回转式分段加热生物质连续热解设备制造技术

本发明专利技术公开了一种回转式分段加热生物质连续热解设备，该装备主要由进料系统、干燥室、预热解室、保温热解室、固气分离系统、热解气净化分离系统、气体回热系统和密封系统组成。通过连续密闭进料和出料保证热解反应的连续进行，回转炉采用高温燃气回热原理为生物质物料的热解提供热源，通过调节进气量调节热解温度，同时回转炉夹套中采用两个可移动式绝热环将热解分为干燥、预热解和保温热解三个部分，并可根据工艺需求调节三段的长度比例和温度大小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可再生能源
，是一种回转式分段加热生物质连续热解设备，具体是以生物质为原料进行低温热解炭化以及热解气分离的一套设备，可实现不同物料、不同工艺条件的连续炭化。
技术介绍
生物炭是生物质有机材料在缺氧或绝氧环境中，经热裂解后生成的固态产物。其资源丰富，用途广泛，既可作为高品质能源，也可作为还原剂，还可作为土壤改良剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂。目前，由于对生物质热解机理研宄的重视，已产生了一些较显著的成果。按照生物炭的生产连续性来分，炭化设备可分为间歇式和连续式。其中间歇式包含管式、窑式和热解釜式，因其结构特点，不能实现连续输料、炭化和出料过程，只能进行批量炭化，不利于工业化推广。而连续式生物质炭化设备可以实现生物炭的连续生产，安装油气分离和收集装置，可实现炭-油-气的连续生产。对于连续式热解炭化设备主要集中在重力竖流式、搅拌螺旋式和离心回转式三种类型，其中:重力竖流式连续炭化装置特点是反应炉中一般为固定部件，易加工制造，而且在输送过程中利用自身重力下落，不需要额外的传动部件，运行成本低；但其存在原料受热不均致使炭化不均，控温操作不当时容易引起焦化结渣导致设备不能正常运行，生产的生物炭品质不一致等问题；搅拌螺旋式连续炭化装置特点是螺旋绞龙的转动使原料不断地混合，因此炭化过程中原料受热均匀；但其存在螺旋轴的挠度问题，过长的螺旋轴易产生较大的挠度而使绞龙叶片与炉壁的磨损加剧，在高温条件下由于螺旋轴机械强度较低，磨损情况更严重，因此搅拌螺旋式受长度限制，一般不宜超过3米；而离心回转式连续炭化装置特点是炉体的回转会使物料产生一个离心力，物料在离心力的作用下贴向炉壁而提高了传热效率，在物料翻转混合过程中使得炭化均匀，此外，回转式炭化装置因为炉体为转动部件，可通过在炉体横向上增设支撑点保证较小的挠度，因此回转式炭化装置具有不受规模限制和炭化均匀等优势。在工业化推广中，热解效率高和节约能源是突出主题，因此如何能够贴合热解工艺提高生物炭产率和品质，以及如何在热解炭化过程中减少能量损失、高效利用有限资源是未来的发展趋势。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决技术背景中所述现有生物质热解技术中存在的热解效率低，能量损失严重这一问题，公开一种回转式分段加热生物质连续热解设备，该装备采用了高温燃烧气余热回用原理，设计可调节式分段加热的热解炉。主要包括主要包括进料系统(I)、干燥室(2)、预热解室(3)、保温热解室(4)、固气分离系统(5)、热解气净化分离系统(6)、气体回热系统(7)和密封系统(8)。进料系统⑴通过机械动密封一(104)连接回转炉，回转炉后端再经机械动密封二(402)连接固气分离系统(5)，热解气净化分离系统(6)连接在固气分离系统(5)的上端，后端连接气体回热系统(7)，气体回热系统(7)将燃烧后的高温气体再分别通入至干燥室(2)、预热解室(3)和保温热解室(4)提供热量。所述的回转式分段加热生物质连续热解设备，回转炉壁(709)外部套有保温炉壁(710)，回转炉壁(709)与保温炉壁(710)之间的中空部分通入燃烧室(704)中燃烧后的高温烟气。所述的回转式分段加热生物质连续热解设备，气体回热系统(7)连接在热解气净化分离系统(6)后端，包括罗茨风机(701)、电磁流量阀(702)、流量计(703)和燃烧室(704)，三个燃烧室(704)的后端分别连接干燥室(2)、预热解室(3)和保温热解室(4)。所述的回转式分段加热生物质连续热解设备，三个燃烧室(704)前端均连接有电磁流量阀(702)，电磁流量阀(702)可设定不同的进气流量，不同的进气流量燃烧后产生不同的热量，以实现对干燥室(2)、预热解室(3)和保温热解室(4)加热温度的调控。所述的回转式分段加热生物质连续热解设备，干燥室(2)和预热解室(3)之间，预热解室(3)和保温热解室(4)之间分别设有可移动式隔热板(711)，隔热板(711)与回转炉壁(709)和保温炉壁(710)之间采用双向软填料密封方式，隔热板(711)两端焊接齿条(707)，齿条(707)伸出炉外且上端与调节齿轮(706)啮合，下端贴在水平刻度线(708)上，隔热板(711)的移动范围限定在回转炉轴向1/4-1/2之间，通过调节齿轮(706)调节干燥室(2)、预热解室(3)和保温热解室(4)的区间长度，以满足不同的工艺要求。所述的回转式分段加热生物质连续热解设备，双向软填料密封方式包括压盖(801)、压盖销钉(802)、填料(803)、档环(804)和圆环(805)组成，档环(804)和填料(803)采用对称式安装，分别密封在回转炉壁(709)和保温炉壁(710)之间，该密封方式适用于往复式和回转式运动。所述的回转式分段加热生物质连续热解设备，干燥室(2)、预热解室(3)和保温热解室(4)内腔焊接有内螺旋叶片(301)，内螺旋叶片(301)随热解炉做回转运动，内螺旋叶片(301)使物料的输送速度得到控制，以满足对物料停留时间的调控。所述的回转式分段加热生物质连续热解设备，进料系统(I)包括关风器(101)、调频电机(102)和螺旋绞龙(103)，调频电机(102)控制螺旋绞龙(103)的转速，来改变进料量的大小。具体而言，本专利技术专利与现有技术相比有以下优点:I)本专利技术中的回转式分段加热生物质连续热解设备，采用可调节式分段热解原理，根据不同物料的热解工艺，可方便调节其干燥室、预热解室和保温热解室的区间长度，以生产不同品质的生物炭。2)本专利技术中的气体回热系统，通过改变燃烧器中进气阀门的开度调节可燃气的流量，不同气体流量燃烧后产生的不同热量通入至热解炉中，控制热解炉的温度，克服了高温气体回用过程中温度不可控的难题。【附图说明】图1为回转式分段加热生物质连续热解设备结构示意图；图2为回转式分段加热生物质连续热解设备隔热板调节装置示意图；图3为回转式分段加热生物质连续热解设备双向软填料密封装置示意图；如图中所示，I—进料系统，2—干燥室，3—预热解室，4—保温热解室、5—固气分尚系统，6—热解气净化分尚系统，7—气体回热系统，8—密封系统，101-进料关风器，102—调频电机，103—螺旋绞龙，104—机械动密封一，301—内螺旋叶片，401—机械动密封二，501—当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转式分段加热生物质连续热解设备，主要包括进料系统(1)、干燥室(2)、预热解室(3)、保温热解室(4)、固气分离系统(5)、热解气净化分离系统(6)、气体回热系统(7)和密封系统(8)，其特征在于进料系统(1)通过机械动密封一(104)连接回转炉，回转炉后端再经机械动密封二(401)连接固气分离系统(5)，热解气净化分离系统(6)连接在固气分离系统(5)的上端，后端连接气体回热系统(7)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立欣，贾吉秀，姚宗路，丛宏斌，孟海波，霍丽丽，吴悠，朱本海，戴辰，
申请(专利权)人：农业部规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11