基于炭气联产的生物炭制备装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于炭气联产的生物炭制备装置，包括干馏釜、多级分离器以及储气罐，干馏釜包括：釜体，其顶部设有进料口和出料管，底部设有出渣管，釜体侧壁上设有进风管；加热筒，其套设于釜体外部，加热筒侧壁与釜体外侧壁形成供加热介质流动的通道，通道内间隔设有至少两个环形的隔板，形成多个加热段，隔板的一侧设有多个风孔，相邻两个隔板上的风孔相对设置，位于最上方的隔板上竖直设有布风板，布风板上设有多个布风孔，加热筒上侧壁上位于布风板的一侧设有热风进管，下侧壁上背离最下方的隔板上的风孔的一侧设有热风出管；保温层，其套设于加热筒外部。本发明专利技术具有加热效率高，加热噪音小，以及节约炭气联产技术研究成本的有益效果。有益效果。有益效果。

【技术实现步骤摘要】
基于炭气联产的生物炭制备装置


[0001]本专利技术涉及炭气联产技术研究设备领域。更具体地说，本专利技术涉及一种基于炭气联产的生物炭制备装置。

技术介绍

[0002]生物质热解多联产技术以现代生物质炭化技术为核心，通过热解气的气液分离和净化提质，生产生物炭、高品质燃气、木焦油和木醋液等多种产品。生物质主要由纤维素、半纤维素和木质素三种成分组成，纤维素热解主要发生在300～375℃较窄温度范围内，半纤维素热解温度范围为225～325℃，而木质素虽然在200～500℃的宽广范围内均能发生热解，但分解速度最快的区段为310～420℃。纤维素、半纤维素热解产物主要是挥发性物质，木质素主要分解成炭。影响生物质联产的影响因素主要有物料特性、温度、滞留时间、升温速率、压力。国内外对于生物质炭气联产研究的过程中，不可避免的需要借助生物炭制备装置，目前，国内外已开发出多类反应装置，如上吸式固定床反应器、下吸式固定床反应器、循环流化床反应器、真空移动床反应器和旋转锥反应器等。生物质热裂解工艺不同，裂解气、裂解油和生物炭生成比例存在很大差异。生物炭联产装置主要包括：生物质炭气联产装置主要包括原料制备装置(比如螺杆挤棒机、压块机)、热解装置(比如干馏釜、固定化床旋转炉)、净化分离装置(比如降温器、旋风分离器)、储存装置(气体储罐)等。生物质炭气联产工艺主要包括生物质原料(比如秸秆、玉米芯、玉米秸、榕树、毛竹、柳树、稻秆、玉米杆、杉木屑等)经粉碎或切段，进入热解装置内，在高温高压下热解，产生生物炭和混合气体，经降温处理和分离器分离后，实现气固分离和气液分离，最终分别得到生物炭、焦油以及燃气。但是目前生产上用的炭气联产装置运行耗能高、噪音大、单批次处理量大，因此，对于院校研究炭气联产技术成本过高，灵活度过小。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0004]为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种基于炭气联产的生物炭制备装置，包括干馏釜、与所述干馏釜的出料管连通的多级分离器、与最后一级分离器气体出口连接的储气罐，所述干馏釜包括：
[0005]釜体，其顶部设有进料口和所述出料管，所述釜体底部设有出渣管，所述釜体侧壁上设有进风管，所述进料口、所述出料管、所述出渣管、所述进风管上均设有阀门；
[0006]加热筒，其套设于所述釜体外部，所述加热筒侧壁与所述釜体外侧壁形成供加热介质流动的通道，所述通道内间隔设有至少两个环形的隔板，形成多个加热段，所述隔板的一侧设有多个风孔，相邻两个隔板上的风孔相对设置，位于最上方的隔板上竖直设有布风板，所述布风板位于最上方的隔板上的风孔的另一侧，所述布风板上设有多个布风孔，所述加热筒上侧壁上位于所述布风板的一侧设有热风进管，下侧壁上背离最下方的隔板上的风孔的一侧设有热风出管；
[0007]保温层，其套设于所述加热筒外部。
[0008]优选的是，所述釜体靠上部位呈圆柱形，靠底部位呈倒圆锥形。
[0009]优选的是，所述釜体侧壁向内凹陷形成多个内凹沟槽，所述内凹沟槽呈横向的流线形，每个加热段内的内凹沟槽从进风侧向出风侧呈先上后下的流线形。
[0010]优选的是，所述布风板呈弧面形，所述布风板与所述釜体同轴。
[0011]优选的是，所述布风板的弧度为120
°
，所述隔板上设有风孔的一段的弧度为60
°
。
[0012]优选的是，所述隔板为两块。
[0013]优选的是，所述内凹沟槽的宽度为5～8cm，深度为所述釜体直径的1/10～1/5。
[0014]优选的是，所述布风孔和所述风孔均呈正六边形。
[0015]优选的是，所述釜体的直径为0.8～1.2m，长为1.5～2.2m。
[0016]优选的是，所述釜体的出料管口上设有压力测量组件和温度测量组件，所述釜体内侧壁上间隔设有多个温度测量组件，所述热风进管和所述热风出管的管口上均设有压力测量组件和温度测量组件。
[0017]本专利技术至少包括以下有益效果：
[0018]第一、通过对干馏釜的结构进行改造，比如将加热筒分隔成多个加热段，结合布风板、隔板以及风孔等结构，使热风呈类S形与釜体外壁均匀接触，延长热风滞留时长，以及提高热风分散速度和均匀度，加热更均匀。从而显著减少耗能。
[0019]第二、采用单批次处理方法，可以减少单次试验生物质原料用量，等量生物质原料下，可以重复多次试验，降低单次试验成本。
[0020]本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0021]图1为炭气联产的原理示意图；
[0022]图2为本专利技术的其中一种技术方案的生物炭制备装置的连接示意图；
[0023]图3为本专利技术的其中一种技术方案的所述干馏釜的纵向剖面图；
[0024]图4为本专利技术的其中一种技术方案的所述隔板、所述布风板的俯视结构示意图；
[0025]图5为本专利技术的其中一种技术方案的所述布风板的细节图；
[0026]图6为本专利技术的其中一种技术方案的所述内凹沟槽的侧面结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0028]需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本专利技术的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]如图1～6所示，本专利技术提供一种基于炭气联产的生物炭制备装置，包括干馏釜1、
与所述干馏釜1的出料管22连通的多级分离器、与最后一级分离器气体出口连接的储气罐7。分离器可以采用旋风分离器6或喷淋塔5，或者二者的结合，旋风分离器6具有立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定；设备采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。是一种结构简单、操作方便、耐高温的净化设备，分离效果佳，有助于科研试验的数据收集和分析。喷淋塔5的工作原理可分为顺流、逆流和错流三种形式。其中最常用的就是逆流喷淋，出料管22的混合气从塔底送入，经气体分布装置分布后与喷淋雾液呈逆流连续接触，液体(焦油)留下，气体从风机流出。固态泻入集收池中。喷淋液在塔底经水泵增压后在塔顶喷淋而下，最后回流至塔底循环使用。虽然旋风分离器6和喷淋塔5都是现有设备的直接运用，为了更充分的描述其在本申请中的运用方法，在图2中示出了其中一种连接方式。
[0030]图1示出了生物质炭气联产的原理示意图，生物质由水分、挥发分、固定碳和灰分组成，在高温状态，生物质发生热解反应，含水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于炭气联产的生物炭制备装置，包括干馏釜、与所述干馏釜的出料管连通的多级分离器、与最后一级分离器气体出口连接的储气罐，其特征在于，所述干馏釜包括：釜体，其顶部设有进料口和所述出料管，所述釜体底部设有出渣管，所述釜体侧壁上设有进风管，所述进料口、所述出料管、所述出渣管、所述进风管上均设有阀门；加热筒，其套设于所述釜体外部，所述加热筒侧壁与所述釜体外侧壁形成供加热介质流动的通道，所述通道内间隔设有至少两个环形的隔板，形成多个加热段，所述隔板的一侧设有多个风孔，相邻两个隔板上的风孔相对设置，位于最上方的隔板上竖直设有布风板，所述布风板位于最上方的隔板上的风孔的另一侧，所述布风板上设有多个布风孔，所述加热筒上侧壁上位于所述布风板的一侧设有热风进管，下侧壁上背离最下方的隔板上的风孔的一侧设有热风出管；保温层，其套设于所述加热筒外部。2.如权利要求1所述的基于炭气联产的生物炭制备装置，其特征在于，所述釜体靠上部位呈圆柱形，靠底部位呈倒圆锥形。3.如权利要求1所述的基于炭气联产的生物炭制备装置，其特征在于，所述釜体侧壁向内凹陷形成多个内凹沟槽，所述内凹沟槽呈横向的流线形，每个加热段内的内凹沟槽从进...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹云娥，尹翠，马治虎，王继涛，李文慧，王帅，刘辰熙，董红梅，王学龙，王南晓，朱红艳，徐广亚，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：