生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送工艺及其设备制造技术

一种生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送工艺及其设备。该工艺根据木炭的可压缩粉碎特性，利用变节距螺旋输送器，迫使木炭在螺旋输送的过程中，不断地被挤压、破碎，形成堆积密实、颗粒与粉末共存的状态，从而对变节距螺旋输送器上、下游气体产生密封锁气的效果，保证木炭的连续出料。其设备包括高压炭化炉、变节距螺旋输送器和水冷绞龙式输送器，高压炭化炉的木炭出口通过一路密封输送管道与变节距螺旋输送器的木炭输入端相连，变节距螺旋输送器的木炭输出端通过另一路密封输送管道与水冷绞龙式输送器的物料进口相连，变节距螺旋输送器的挤压驱动螺杆的节距从其木炭输入端至木炭输出端逐渐减小，具有结构简单实用、投资和维护成本低廉的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可再生能源领域中对生物质炭化产物的处理技术，具体地指一种生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送工艺及其设备。
技术介绍
目前，生物质可再生能源的利用方法主要有生物质直接燃烧发电、生物质气化发 电、生物质气化合成气制油等等。其中，在生物质气化发电和生物质气化合成气制油方法 中，要想与煤一样利用高温高压的高效气流床气化制取合成气，必须先对生物质进行预处 理，将其热解成热解气和木炭，再送入高温高压气流床内制取合成气产品。生物质一般在高 压炭化炉内低温热解为木炭和热解气，热解气从高压炭化炉上方的出口连续排出，进入热 解气输送工序，而木炭则从高压炭化炉下方的出口连续流出，经冷却处理后送入高温高压 气流床进行气化。 然而，在生物质气化合成系统的实际运行过程中，木炭和热解气的出料和分离并 不总是连续顺利的，时常有热解气和木炭一并从高压炭化炉下方出口流出的现象发生，高 温高压气流床内的下游气体也时常反窜进入高压炭化炉，这样不可避免地影响了生物质气 化合成系统的稳定运行，导致其生产效率下降、维护维修难度加大、生产成本增高。如何在 生物质低温高压碳化、进而高温高压气化工艺中始终维持木炭产物的连续顺利出料，是本 领域技术人员亟待解决的问题，但至今为止尚未见能够有效解决该问题的工艺报导。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种工艺有效易行、设备简单实用、投资和维护成本低 廉、能够确保木炭连续分离、输送和冷却的生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送工艺及 其设备。 为实现上述目的，本专利技术的指导思想是根据木炭的可压縮粉碎特性，利用变节距 螺旋输送器，迫使木炭在螺旋输送的过程中，不断地被挤压破碎，形成堆积密实、颗粒与粉 末共存的状态。这样，变节距螺旋输送器上、下游的气体要想通过这一密实的木炭堆积区， 必须克服强大的阻力，从而对上、下游气体产生密封锁气的效果，由此保证木炭的连续出 料。 本专利技术所设计的生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送工艺，包括如下步骤 1)通过一路密封输送管道将高压炭化炉制得的疏松木炭颗粒输入到变节距螺旋 输送器中； 2)利用变节距螺旋输送器对木炭颗粒实施连续挤压、破碎和推进，从而在变节距 螺旋输送器的输入端至输出端之间逐步形成颗粒与粉末并存、具有锁气密封功能的密实木 炭堆积区； 3)通过另一路密封输送管道将经过变节距螺旋输送器处理的密实木炭输入到水 冷绞龙式输送器中，使密实木炭在输送的同时被冷却到设定的温度，最后从水冷绞龙式输3送器的物料出口送至后续处理工艺。 上述步骤1)中，疏松木炭颗粒的粒径控制在20 80mm的范围内。该粒径范围的 木炭颗粒大小适中，易于挤压破碎成所需的尺寸，从而更好地适应不间断输送的需要。 上述步骤2)中，密实木炭在变节距螺旋输送器输出端的粒径控制在30mm及以下 的范围内。该粒径范围的木炭颗粒可以在变节距螺旋输送器的输出端形成堆积密实阻隔 层，更有效地形成锁气密封效应。 上述步骤3)中，密实木炭在水冷绞龙式输送器出口处的温度控制在20(TC及以下 的范围内。该温度范围的木炭适应于后续进行的高温高压气化工艺。 上述步骤2)中，变节距螺旋输送器的挤压驱动螺杆的压縮比为1. 1 1. 3，旋转速 度为15 60r/min，以确保在变节距螺旋输送器输出端形成粒径在30mm及以下的密实木炭 堆积层。 本专利技术专门设计的用于实现上述工艺的生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送 设备，包括高压炭化炉和水冷绞龙式输送器，所述高压炭化炉和水冷绞龙式输送器之间设 置有变节距螺旋输送器，所述高压炭化炉的木炭出口通过一路密封输送管道与变节距螺旋 输送器的木炭输入端相连，所述变节距螺旋输送器的木炭输出端通过另一路密封输送管道 与水冷绞龙式输送器的物料进口相连，所述变节距螺旋输送器的挤压驱动螺杆的节距从其 木炭输入端至木炭输出端逐渐减小。 进一步地，上述变节距螺旋输送器的挤压驱动螺杆的压縮比为1. 1 1. 3。以确保在变节距螺旋输送器输出端形成粒径在30mm及以下的密实木炭堆积层。 更进一步地，上述高压炭化炉和变节距螺旋输送器上均设置有保温层，以防止内部热解气冷凝。 本专利技术在高压炭化炉与水冷绞龙式输送器之间设置变节距螺旋输送器，利用变节 距螺旋输送器的挤压、破碎和推进功能，在变节距螺旋输送器内形成可以有效阻止气流通 过的密实木炭堆积区，其优点在于它既能够防止高压炭化炉内的热解气沿木炭出口一并 流出，又能够防止水冷绞龙式输送器以及其后续设备内的高压气体反窜进入高压炭化炉， 从而实现木炭的密封锁气连续输送，确保整条生产线上的生物质气化合成系统稳定、可靠、 高效运行。同时，其工艺简单易行、设备投资和维修费用极低，易于对现有设备进行更新换 代，可广泛用于生物质的连续高压碳化工艺与木炭后续气化工艺的连接，对生物质高温高 压气流床气化工艺的高效产出具有重大意义。附图说明 图1为一种生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送设备的结构示意图； 图2为图1所示变节距螺旋输送器中木炭产物受挤压输送的状态示意图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术的设备和工艺作进一步的详细描述 图中所示的生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送设备，由高压炭化炉1、变节距 螺旋输送器6和水冷绞龙式输送器10依次连接组成。高压炭化炉1的炉体内设置有搅拌 驱动器4，高压炭化炉1的炉体上方分别设置有生物质进口 2和热解气出口 3，高压炭化炉1的炉体下方设置有木炭出口 5。变节距螺旋输送器6的壳体内设置有挤压驱动螺杆8，变 节距螺旋输送器6的壳体上方设置有木炭输入端7，变节距螺旋输送器6的壳体下方设置有 木炭输出端9。水冷绞龙式输送器10的壳体内设置有输送螺杆12，水冷绞龙式输送器10 的壳体上方设置有物料进口 11，水冷绞龙式输送器10的壳体下方设置有物料出口 13，水冷 绞龙式输送器10的壳体上还设置有冷却水进口 14和冷却水出口 15。高压炭化炉1的木炭 出口 5通过一路密封输送管道16与变节距螺旋输送器6的木炭输入端7相连，变节距螺旋 输送器6的木炭输出端9通过另一路密封输送管道17与水冷绞龙式输送器10的物料进口 11相连。变节距螺旋输送器6的挤压驱动螺杆8的节距从其木炭输入端7至木炭输出端9 逐渐减小，其压縮比为1. 1 1. 3，以确保木炭形成逐渐密实的堆积区。在高压炭化炉1和 变节距螺旋输送器6上均设置有保温层，以防止内部热解气冷凝。 上述生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送设备的工艺过程如下 生物质原料由生物质进口 2送入高压炭化炉1内进行碳化，所生成的热解气由热 解气出口 3输出，进入热解气储存及输送工序；所生成的粒径在20 80mm之间的疏松木炭 颗粒则在搅拌驱动器4的推进下，依次由木炭出口 5、一路密封输送管道16、木炭输入端7 进入到变节距螺旋输送器6内。 在挤压驱动螺杆8的挤压、破碎作用下，疏松木炭颗粒连续地由木炭输入端7向 木炭输出端9运动，并由于挤压驱动螺杆8的节距逐步变小，而逐渐在变节距螺旋输送器6 内形成密实的木炭堆积区，该堆积区木炭的颗粒与粉末并存，其粒度在几十微米到30mm之 间，在木炭输出端9附近最为密实，具有极好的锁气功能，从而将高压炭化炉1与水冷绞龙 式输送器10隔离开来，有效防止了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质高压炭化炉木炭产物的锁气输送工艺，包括如下步骤：　　１）通过一路密封输送管道将高压炭化炉制得的疏松木炭颗粒输入到变节距螺旋输送器中；　　２）利用变节距螺旋输送器对木炭颗粒实施连续挤压、破碎和推进，从而在变节距螺旋输送器的输入端至输出端之间逐步形成颗粒与粉末并存、具有锁气密封功能的密实木炭堆积区；　　３）通过另一路密封输送管道将经过变节距螺旋输送器处理的密实木炭输入到水冷绞龙式输送器中，使密实木炭在输送的同时被冷却到设定的温度，最后从水冷绞龙式输送器的物料出口送至后续处理工艺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨占春，陈安合，赵锋，曹民侠，谈宁刚，张世荣，郑声华，
申请(专利权)人：武汉凯迪科技发展研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：83[]