一种生物质共混气化制氢装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种生物质共混气化制氢装置，包括外筒，设在外筒内的上搅拌筒和下气化筒，上搅拌筒的底部设有用于连通或关闭上搅拌筒与下气化筒的封堵装置；外筒与下气化筒的上部通过分隔板将外筒内分隔从上到下分隔为催化环形腔和裂解环形腔，裂解环形腔与催化环形腔通过镶嵌在分隔板上压力阀连通；裂解环形腔内设有多根电加热棒，该电加热棒与设在下气化筒外设有的导热筒外缠绕的加热线圈连接；催化环形腔内设有催化剂承载板，该催化剂承载板上承载有用于对裂解后的焦化气进行催化反应的催化剂，节省了制氢的成本，减少了制氢设备的占地面积，提高了制氢的效率，同时在制氢时有效的利用了热量，避免热量发生浪费。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质共混气化制氢装置
本专利技术涉及气化制氢
，具体的是涉及一种生物质污泥共混气化制氢装置。
技术介绍
国内外污泥的处置和资源化存在以下问题：(1)填埋存在安全隐患，影响垃圾填埋场的运行；(2)污泥制肥存在食品安全风险，推广困难；(3)污泥含水量太高，常规的直接燃烧利用，能源得不偿失。可以看出，目前国内外的生物污泥处理装备，是以消纳污泥为主要目的，没有产生实际的经济效益和形成有价值的商品。随着世界范围内化石能源的逐渐枯竭和城市污水污泥中有机物含量和热值的日渐增高，利用热化学转化法回收污泥中的能量成为未来研究的焦点。其中的污泥气化制氢技术不仅可以将污泥中的有机物进行回收、利用并转化为清洁、高品质的氢能，同时避免了传统污泥处理与处置中所产生的二次污染问题，符合国家的节能减排以及相关的环境政策，有助于建设节约型社会，有利于社会、环境和资源的和谐发展。目前在进行气化制氢时，通过不同的设备对混合生物质进行气化、裂变和催化来进行制氢，该种方式虽然能够对混合生物质进行制氢，但是所需要的设备过多，占用面积过大，给制氢带来极大的不便，增加了制氢的成本。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种能够只需要一种设备，占用面积小，制氢成本小的生物质共混气化制氢装置。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案，一种生物质共混气化制氢装置，包括外筒，设在外筒内的上搅拌筒和下气化筒，所述上搅拌筒和下气化筒的中心线与外筒的中心线位于同一条垂线上，且所述上搅拌筒的底部设有用于连通或关闭上搅拌筒与下气化筒的封堵装置；所述外筒与下气化筒的上部通过分隔板将外筒内从上到下分隔为催化环形腔和裂解环形腔，所述裂解环形腔与催化环形腔通过镶嵌在分隔板上压力阀连通；所述下气化筒与裂解环形腔通过设在下气化筒上的焦化气出口连通；所述下气化筒的上端穿过分隔板与上搅拌筒的底部活动连接，所述下气化筒的下端穿过外筒的底部向下延伸，且所述上气化筒的上下两端分别与分隔板和外筒的底部通过轴承活动连接；所述裂解环形腔内设有多根电加热棒，该电加热棒与设在下气化筒外设有的导热筒外缠绕的加热线圈连接；所述催化环形腔内设有催化剂承载板，该催化剂承载板上承载有用于对裂解后的焦化气进行催化反应的催化剂，所述催化剂上方的外筒设有气体出口；所述上搅拌筒内设有一搅拌轴，该搅拌轴的上端延伸到外筒外与外筒外设有的搅拌电机固定连接，所述搅拌电机安装在设在外筒顶部用于提升搅拌电机进行上下移动的提升装置，位于搅拌筒内的搅拌轴上固定连接有多个搅拌叶组件；所述提升装置将搅拌轴与封堵装置进行连接或分开，控制封堵装置开启或关闭；进入到上搅拌筒中的混合生物质经过搅拌叶组件进行搅拌，当搅拌完成后，所述提升装置带动搅拌电机下行，搅拌电机下行时，所述搅拌轴的底部与封堵装置连接，所述搅拌电机带动搅拌轴进行转动，打开封堵装置，经过搅拌后的混合生物质通过封堵装置进入到下气化筒中进行加热气化，形成的焦气进入到裂解环形腔中进行加热裂化，裂解环形腔中焦气的压力不断增大，当裂解环形腔中的气压大于压力阀设定的压力值时，压力阀开启，解环形腔中的焦气进入到催化环形腔中进行催化处理。所述封堵装置包括固定设在上搅拌筒的圆形固定隔板，穿过圆形固定隔板的多个下料孔，所述圆形固定隔板内设有圆形封堵板腔，所述封堵板腔内设有圆形封堵板，所述圆形封堵板上设有多个连通孔，所述圆形封堵板的中心位置固定连接有转动圆柱，该转动圆柱的上端延伸到圆形固定隔板上部并向上延伸，所述转动圆柱的顶部设有向转动圆柱内延伸的圆孔，所述圆孔的底部设有多边形连接孔；所述搅拌轴的底部固定连接有与多边形连接孔配合的多边形凸起；在上搅拌筒中的混合生物质进行搅拌时，所述圆形封堵板将圆形固定隔板上设有的下料孔进行封堵，当完成搅拌后，所述提升装置带动搅拌电机下行，搅拌轴下方的多边形凸起插入到多边形连接孔中，此时所述搅拌电机带动圆形封堵板进行转动，圆形封堵板上的连通孔将圆形封堵板腔上下两端的下料孔连通，上搅拌筒中搅拌后的物料通过连通后的下料孔进入到下气化筒，完成下料后，所述搅拌电机通过搅拌轴带动圆形封堵板，连通孔与下料孔错开，完成下料孔的封堵，提升装置带动搅拌轴进行上行，多边形凸起与多边形连接孔分开，搅拌电机带动搅拌叶组件对上搅拌筒中的混合生物质进行搅拌。所述外筒的底部设有转动电机，该转动电机的转轴上固定连接有驱动齿轮，该驱动齿轮与设在下气化筒的下端的周向面上固定套设有从动齿轮啮合。所述下气化筒底部设有漏料装置，该漏料装置包括固定连接在下气化筒下部内壁的环形圆板，所述环形圆板内设有相互对称的第一半圆分隔板和第二半圆分隔板，所述第一半圆分隔板和第二半圆分隔板的周向面与环形圆板的圆环通过多个压缩弹簧连接，所述第一半圆分隔板和第二半圆分隔板合并的端部设有导向凹槽。所述外筒的下部设有安装底座，所述安装底座与外筒的周向面通过支撑杆固定连接，所述安装底座的上方通过螺旋输送装置，该螺旋输送装置与安装底座通过电动伸缩缸固定连接，当完成加热气化后，所述电动伸缩缸带动螺旋输送装置上行，螺旋输送装置的进料口插入到导向凹槽中，下气化筒与螺旋输送装置的进料口连通，将下气化筒中加热气化后的灰排出。所述搅拌叶组件包括固定连接在搅拌轴上且与该搅拌轴垂直连接的分支搅拌轴，所述分支搅拌轴交叉设有多根与该分支搅拌轴垂直的连接搅拌轴，每一连接搅拌轴上固定设有切割叶片和搅拌叶片，且所述的切割叶片和搅拌叶片间隔分布。所述提升装置包括固定设在外筒顶部的固定支架，所述固定支架内设有用于固定安装搅拌电机的固定安装板，所述固定安装板两端设有的滑块与固定支架内侧设有的滑轨活动连接，所述固定安装板与外筒的顶部通过提升电缸固定连接。所述螺旋输送装置包括输送筒，设在该输送筒一侧设有与该输送筒垂直连通的输送入口筒，所述输送筒内设有传输轴，该输送轴的端部与输送筒一侧的输送电机固定连接，所述输送轴上固定连接有输送螺旋叶片。所述下气化筒内设有多个倾斜的导流叶片。本专利技术的有益效果是：在进行混合生物质制氢时，只需要一种设备就能够完成，具体在制氢过程中，将混合生物质放入到上搅拌筒进行搅拌切割，搅拌切割完成后的混合生物质通过封堵装置进入到下气化筒，该下气化筒通过裂解环形腔中的电加热棒和加热线圈对下气化筒中的混合生物质进行加热，加热后的混合生物质产生的焦气进入到裂解环形腔中进行高温裂解，高温裂解后的气体进入到催化环形腔进行催化重整，完成制氢，通过一种设备就能完成整个制氢的过程，节省了制氢的成本，减少了制氢设备的占地面积，提高了制氢的效率，同时在制氢时有效的利用了热量，避免热量发生浪费。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术中封堵装置的结构示意图；图3是本专利技术中封堵装置的俯视结构示意图；图4是本专利技术中漏料装置的结构示意图；图5是本专利技术中漏料装置的俯视结构示意图；图6是本专利技术中搅拌组件的结构示意图；图7是本专利技术中螺旋输送装置的结构示意图。...

【技术保护点】
1.一种生物质共混气化制氢装置，其特征在于，包括外筒(1)，设在外筒(1)内的上搅拌筒(2)和下气化筒(3)，所述上搅拌筒(2)和下气化筒(3)的中心线与外筒(1)的中心线位于同一条垂线上，且所述上搅拌筒(2)的底部设有用于连通或关闭上搅拌筒(2)与下气化筒(3)的封堵装置(4)；/n所述外筒(1)与下气化筒(3)的上部通过分隔板(5)将外筒(1)内从上到下分隔为催化环形腔(8)和裂解环形腔(9)，所述裂解环形腔(9)与催化环形腔(8)通过镶嵌在分隔板(5)上压力阀(6)连通；所述下气化筒(3)与裂解环形腔(9)通过设在下气化筒(3)上的焦化气出口(27)连通；/n所述下气化筒(3)的上端穿过分隔板(5)与上搅拌筒(2)的底部活动连接，所述下气化筒(3)的下端穿过外筒(1)的底部向下延伸，且所述上气化筒(3)的上下两端分别与分隔板(5)和外筒(1)的底部通过轴承活动连接；/n所述裂解环形腔(9)内设有多根电加热棒(10)，该电加热棒(10)与设在下气化筒(3)外设有的导热筒(12)外缠绕的加热线圈(11)连接；/n所述催化环形腔(8)内设有催化剂承载板(23)，该催化剂承载板(23)上承载有用于对裂解后的焦化气进行催化反应的催化剂(24)，所述催化剂(24)上方的外筒(1)设有气体出口(25)；/n所述上搅拌筒(2)内设有一搅拌轴(17)，该搅拌轴(17)的上端延伸到外筒(1)外与外筒(1)外设有的搅拌电机(18)固定连接，所述搅拌电机(18)安装在设在外筒(1)顶部用于提升搅拌电机(18)进行上下移动的提升装置，位于上搅拌筒(2)内的搅拌轴(17)上固定连接有多个搅拌叶组件(16)；所述提升装置将搅拌轴(17)与封堵装置(4)进行连接或分开，控制封堵装置(4)开启或关闭；/n进入到上搅拌筒(2)中的混合生物质经过搅拌叶组件(16)进行搅拌，当搅拌完成后，所述提升装置带动搅拌电机(18)下行，搅拌电机(18)下行时，所述搅拌轴(17)的底部与封堵装置(4)连接，所述搅拌电机(18)带动搅拌轴(17)进行转动，打开封堵装置(4)，经过搅拌后的混合生物质通过封堵装置(4)进入到下气化筒(3)中进行加热气化，形成的焦气进入到裂解环形腔(9)中进行加热裂化，裂解环形腔(9)中焦气的压力不断增大，当裂解环形腔(9)中的气压大于压力阀(6)设定的压力值时，压力阀(6)开启，裂解环形腔(9)中的焦气进入到催化环形腔(8)中进行催化处理。/n...

【技术特征摘要】
1.一种生物质共混气化制氢装置，其特征在于，包括外筒(1)，设在外筒(1)内的上搅拌筒(2)和下气化筒(3)，所述上搅拌筒(2)和下气化筒(3)的中心线与外筒(1)的中心线位于同一条垂线上，且所述上搅拌筒(2)的底部设有用于连通或关闭上搅拌筒(2)与下气化筒(3)的封堵装置(4)；
所述外筒(1)与下气化筒(3)的上部通过分隔板(5)将外筒(1)内从上到下分隔为催化环形腔(8)和裂解环形腔(9)，所述裂解环形腔(9)与催化环形腔(8)通过镶嵌在分隔板(5)上压力阀(6)连通；所述下气化筒(3)与裂解环形腔(9)通过设在下气化筒(3)上的焦化气出口(27)连通；
所述下气化筒(3)的上端穿过分隔板(5)与上搅拌筒(2)的底部活动连接，所述下气化筒(3)的下端穿过外筒(1)的底部向下延伸，且所述上气化筒(3)的上下两端分别与分隔板(5)和外筒(1)的底部通过轴承活动连接；
所述裂解环形腔(9)内设有多根电加热棒(10)，该电加热棒(10)与设在下气化筒(3)外设有的导热筒(12)外缠绕的加热线圈(11)连接；
所述催化环形腔(8)内设有催化剂承载板(23)，该催化剂承载板(23)上承载有用于对裂解后的焦化气进行催化反应的催化剂(24)，所述催化剂(24)上方的外筒(1)设有气体出口(25)；
所述上搅拌筒(2)内设有一搅拌轴(17)，该搅拌轴(17)的上端延伸到外筒(1)外与外筒(1)外设有的搅拌电机(18)固定连接，所述搅拌电机(18)安装在设在外筒(1)顶部用于提升搅拌电机(18)进行上下移动的提升装置，位于上搅拌筒(2)内的搅拌轴(17)上固定连接有多个搅拌叶组件(16)；所述提升装置将搅拌轴(17)与封堵装置(4)进行连接或分开，控制封堵装置(4)开启或关闭；
进入到上搅拌筒(2)中的混合生物质经过搅拌叶组件(16)进行搅拌，当搅拌完成后，所述提升装置带动搅拌电机(18)下行，搅拌电机(18)下行时，所述搅拌轴(17)的底部与封堵装置(4)连接，所述搅拌电机(18)带动搅拌轴(17)进行转动，打开封堵装置(4)，经过搅拌后的混合生物质通过封堵装置(4)进入到下气化筒(3)中进行加热气化，形成的焦气进入到裂解环形腔(9)中进行加热裂化，裂解环形腔(9)中焦气的压力不断增大，当裂解环形腔(9)中的气压大于压力阀(6)设定的压力值时，压力阀(6)开启，裂解环形腔(9)中的焦气进入到催化环形腔(8)中进行催化处理。


2.根据权利要求1所述的生物质共混气化制氢装置，其特征在于，所述封堵装置(4)包括固定设在上搅拌筒(2)的圆形固定隔板(401)，穿过圆形固定隔板(401)的多个下料孔(404)，所述圆形固定隔板(401)内设有圆形封堵板腔(402)，所述封堵板腔(402)内设有圆形封堵板(403)，所述圆形封堵板(403)上设有多个连通孔(405)，所述圆形封堵板(403)的中心位置固定连接有转动圆柱(406)，该转动圆柱(406)的上端延伸到圆形固定隔板(401)上部并向上延伸，所述转动圆柱(406)的顶部设有向转动圆柱(406)内延伸的圆孔(407)，所述圆孔(407)的底部设有多边形连接孔(408)；所述搅拌轴(17)的底部固定连接有与多边形连接孔(408)配合的多边形凸起(1701)；
在上搅拌筒(2)中的混合生物质进行搅拌时，所述圆形封堵板(403)将圆形固定隔板(401)上设有的下料孔(404)进行封堵，当完成搅拌后，所述提升装置带动搅拌电机(18)下行，搅拌轴(17)下方的多边形凸起(1701)插入到多边形连接孔(408)中，此时所述搅拌电机(18)带动圆形封堵板(403)进行转动，圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丽霞，赵丽丽，杨诺君，段志辉，付浩卡，马良涛，靳贺伟，董闪闪，靳俊杰，
申请(专利权)人：河南城建学院，
类型：发明
国别省市：河南;41