一种一体化高效热解设备制造技术

本发明专利技术涉及一种一体化高效热解设备，属于生物质能源技术领域。所述的一体化高效热解设备包括进料粉碎装置、热解腔体、空气冷却装置、水冷却装置；所述的进料粉碎装置进料端通过进料阀门Ⅰ进行控制，进料粉碎装置出料端连通热解腔体进料口并安装有进料阀门Ⅱ，热解腔体出料口连通空气冷却装置，空气冷却装置底部连通水冷却装置。本发明专利技术提高了对物料的加热效率，提高了生物炭的品质，减少了物料在热解过程中板结，能够使物料充分的进行热解，提高了物料的换热面积，加快了生物炭的散热效率，提高了生物炭降温效率。生物炭降温效率。生物炭降温效率。

【技术实现步骤摘要】
一种一体化高效热解设备


[0001]本专利技术属于生物质能源
，具体的说，涉及一种一体化高效热解设备。

技术介绍

[0002]随着全球经济的快速发展与能源消耗的迅速增长，各国对能源的需求也与日俱增，化石能源的有限性和不可再生性，特别是其利用所带来的潜在的环境污染，使得人们越来越重视可再生清洁能源的开发和利用。生物质能，又称“绿色能源”，是指通过光合作用而形成的各种有机体，具有分布广泛、可再生性、低污染等特点。我国拥有丰富的生物质资源，每年生物质年产量接近8.78亿吨。长期以来，由于生物质资源的高效利用技术还不够成熟，50%以上生物质资源用作农村居民的生活燃料，能量转换效率低。
[0003]热解在工业上也称为干馏，生物质热解技术的原理是利用有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下把低能密度生物质能转化为高能密度产物以及高附加值化学品的一种生物质能利用技术。热解产生的一部分气体在热解炉中参与热解反应，大部分气体经过冷却和净化可转为清洁优质燃气、大部分液态产物可做为化工行业的原材料、固态产物则可作为吸附剂、土壤改良剂和贮存性能源。热解方法将生物质原料几乎转化为不同的产物，资源利用率较高，对环境影响较小，相对于生物质的直接燃烧具有更高的经济和环境效益。生物质热解过程受多种因素的影响，因物料加热效率低和换热面积不大，导致热解不充分，其次制成的生物炭至冷却过程中亦会氧化发热，生物炭堆积在一起，导致其内部的热量散热较慢，降温效率低。这些问题在一定程度上影响了热解技术规模化和商业化的推广及应用。
[0004]因此，有必要提供一种一体化高效热解设备，提高对物料的加热效率，提高生物炭的品质，减少物料在热解过程中板结，使物料充分的进行热解，提高物料的换热面积，加快生物炭的散热效率，提高生物炭降温效率。

技术实现思路

[0005]为了克服
技术介绍
中存在的生物质热解过程受多种因素的影响，因物料加热效率低和换热面积不大，导致热解不充分，其次制成的生物炭至冷却过程中亦会氧化发热，生物炭堆积在一起，导致其内部的热量散热较慢，降温效率低等问题，本专利技术提供了一种一体化高效热解设备，提高了对物料的加热效率，提高了生物炭的品质，减少了物料在热解过程中板结，能够使物料充分的进行热解，提高了物料的换热面积，加快了生物炭的散热效率，提高了生物炭降温效率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术提供了一种一体化高效热解设备，包括进料粉碎装置2、热解腔体6、空气冷却装置21、水冷却装置31；所述的进料粉碎装置2进料端通过进料阀门Ⅰ1进行控制，进料粉碎装置2出料端连通热解腔体6进料口并安装有进料阀门Ⅱ5，热解腔体6出料口连通空气冷却装置21，空气冷却装置21底部连通水冷却装置31。
[0007]作为优选，所述的进料粉碎装置2内部安装有粉碎刀3和驱动板4，通过驱动板4控制粉碎刀3对生物质物料进行破碎。
[0008]作为优选，所述的热解腔体6外部设有物料观察孔7和热解气出口12，热解腔体6内壁上设有绝缘层8，热解腔体6内部上侧和下侧分别设置有上加热辐射管9和下加热辐射管16，上加热辐射管9和下加热辐射管16与绝缘层8相接触，上加热辐射管9和下加热辐射管16通过控制开关17进行调节，热解腔体6中部设有热解螺旋输送轴11，热解螺旋输送轴11上设置有温度传感器Ⅰ18，温度传感器Ⅰ18通过控制器电性连接控制开关17。
[0009]作为优选，所述的热解螺旋输送轴11上设有搅拌轮10，搅拌轮10分别通过转轴安装在热解螺旋输送轴11的上下两侧，搅拌轮10转轴端部分别安装有齿轮Ⅰ13、齿轮Ⅲ15，热解螺旋输送轴11端部安装有齿轮Ⅱ14，齿轮Ⅰ13和齿轮Ⅲ15分别与齿轮Ⅱ14啮合，通过电机来控制齿轮Ⅰ13、齿轮Ⅱ14、齿轮Ⅲ15使搅拌轮10和热解螺旋输送轴11转动。
[0010]作为优选，所述的空气冷却装置21包括锥形分料筒22、冷空气导板23、内筒24和外筒25，内筒24处于外筒25的内侧，内筒24与外筒25之间通过冷空气挡板20进行连接形成一个封闭的腔体，外筒25的外壁上设有与内筒24和外筒25之间的腔体连通的冷空气入口26和热空气出口19，锥形分料筒22与内筒24之间通过冷空气导板23连接，冷空气导板23为两端开口的空心板，连通内筒24和外筒25之间的腔体与锥形分料筒22内腔。
[0011]作为优选，所述的冷空气导板23设置有三层，冷空气导板23围绕锥形分料筒22均匀的布置，最底层的冷空气导板23和中间层的冷空气导板23之间的夹角为30
°
，最底层的冷空气导板23两两相邻之间的夹角为90
°
，最上层的冷空气导板23和中间层的冷空气导板23水平面上两两相邻冷空气导板23之间的夹角均为60
°
，且最上层的冷空气导板23和中间层的冷空气导板23错落布置。
[0012]作为优选，所述的水冷却装置31包括水冷却箱体28和生物炭冷却箱体29，水冷却箱体28和生物炭冷却箱体29平行设置，两者均为圆筒形，水冷却箱体28布置于生物炭冷却箱体29的外部，水冷却箱体28和生物炭冷却箱体29之间通过冷却水挡板41形成一个封闭的通水腔体，水冷却箱体28上壁设有水位观察孔30和出水口27，水冷却箱体28下壁设有进水口Ⅰ36和进水口Ⅱ37，生物炭冷却箱体29中心转动安装有内设有空心输送轴33，空心输送轴33通过电机带动，空心输送轴33上布置有空心叶绞龙34，生物炭冷却箱体29一端的上壁连通空气冷却装置21出口，另一端的下壁连接生物炭卸料器39。
[0013]作为优选，所述的空心叶绞龙34和空心输送轴33为中空设计，通过进水管道和出水管道与进水口Ⅰ36、进水口Ⅱ37和出水口27连通。
[0014]作为优选，所述的进水管道上安装有进水泵43和温度接收流量控制器42，进水泵43处于进水管道的进水端，空心输送轴33的两端分别连通安装有管道转换接头Ⅰ32和管道转换接头Ⅱ40，进水管道连通进水口Ⅰ36、进水口Ⅱ37和管道转换接头Ⅰ32，出水管道连通出水口27、管道转换接头Ⅱ40和进水管道，形成水循环系统，出水管道与进水管道的连接点处于进水泵43和温度接收流量控制器42之间，生物炭冷却箱体29内部两端分别设置有温度传感器Ⅱ35和温度传感器Ⅲ38，温度传感器Ⅱ35和温度传感器Ⅲ38分别与温度接收流量控制器42电性连接。
[0015]本专利技术的有益效果：1.本专利技术中采用进料粉碎装置，通过二级阀门来控制进料，保证整个设备处于一
个无氧或少氧的环境，并通过粉碎刀对生物质物料进行粉碎，防止结块物料进入热解腔体中对热解螺旋输送轴造成磨损；2.本专利技术中热解腔体内部设有上加热辐射管和下加热辐射管，使热传导、热对流、热辐射三种传热方式同时存在于对物料的加热过程中，提高了对物料的加热效率，提高了生物炭的品质；同时，在热解腔体壁设有绝缘层，减少了热量的散失；搅拌轮使物料横向运输的同时进行上下搅拌，能够减少物料在热解过程中板结，使物料充分的进行热解，提高了物料的换热面积；3.本专利技术中采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体化高效热解设备，其特征在于：所述的一体化高效热解设备包括进料粉碎装置（2）、热解腔体（6）、空气冷却装置（21）、水冷却装置（31）；所述的进料粉碎装置（2）进料端通过进料阀门Ⅰ（1）进行控制，进料粉碎装置（2）出料端连通热解腔体（6）进料口并安装有进料阀门Ⅱ（5），热解腔体（6）出料口连通空气冷却装置（21），空气冷却装置（21）底部连通水冷却装置（31）。2.根据权利要求1所述的一种一体化高效热解设备，其特征在于：所述的进料粉碎装置（2）内部安装有粉碎刀（3）和驱动板（4），通过驱动板（4）控制粉碎刀（3）对生物质物料进行破碎。3.根据权利要求1或2所述的一种一体化高效热解设备，其特征在于：所述的热解腔体（6）外部设有物料观察孔（7）和热解气出口（12），热解腔体（6）内壁上设有绝缘层（8），热解腔体（6）内部上侧和下侧分别设置有上加热辐射管（9）和下加热辐射管（16），上加热辐射管（9）和下加热辐射管（16）与绝缘层（8）相接触，上加热辐射管（9）和下加热辐射管（16）通过控制开关（17）进行调节，热解腔体（6）中部设有热解螺旋输送轴（11），热解螺旋输送轴（11）上设置有温度传感器Ⅰ（18），温度传感器Ⅰ（18）通过控制器电性连接控制开关（17）。4.根据权利要求3所述的一种一体化高效热解设备，其特征在于：所述的热解螺旋输送轴（11）上设有搅拌轮（10），搅拌轮（10）分别通过转轴安装在热解螺旋输送轴（11）的上下两侧，搅拌轮（10）转轴端部分别安装有齿轮Ⅰ（13）、齿轮Ⅲ（15），热解螺旋输送轴（11）端部安装有齿轮Ⅱ（14），齿轮Ⅰ（13）和齿轮Ⅲ（15）分别与齿轮Ⅱ（14）啮合，通过电机来控制齿轮Ⅰ（13）、齿轮Ⅱ（14）、齿轮Ⅲ（15）使搅拌轮（10）和热解螺旋输送轴（11）转动。5.根据权利要求1、2或4所述的一种一体化高效热解设备，其特征在于：所述的空气冷却装置（21）包括锥形分料筒（22）、冷空气导板（23）、内筒（24）和外筒（25），内筒（24）处于外筒（25）的内侧，内筒（24）与外筒（25）之间通过冷空气挡板（20）进行连接形成一个封闭的腔体，外筒（25）的外壁上设有与内筒（24）和外筒（25）之间的腔体连通的冷空气入口（26）和热空气出口（19），锥形分料筒（22）与内筒（24）之间通过冷空气导板（23）连接，冷空气导板（23）为两端开口的空心板，连通内筒（24）和外筒（25）之间的腔体与锥形分料筒（22）内腔。6.根据权利要求5所述的一种一体化高效热解设备，其特征在于：所述的冷空气导板（23）设置有三层，冷空气导板（23）围绕锥形分料筒（22）均匀的布置，最底层的冷空气导板（23）和中间层的冷空气导板（23）之间的夹角为30
°
，最底层的冷空气导板（23）两两相邻之间的夹角为90
°
，最上层的冷空气导板（23）和中间层的冷空...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭红波，杜佳豪，许志敏，高鹏，林俊健，杨杰，刘展鹏，孟飞，顾红艳，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：