一种可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统技术方案

本发明专利技术属于农业废弃物可再生循环利用以及生物固碳技术领域，涉及一种可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统，主要包括可移动承载平台，置于可移动承载平台上通过管路连接的碳化装置、气液分离烟气净化装置、风机以及与其配套的供电和辅助供热装置。农业废弃物秸秆和废塑料地膜采用本发明专利技术的集成连续处理系统，利用废塑料低温就可气化的原理就地将秸秆和废地膜按照7：3混合，处理成秸秆碳、木醋液、木焦油和可燃气体，可燃气体再作为热源自身回用。本发明专利技术对我国西北地区的农业废弃物处理是一个行之有效的系统。一个行之有效的系统。一个行之有效的系统。

【技术实现步骤摘要】
一种可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统


[0001]本专利技术属于农业废弃物可再生循环利用以及生物固碳
，涉及一种可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统。

技术介绍

[0002]众所周知农业废弃物
‑‑‑
塑料地膜，经过长期积累会给农业造成种种危害。
[0003]1、破坏土壤结构：残膜在农田里需要200年~400年才能分解，多年的残膜没有回收，与土壤混杂在一起，在耕地表层30厘米土壤中形成不透气、不返墒的板结层，制约土壤的再生产能力，对土壤物理性质、土壤化学反应，特别是土壤团粒结构的破坏，使土壤生产力下降，农作物产量减少，对自然环境和农民收入都造成了严重影响。
[0004]2、不利于农作物正常生长发育：残留在土壤中的塑料薄膜不利于土壤中水分的运动和土壤气体的交换，由于塑料地膜残片的阻隔，土壤水分运动受阻，孔隙度、通透性降低，不利于土壤空气的循环及交换，会使土壤中二氧化碳含量过高，不利于作物正常生长发育，残膜会造成种子发芽困难，根系生产受阻，种子播在残膜上导致烂种烂芽。
[0005]另外一个农业废弃物
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秸秆。秸秆露地焚烧现在基本被制止，秸秆还田作为能够解决当前秸秆资源利用的一种主要方式，同时也被认为是一种重要的固碳措施。
[0006]目前国内除了有以秸秆为燃料的发电厂外，还有很多的固定式秸秆处理技术，但为收效甚微。
[0007]实现秸秆技术能够实际运行究其原因有两个问题需要解决。
[0008]第一、是设计思路的问题：由于秸秆之间的桥架作用，特别是棉花杆、果树枝、大豆杆以及玉米杆等，堆积密度低，所以运输半径超出一定距离后，运输成本大于它的经济价值，这就是利用固定式秸秆处理技术纷纷失败的原因之一。
[0009]现有的秸秆处理技术都是以收集、运输、集中堆放为前提的，这样固定式秸秆处理技术推广起来就比较困难。
[0010]第二、采用的技术方式问题：目前有希望实现秸秆在田间地头炭化的技术，只有内螺旋输送的卧式“流化床”工艺。内螺旋式输送秸秆炭化装置能耗低，理论上自身所产可燃气体可满足裂解需要，但目前国内许多技术只停留在试验室之中，现在还没有一套装置能够通过中式阶段，实践中传统的满面叶片绞龙结构不能输送秸秆是其症结所在。
[0011]满面叶片绞龙结构不能输送秸秆的三种依次递增现象：
[0012]①
初始入料输送阶段，由于秸秆的特性造成秸秆之间的桥架现象让满面螺旋叶片的法相推力的径向分量以及秸秆与叶片之间产生的摩擦力共同带动着秸秆在筒体内进行了绕轴转动，哪怕将秸秆不计成本的将秆径比（秆径比：秸秆的直径和长度的比）破碎到最小；
[0013]②
中间阶段，随着物料的不断进入，秸秆在绕轴转动的过程中两螺旋叶片之间秸秆的法向推力造成秸秆之间的挤压从而又产生了径向胀力，径向胀力随着物料的增加而增加，这样秸秆与内筒壁之间的摩擦力越来越大；
[0014]③
最后阶段，满面螺旋叶片边沿所产生的连续的螺旋线与内筒体之间的间隙全部被秸秆枝条塞满，无论装置扭矩有多大其三种原因相叠加最终造成绞龙转速越来越慢直至抱死。

技术实现思路

[0015]本专利技术的目的是针对上述农业废弃物秸秆及废塑料地膜处理问题，而提出的一种可以在田间连续处理并实现可再生循环利用以及生物固碳可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统。
[0016]本专利技术的主要技术方案：可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统，其特征在于它包括可移动承载平台，置于可移动承载平台上通过管路连接的碳化装置、气液分离烟气净化装置、风机以及与其配套的供电和辅助供热装置；所述碳化装置包括卧式裂解气化炉和燃烧器；所述卧式裂解气化炉包括外筒体和内筒体，内筒体通过支撑板和两端盲板悬浮于外筒体内，内筒体与外筒体偏心设置；所述内筒体的前部上方设有进料口，尾部下方设有出料口，沿物料前进方向依次为常压区域、正压区域和负压区域；所述内筒体内设置绞龙，绞龙的绞龙叶片为同径非等轴距结构：常压区域内绞龙叶片之间的轴距由大渐小，绞龙叶片边沿锯齿的开口弧度和深度由小渐大；正压区域内绞龙叶片之间的轴距为最大值，绞龙叶片边沿锯齿的开口弧度和深度为最大值；负压区域段内绞龙叶片之间轴距由大渐小，绞龙叶片为满叶片结构；所述燃烧器置于卧式裂解气化炉中部下方的燃烧区段，包括配气管路和若干弧形火排，若干弧形火排伸入外筒体与内筒体之间，燃烧区段的外筒体配有燃烧仓门，燃烧仓门及周边设有若干气孔，燃烧区段长度与正压区域长度相对应；所述卧式裂解气化炉尾部的内外筒体夹层中通过隔板设有蒸汽发生器，蒸汽发生器通过疏水阀与卧式裂解气化炉上部的水箱连接，蒸汽发生器的蒸汽出口连接蒸汽喷头，蒸汽喷头置于出料口上方；所述气液分离烟气净化装置包括与卧式裂解气化炉可燃气体出口连接的冷却排管和烟气净化罐；所述烟气净化罐的气体出口通过风机连接燃烧器；所述卧式裂解气化炉设有余热导管，余热导管的一端与卧式裂解气化炉尾部内外筒体间的夹层连通，另外一端与卧式裂解气化炉前部的内筒体腔体连通。
[0017]优选地，所述外筒体外设有保温层，内筒体的长度和直径比为1：8；所述常压区域、正压区域和负压区域各占内筒体长度的1/3。
[0018]优选地，所述常压区域，绞龙叶片之间的轴距依次递减，最后轴距为起始轴距的1/2，绞龙叶片边沿锯齿的开口弧度和深度依次增大，最后的开口弧度和深度为绞龙叶片半径的1/2。
[0019]优选地，所述绞龙叶片的边缘轮廓均为锐角。
[0020]优选地，所述燃烧器连接辅助供热装置，通过阀门与烟气净化罐连接的试燃装置切换燃烧器的热源。
[0021]优选地，所述辅助供热装置为液化石油气罐。
[0022]优选地，所述燃烧仓门为单开或双开；所述气孔均匀分布，气孔数量与燃烧器尾焰的需氧量成正比；所述气孔呈圆锥状结构，包括锥形气芯和进气孔道。
[0023]优选地，所述弧形火排的弧度70
‑
80度，优选80度，弧形直径小于外筒体内径大于内筒体外径，每组弧形火排设有若干燃气喷嘴和可拆装的活结；弧形火排之间距离为单个
燃气喷嘴火焰尾焰之间的距离。
[0024]优选地，所述内筒体外部水平直径的下方和水平直径的上方设置若干导流板，若干导流板使热量在卧式裂解气化炉外筒体和内筒体夹层中均匀分布，同时使上升的热流引向余热导管进口。
[0025]优选地，所述进料口四边垂直于内筒体的轴线，进料口的开口尺寸内与筒体直径相接近，进料口设有盖板；所述出料口为正方形并设有一个抽屉阀，出料口的开口面积设计为进料口的1/2，并以绞龙轴为中心垂直向下其距离为进料口的1.5
‑
2倍。
[0026]本专利技术是专利技术人在长期的试生产和不断的改进中，对前期专利《车载秸秆处理系统》专利号：ZL 2012 2 0607027.3和《一种车载可移动式秸秆和废塑料地膜连续处理系统》专利号：ZL 2017 20807103.8进行全面的可行性创新改进。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统，其特征在于它包括可移动承载平台，置于可移动承载平台上通过管路连接的碳化装置、气液分离烟气净化装置、风机以及与其配套的供电和辅助供热装置；所述碳化装置包括卧式裂解气化炉和燃烧器；所述卧式裂解气化炉包括外筒体和内筒体，内筒体通过支撑板和两端盲板悬浮于外筒体内，内筒体与外筒体偏心设置；所述内筒体的前部上方设有进料口，尾部下方设有出料口，沿物料前进方向依次为常压区域、正压区域和负压区域；所述内筒体内设置绞龙，绞龙的绞龙叶片为同径非等轴距结构：常压区域内绞龙叶片之间的轴距由大渐小，绞龙叶片边沿锯齿的开口弧度和深度由小渐大；正压区域内绞龙叶片之间的轴距为最大值，绞龙叶片边沿锯齿的开口弧度和深度为最大值；负压区域段内绞龙叶片之间轴距由大渐小，绞龙叶片为满叶片结构；所述燃烧器置于卧式裂解气化炉中部下方的燃烧区段，包括配气管路和若干弧形火排，若干弧形火排伸入外筒体与内筒体之间，燃烧区段的外筒体配有燃烧仓门，燃烧仓门及周边设有若干气孔，燃烧区段长度与正压区域长度相对应；所述卧式裂解气化炉尾部的内外筒体夹层中通过隔板设有蒸汽发生器，蒸汽发生器通过疏水阀与卧式裂解气化炉上部的水箱连接，蒸汽发生器的蒸汽出口连接蒸汽喷头，蒸汽喷头置于出料口上方；所述气液分离烟气净化装置包括与卧式裂解气化炉可燃气体出口连接的冷却排管和烟气净化罐；所述烟气净化罐的气体出口通过风机连接燃烧器；所述卧式裂解气化炉设有余热导管，余热导管的一端与卧式裂解气化炉尾部内外筒体间的夹层连通，另外一端与卧式裂解气化炉前部的内筒体腔体连通。2.根据权利要求1所述的可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统，其特征在于所述外筒体外设有保温层，内筒体的长度和直径比为1：8；所述常压区域、正压区域和负压区域各占内筒体长度的1/3。3.根据权利要求1所述的可移动式秸秆及废塑料地膜集成连续处理系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继强，
申请(专利权)人：刘继强，
类型：新型
国别省市：