[发明专利]带有柔性螺旋输送装置的生物质连续热解炭化装置

说明书

技术领域

本发明属于干馏热解炭化炉，尤其涉及一种带有柔性螺旋输送装置的低密 度生物质连续热解炭化装置，将这些生物质转化成炭、木醋液、可燃气等清洁 能源和化工产品。

背景技术

我国每年产生大量的秸秆、稻壳、锯末、板粟壳球、笋根、中药渣等农业 固体生物质。这些生物质资源特点是密度小，搜集运输困难，远未得到充分利 用，大量被抛弃在田间地头甚至付之一炬，不仅浪费了大量能源资源，也严重 污染了环境。

目前国内用于农业废弃物处理的干馏热解装置基本上仍沿用传统的木材炭 化炉。研究开发的木材干馏热解设备主要有外热式间隙固定床和内热式移动床 炭化炉两种类型。属于固定床的有传统砖窑(包括各种改进型)和外热式干馏 釜。外热式间隙固定床炭化炉的特点是物料在炉(釜)内空间的位置自始至终 基本保持不变，而反应温度随时间变化，原料从进入炉内后要经历升温、炭化 保温、降温、出料几个阶段完成一个生产周期，属间歇(分批)式生产，特点 是能耗高，产量低、产品质量主要凭经验，不容易控制。连续型号内热式移动 床炭化炉主要分为立式和卧式两种类型，立式炭化炉主要是靠物料的重力作用 实现连续生产的，对于低密度的生物质来说，容易在炉内存在架桥现象。卧式 移动床炭化炉一般采用回转窑，回转窑内壁安装有抄板，通过回转窑的转动和 抄板的拨动，实现物料连续的运动。热源在回转窑内流动，使物料得到热解炭 化。这种方法缺点也是明显的。首先物料在窑内的运动难以掌握，其次设备做 得很大，造价高，所以不容易推广。

立式移动床干馏炭化炉的优点是物料的连续移动仅靠重力进行，目前国内 绝大多数科研单位开发的多属这种类型，但这并不适合大多数农业废弃物的干 馏炭化，原因是这类生物质密度较低，在反应器内易出现″架桥″而发生堵塞或 局部过火等问题。解决低密度生物质的炭化问题，常采用两种方法：一种是将 低密度生物质通过机械加压的办法变成高密度生物质，然后利用现有的木材炭 化炉进行干馏炭化，另一种是借助外力直接驱动生物质达到连续干馏炭化的目 的。如隧道式干馏炭化炉，炉体是隧道式的，炭化室设置在炉体内，通过在炭 化室的底部辅有轨道，炭化室可在轨道上自由向前向后移动，进出料推拉自如， 可实现连续生产。缺点是结构很复杂，要实现连续运行需要的隧道很长。又如 滚筒式炭化炉是通过炉体转动实现物料的连续移动的、特点是处理量大，但设 备复杂，投资多。

日本专利日特开2001-131562提出了一种管式炭化炉，其炭化炉是一根横 放的长直管，干馏时燃烧炉对长直管进行外加热，原料通过料斗向炭化炉供料， 在炭化炉的末端有进气孔，干馏时惰性气体通过气孔进入炭化炉内，物料进入 炭化炉后一边炭化一边在气力的作用下向前移动，炭化管前面部分接有冷凝装 置，炭化结束后，固体炭经冷却管冷却后排出管外。优点是炭化炉结构简单， 缺点是物料移动的速度不可控，容易造成炭化不均。

近年来，国内在炭化炉尤其是连续式炭化炉的开发设计方面取得了一些进 展。中国发明专利(CN-1928013A)提出一种生物质深度脱水炭化连续处理工艺 及其设备——一种生物质深度脱水炭化连续处理工艺及其设备。其设备包括干 燥器和炭化器，干燥器采用螺旋结构，炭化器采用回转窑形式。干燥器物料出 口与炭化器物料进口连为一体，干燥器夹层换热空腔和炭化器夹层换热空腔连 为一体，外热源先经过炭化器换热降温后再给干燥器换热。炭化器中还设置有 气态助剂喷入装置，使炭化过程中原料反应温度便于调节和控制。

中国实用新型专利(CN-200988831)提出一种生物质连续热解炉及连续热 解系统，其特征在于每个热解管内装有刚性的螺旋输送绞龙，实现物料的连续 输送，生物质在热解管内在连续移动的同时实现高温热解，从而生产出燃气或 生物质炭。

上述几种结构虽能对物料移动进行控制，但是所使用螺旋输送装置都具有 中心轴限位，使得物料的输送受到限制，而且整体设备结构也较为复杂，运行 成本高。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种易于长距离输送、结构简 单的带有柔性螺旋输送装置的生物质连续热解炭化装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种带有柔性螺旋输送装置的生 物质连续热解炭化装置，其包括电机、联轴器、轴承、柔性螺旋弹簧、热解管、 进料口、出炭口及加热装置；