生物質油液聯產裝置的製作方法
2023-10-10 01:15:49 1
專利名稱：生物質油液聯產裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種工業化生產生物質油液的裝置，具體涉及一種生物質油液聯
產裝置。
背景技術：
當今能源結構的主體仍然是石油、天然氣、煤。而石油、天然氣等化石燃料是不可再生資源儲量日漸減少，近年來全球範圍內都不同程度的出現了能源荒。我國目前正面臨著嚴重的能源供應和利用以及與其相關的環境問題，節能減排的任務艱巨。隨著國家節能減排政策的實施和人們環保意識的增強，以及工業生產對能源需求的日益增加，能源供應 日益緊張的問題越來越嚴峻，原來棄之不用的木屑等也作為生物能源加以利用，生物質能源越來越受到人們的重視。
實用新型內容本實用新型針對現有技術中存在的問題，提供了一種生物質油液聯產裝置。技術方案一種生物質油液聯產裝置，依次由物料粉碎裝置、物料乾燥裝置、進料裝置、主體裂解裝置、一級冷凝裝置、旋風泵、二級冷凝裝置、三級冷凝裝置組成，其中二級冷凝裝置底部連接有生物質油裝置，三級冷凝裝置底部連接有低沸點油收集裝置，所述物料粉碎裝置包括支架、送料鬥和螺旋擠壓機構，該螺旋擠壓機構包括前、後對輥和匹配套裝在前、後對輥上的外殼，所述前、後對輥為輥筒結構，每個對輥的外圓周表面上依次設置有間隔分布的凸起和凹槽，前對輥的凸起與後對輥凹槽匹配，同時在凹槽底部設置有積壓孔，積壓孔與滾筒內腔連通，前、後對輥外殼的一側設置總進料口，同時該外殼的另一側面上設置有一個或多個出料口，所述前、後對輥的其中一個轉軸與動力機構連接。在每個滾筒內各設置一個刀頭，所述刀頭通過連杆懸掛在滾筒轉軸上，該連杆與滾筒轉軸之間活動連接，所述刀頭與滾筒內壁之間保持有間隔。所述的物料乾燥裝置包括產溫爐和乾燥管，產溫爐連接篩網的出口，乾燥管連接進料裝置。所述的進料裝置包括自動吸料裝置和排氣螺杆進料裝置，排氣螺杆進料裝置由電機驅動，其出口端接入主體裂解裝置。所述的主體裂解裝置內由下至上設有噴料裝置和高溫反應區，高溫反應區設有快速響應熱電偶裝置和溫度控制器裝置，主體裂解裝置壁上設有保溫層。所述的噴料裝置採用螺旋槳，由高速電機驅動。所述的一級冷凝裝置連接主體裂解裝置的出口，帶有內、外兩個水冷壁，內、外水冷壁上均設有冷凝介質通道的進口和出口。所述的二級冷凝裝置設有灰分和渣油分離裝置，一級冷凝裝置的出口管路經一旋風泵插入灰分和渣油分離裝置中間，灰分和渣油分離裝置外圍設有一水套，水套上設有冷凝介質進、出口，水套內設有若干個沿圓周均勻分布的螺旋換熱管，分離裝置底端帶有灰分和渣油收集裝置。所述的三級冷凝裝置設有氣體分流室，二級冷凝裝置的未凝結氣體導管插入三級冷凝裝置中間，氣體分流室外圍設有一水套，水套中設有若干個沿圓周均勻分布的螺旋換熱管，水套上設有冷凝介質的進、出口，三級冷凝裝置的不凝結氣體導管接入產溫爐。有益效果本實用新型利用排氣螺杆進料裝置將粉碎乾燥後的生物質(例如農作物秸杆、木粉等)送入主體裂解裝置，由高速旋轉的螺旋槳噴料裝置將物料噴射進入並快速通過安裝有快速響應熱電偶和溫度控制器裝置的高溫反應區。裂解產物經三級冷凝分離收集到不同組分的生物質油。其中重渣油及灰分混合固體碳粉可作為產溫爐燃料；初級生物質油可直接作為燃油鍋爐、直燃中央空調等直燃系統直接使用，通過精煉可以替代汽油、柴油作為內燃機燃料；低沸點高品質的生物質油可替代液化氣作為民用燃料。該裝置可用於生物質油的工業化大規模生產。
圖I為本實用新型系統裝置的結構示意圖； 圖2為本實用新型物料粉碎裝置的結構示意圖；圖3為本實用新型主體裂解裝置的結構示意圖；圖4為本實用新型一級冷凝裝置的結構示意圖；圖5為本實用新型二級冷凝裝置的結構示意圖；圖6為本實用新型三級冷凝裝置的結構示意圖。
具體實施方式
參見圖1，該生物質油液聯產裝置依次由物料粉碎裝置I、物料乾燥裝置、進料裝置、主體裂解裝置7、一級冷凝裝置8、旋風泵9、二級冷凝裝置I I、三級冷凝裝置I 3組成，二級冷凝裝置I I底部連接有生物質油裝置10，三級冷凝裝置13底部連接有低沸點油收集裝置應為14。參見圖2，對輥系統分別包括前、後對輥24和匹配套裝在前、後對輥上的外殼120，所述前、後對輥為輥筒結構，每個對輥的外圓周表面上依次設置有間隔分布的凸起25和凹槽26，前對輥的凸起與後對輥凹槽匹配，同時在凹槽底部設置有積壓孔119，積壓孔與滾筒內腔連通，前、後對輥外殼的一側設置總進料口(在外殼另一側未顯示)，同時該外殼的另一側面上設置有一個或多個出料口 27，所述前、後對輥的其中一個轉軸118與動力機構連接。同時，本實施例中，在每個滾筒24內各設置一個刀頭22，所述刀頭22通過連杆應為23懸掛在滾筒轉軸118上，該連杆應為23與滾筒轉軸118之間活動連接，所述刀頭22與滾筒24內壁之間保持有間隔。如圖3所示，主體裂解裝置7內由下至上設有噴料裝置6和高溫反應區16，高溫反應區應為16設有快速響應熱電偶裝置應為19和溫度控制器裝置應為18，通過溫度控制器裝置應為18和快速響應熱電偶裝置應為19來測量並控制高溫反應區應為16的溫度。主體裂解裝置7壁上設有保溫層應為20。噴料裝置6採用螺旋槳，由高速電機應為21驅動。如圖4所示，一級冷凝裝置8兩端設有裂解產物的進、出口 28、34，經進口 28連接主體裂解裝置7，一級冷凝裝置8帶有內水冷壁30和外水冷壁31兩個水冷壁，內水冷壁30、外水冷壁31上均設有冷凝介質通道的進口 29、35和出口 32、33，冷凝介質一路經進口 29、出口 32流通，另一路經進口 35、出口 33流通。如圖5所示，二級冷凝裝置11設有灰分和渣油分離裝置48，經旋風泵9與一級冷凝裝置8的出口連接，灰分和渣油分離裝置48外圍設有一水套36，水套36上設有冷凝介質進口 37、出口 40，水套36內設有若干個沿圓周均勻分布的內徑為8 I 2_的螺旋換熱管39，二級冷凝裝置11下端經導管38連接質油收集裝置10，灰分和渣油分離裝置48底端帶有灰分和渣油收集裝置12，分離出灰分和渣油的裂解產物從各個螺旋換熱管39入口進入二級冷凝裝置11進行換熱後經出口 41排出，生物質油液體經導管38進入生物質油收集裝置10，未凝結氣體則經未凝結氣體導管42輸出至三級冷凝裝置13。如圖6所示，三級冷凝裝置13設有氣體分流室45，氣體分流室45外圍設有一個水套46，水套46中設有若干個沿圓周均勻分布的5 I Omm螺旋換熱管39，水套46上設有冷凝介質的進口 43、出口 47，不凝結氣體導管15接入產溫爐2，氣體分流室45下端連接有 低沸點油收集裝置14，裂解產物從各個螺旋換熱管39入口進入三級冷凝裝置13進行換熱後從出口 44排出，冷卻後得到的液體流入低沸點油收集裝置，不凝結氣體經不凝氣體導管I 5導出，回收至產溫爐2作為燃料利用。將生物質物料放入物料粉碎裝置I，生物質物料經粉碎裝置I被粉碎成顆粒；粉碎後的物料經篩網篩選後可用的物料經過產溫爐2、乾燥管3，在100 200°C條件下進行乾燥，使生物質物料的自由水含量小於8% ;乾燥後的物料由自動吸料裝置4和排氣螺杆進料裝置5輸送到主體裂解裝置7內，通過轉速為1200r / min高速旋轉的噴料裝置6，生物質顆粒在O. 2s 3s時間內快速通過溫度控制在420 650°C、缺氧的高溫反應區16，進行裂解反應，使生物質中木質素、纖維素、半纖維素等大分子鏈斷裂，得到小分子的裂解氣體；小分子裂解氣體在Is內快速進入一級冷卻裝置8進行一次冷卻，一級冷卻裝置8中通入10 20°C的水，使裂解氣體冷卻到200 240°C之間，並在轉速為3000r / min的高速旋風泵9作用下，分離出裂解氣體中的重渣油和灰分+並沉積於灰分和渣油收集裝置12 ;冷卻後產物進入由小於20°C的常溫水冷卻的二級冷凝裝置11進行二次冷卻，冷凝分離出生物質裂解油，並將其收集在生物質油收裝置10中；未凝結氣體進入到通入有溫度小於-io°c冷凝介質的三級冷凝裝置13中進行三次冷卻，經冷凝得到低沸點、更高品質的生物質油，收集於低沸點油收集裝置14申；不可凝結氣體經不凝結氣體導管15回收到產溫爐2作為燃料利用。
權利要求1.一種生物質油液聯產裝置，依次由物料粉碎裝置、物料乾燥裝置、進料裝置、主體裂解裝置、一級冷凝裝置、旋風泵、二級冷凝裝置、三級冷凝裝置組成，其中二級冷凝裝置底部連接有生物質油裝置，三級冷凝裝置底部連接有低沸點油收集裝置，所述物料粉碎裝置包括支架、送料鬥和螺旋擠壓機構，該螺旋擠壓機構包括前、後對輥和匹配套裝在前、後對輥上的外殼，所述前、後對輥為輥筒結構，每個對輥的外圓周表面上依次設置有間隔分布的凸起和凹槽，前對輥的凸起與後對輥凹槽匹配，同時在凹槽底部設置有積壓孔，積壓孔與滾筒內腔連通，前、後對輥外殼的一側設置總進料口，同時該外殼的另一側面上設置有一個或多個出料口，所述前、後對輥的其中一個轉軸與動力機構連接。
2.根據權利要求I所述的生物質油液聯產裝置，其特徵是在每個滾筒內各設置一個刀頭，所述刀頭通過連杆懸掛在滾筒轉軸上，該連杆與滾筒轉軸之間活動連接，所述刀頭與滾筒內壁之間保持有間隔。
3.根據權利要求I所述的生物質油液聯產裝置，其特徵是所述的物料乾燥裝置包括產溫爐和乾燥管，產溫爐連接篩網的出口，乾燥管連接進料裝置。
4.根據權利要求I所述的生物質油液聯產裝置，其特徵是所述的進料裝置包括自動吸料裝置和排氣螺杆進料裝置，排氣螺杆進料裝置由電機驅動，其出口端接入主體裂解裝置。
5.根據權利要求I所述的生物質油液聯產裝置，其特徵是所述的主體裂解裝置內由下至上設有噴料裝置和高溫反應區，高溫反應區設有快速響應熱電偶裝置和溫度控制器裝置，主體裂解裝置壁上設有保溫層。
6.根據權利要求5所述的生物質油液聯產裝置，其特徵是所述的噴料裝置採用螺旋槳，由高速電機驅動。
7.根據權利要求I所述的生物質油液聯產裝置，其特徵是所述的一級冷凝裝置連接主體裂解裝置的出口，帶有內、外兩個水冷壁，內、外水冷壁上均設有冷凝介質通道的進口和出口。
8.根據權利要求I所述的生物質油液聯產裝置，其特徵是所述的二級冷凝裝置設有灰分和渣油分離裝置，一級冷凝裝置的出口管路經一旋風泵插入灰分和渣油分離裝置中間，灰分和渣油分離裝置外圍設有一水套，水套上設有冷凝介質進、出口，水套內設有若干個沿圓周均勻分布的螺旋換熱管，分離裝置底端帶有灰分和渣油收集裝置。
9.根據權利要求I所述的生物質油液聯產裝置，其特徵是所述的三級冷凝裝置設有氣體分流室，二級冷凝裝置的未凝結氣體導管插入三級冷凝裝置中間，氣體分流室外圍設有一水套，水套中設有若干個沿圓周均勻分布的螺旋換熱管，水套上設有冷凝介質的進、出口，三級冷凝裝置的不凝結氣體導管接入產溫爐。
專利摘要本實用新型涉及一種生物質油液聯產裝置，依次由物料粉碎裝置、物料乾燥裝置、進料裝置、主體裂解裝置、一級冷凝裝置、旋風泵、二級冷凝裝置、三級冷凝裝置組成，所述物料粉碎裝置包括支架、送料鬥和螺旋擠壓機構，該螺旋擠壓機構包括前、後對輥和匹配套裝在前、後對輥上的外殼，所述前、後對輥為輥筒結構且表面分布的凸起和凹槽，本實用新型通過精煉可以替代汽油、柴油作為內燃機燃料；低沸點高品質的生物質油可替代液化氣作為民用燃料。該裝置可用於生物質油的工業化大規模生產。
文檔編號C10B53/02GK202390375SQ20112051800
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月10日 優先權日2011年12月10日
發明者丁亞昭, 喬國強, 吳得治, 張發旺, 李魯予 申請人:鄭州金土地能源科技有限公司