裂解箱的条件限制，其裂解反应速率较慢，易产生二次反应，且在反应过程中添加剂与催化剂的选择不同，反应温度控制等系列问题，其后果是生产的秸杆油的水分偏高，热值偏低，而且秸杆转化为秸杆油的转化率偏低，这是现有技术的缺陷。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种生产具更高热值的秸杆油的装置。
[0004]本实用新型的生产秸杆液化油的装置，包括与热裂解箱连通的用于储存床料备料的真空床料储存箱；
[0005]用于使秸杆粉和添加剂混合的搅拌机；
[0006]用于使气态产物冷凝的真空冷却塔；
[0007]其特征是:还包括连接于搅拌机和热裂解箱之间的真空干燥箱，所述添加剂由秸杆炭化粉、橡胶炭化粉和动物尸骨炭化粉组成；所述床料为陶土粉和催化剂组成的组合物，其中催化剂由钼、镍、氧化铈粉、铁粉、托玛琳粉组成；所述热裂解箱为一内腔可抽成真空的箱体，其内部设有上下连通的圆桶状混合腔和螺旋状管道，螺旋状管道上设置若干排气孔。
[0008]真空干燥箱由可抽成真空的箱体和温控燃烧器组成，该箱体上设有真空泵，温控燃烧器由置于箱体下方的燃气灶和与该燃气灶相连通的温控阀组成。
[0009]真空冷却塔外设有进气口、进水口、出水口 ；塔内设有与所述进水口和出水口连通的盘管，还设有与塔内底部液化油连通的喷淋器。
[0010]本实用新型的有益效果是:
[0011]I)设置秸杆粉真空干燥装置可提高秸杆粉的质量，控制水分(3-5%)和温度(95-100°C)，使其在与床料发生反应的过程中温差减小、增强抗氧化作用，并能降低秸杆油在形成过程中的水分含量。
[0012]2)秸杆粉中加入一定量的由秸杆炭化粉、橡胶炭化粉和动物尸骨炭化粉组成的添加剂，在反应过程中起到加快速热裂解的作用。
[0013]3 )床料中加入一定量的由钼、镍、氧化铈粉、铁粉、托玛琳粉组成的催化剂，促使秸杆在裂解过程中的C-O醚氧键断裂加快、缩短热裂解时间，从而使秸杆粉料在反应过程中形成以C-H为基础的更多的羟基化合物，秸杆转化为秸杆油的转化率大大增加，而且热值也得到提高，热值可达450(Γ5000大卡。
[0014]4)本实用新型的设备造价低廉，运营成本大幅度降低，易推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的生产秸杆液化油的装置及工艺流程示意图。
[0016]图2是图1中的真空干燥箱的放大图。
[0017]图3是图1中的热裂解箱的放大图。
[0018]图4是图1中的床料加热箱的放大图。
[0019]图5是图1中的真空冷却塔的放大图。
[0020]图6是图1中的初级油分离箱及初级油过滤器的放大图。
【具体实施方式】
[0021]现结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
[0022]图1是本实用新型的生产秸杆液化油的装置图，也反应了本设计的工艺流程，包括秸杆原料加工流程、床料加工流程、秸杆速裂解气化过程及液化油加工流程。整个装置置于车载条件下，这样可方便地到达不同的地点，便于秸杆粉就地取材的实现。
[0023]秸杆原料加工是这样进行的:原料秸杆在粉碎机11中粉碎后成为f 3mm的粉末状秸杆，该秸杆粉经由输送管道进入储料箱12，位于储料箱12下方的磁选机13对其进行处理后，秸杆粉落入杂质过滤筛14中去除杂质，然后进入热风炉15烘干，使其水分控制在<10%的状态；添加剂箱17中盛有秸杆炭化粉、橡胶炭化粉和动物尸骨炭化粉以质量比例为I:1:1混合组成的添加剂。来自热风炉15中的秸杆粉与来自添加剂箱17的添加剂在搅拌机16中充分搅拌后(混合质量比例为97:3)，通过输送管道进入真空干燥箱19中，请参看图2，真空干燥箱19由可抽成真空的箱体191和温控燃烧器组成，该箱体上设有真空泵192，温控燃烧器由置于箱体下方的燃气灶193和与该燃气灶相连通的温控阀194组成。真空干燥箱19可使秸杆粉保温在约95?100°C，且水分控制于3?5%的状态，作为下一步进行快速热裂解的备料之一，在本实施例中，真空干燥箱19为完全相同的两副。
[0024]床料加工流程是这样的，请参看图4，床料加工主要是在床料加热箱20中进行的。床料是组合物，其组份为90%陶瓷粉和10%催化剂，其中催化剂由钼、镍、氧化铈粉、铁粉、托玛琳粉组成；组成所述催化剂的各组份的质量比为0.02:0.08:5.9: 2:2。所述床料加工成颗粒f 1.5mm圆球状。床料经由床料入口 21进入床料加热釜22内，加热釜22的下方是燃烧室23，其内设有与加热釜22的下端相通的泄料管24，床料在加热釜23内混合加热后，进入泄料管24中进一步加热，并经由出料泵25从床料输送带26到达床料储存箱27中，床料的温度控制在80(T850°C的状态暂存，作为下一步进行快速热裂解的备料之二。
[0025]秸杆速裂解气化过程是在热裂解箱30中进行的，参看图3，热裂解箱30为一内腔可抽成真空的箱体，其内部设有上下排列的圆桶状混合腔31和螺旋状管道32，螺旋状管道32的上端与圆桶状混合腔31的底部连通，在圆桶状混合腔31的顶部设有两进口，分别为秸杆粉进口 311和床料进口 312，秸杆粉进口 311通过真空螺杆进料器33与真空干燥箱19的底部连通，床料进口 312通过真空螺杆进料器34与床料储存箱27的底部连通；储存于真空干燥箱19中的秸杆粉和储存于床料储存箱27中的床料分别经过真空螺杆进料器33、34到达秸杆粉进口 311和床料进口 312，并进入圆桶状混合腔31，依凭重力作用下落，混合腔31中还设有若干搅拌叶313，其固定于与电机36相连的枢轴314上，在搅拌叶的快速旋转作用下，秸杆粉和床料于混合腔中充分混合，快速裂解，并且当其下落于螺旋状管道32中时进一步混合、裂解，裂解后生成的气态产物从螺旋状管道32上设置的若干孔320流来，并裹着部分固态物上窜至与内腔连通的真空气固分离器39中，在此，固态残渣被分离出来；而热裂解气体通过管道被输送至组合式真空冷却塔。裂解后余下的固态物是从螺旋状管道32下端流出的炭粉和床料，其沉淀于热裂解箱30的内腔底部，不断积累至一定高度，当其高度足够时，被与热裂解箱30底部连通的真空螺杆出料器35输送至炭粉床料分级筛36，分离出的炭粉被输送至炭粉储存箱37中；分离出的床料被输送至与床料入口连通的床料回收箱38中，在床料出料泵25的作用下，床料回收箱38中的床料又可进入床料加热釜22中重复利用。
[0026]裂解反应是在真空的条件下进行，秸杆粉与床料的热裂解在0.3^0.5s内完成，通过控制分别与真空干燥箱19和床料储存箱27连通的真空螺杆进料器33、34的旋转速度t匕，单位时间内其进入混合腔中的质量比例控制在7:3。箱体的下部设有振动电机37，其与螺旋状管道32相连，用以对螺旋状管道产生上下、左右的振动，从而使得裂解后余下的固态物更易下落出来。
[0027]液化油加工流程是主要是在真空冷却塔41、初级油分离箱42和初级油过滤器43内完成。
[0028]请参看图5，真空冷却塔41外设有进气口 411、出气口 412、出油口 413、进水口414、出水口 415，塔内设有与进水口 414和出水口 415连通的盘管416，高温的气态物从进气口 411进入塔内，刚好与灌满冷水的盘管416遭逢而发生热交换，一部分气态物冷凝成液态油而落于塔底积累起来，冷却塔内还设有喷淋器417，其通过管道418与底部积累的油连通，管道418上设有泵419，用于将底部的冷却油提升到喷淋器417中并向下喷淋，上升的气态物与之相遇，从而冷却效果更佳。热交换后，从进水口 414进入的冷水变成了出水口 415流出的热水，从而带走热量，保持热平衡。不可凝的气体从出气口 412排出，分成两路，一路到达与真空干燥箱19相连的温控燃烧器参与燃烧；另一路到达床料加热箱20的燃烧室23参与燃烧，使得不可凝的气体亦可充分发挥作用。
[0029]初级油分离箱是这样工作的:请参看图6，真空冷却塔41内底部积累的秸杆油到达一定液面后，打开出油口 413，使秸杆油全部泄到初级油分离箱42的内腔中，经过一段时间的时效作用，内容物分层为下层的木醋液和上层的初级油，于分离箱42的侧壁上设有一泄油管421，上层的初级油可经泄油管421全部到达过滤器43中，而后，分离箱中余下的全部是木醋液，通过底部的泄液管422可将其放入木醋液储存箱423中，分离箱完成初级的分离工作。
[0030]初级油过滤器43包括置于容器430中的网袋431、置于网袋431中的吸油管432和与吸油管432连通的电泵433。进入过滤器43中的初级油先是到达网袋431的外部，在电泵433的作用下，源源不断地透过网袋431、经由吸油管432被抽送至成品油储存箱435中，在此过程中，初级油中的杂质被挡于网袋431之外而沉淀下来，使得初级油得到了过滤和净化而成为成品油。
[0031]以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种生产秸杆液化油的装置，包括:与热裂解箱连通的用于储存床料备料的真空床料储存箱；用于使秸杆粉和添加剂混合的搅拌机；用于使气态产物冷凝的真空冷却塔； 其特征是:还包括连接于搅拌机和热裂解箱之间的真空干燥箱，所述真空干燥箱由可抽成真空的箱体和温控燃烧器组成，该箱体上设有真空泵，温控燃烧器由置于箱体下方的燃气灶和与该燃气灶相连通的温控阀组成。
2.如权利要求1所述的生产秸杆液化油的装置，其特征是:所述热裂解箱为一内腔可抽成真空的箱体，其内部设有上下连通的圆桶状混合腔和螺旋状管道，螺旋状管道上设置若干排气孔。
3.如权利要求1所述的生产秸杆液化油的装置，其特征是:真空冷却塔外设有进气口、进水口、出水口 ；塔内设有与所述进水口和出水口连通的盘管，还设有与塔内底部液化油连通的喷淋器。
【文档编号】C10G1/00GK204079896SQ201420383660
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】毛炳荣, 毛中元 申请人:上海昆仑赫巴农业科技有限公司