[实用新型]一种生物质脱水干燥装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于生物质脱水、干燥装置。

背景技术

目前城市生活垃圾的处理是困扰我们的一大难题：其一是产生量大；其二是处理十分困难。城市生活垃圾中大部分是生物质。同时，对农林废弃物生物质能的开发利用研究是我国可持续发展技术的重要内容之一，被列入我国21世纪发展议程。无论是农林废弃物生物质还是城市生活废弃中的生物质含水分都是很高的，有的高达70%以上。如果不脱水干燥，由于热值低，不仅热效率低，而且处理利用时几乎无法维持正常的工况，必须要进行脱水干燥。

生物质脱水和干燥的方法一般分为两类：机械脱水法和热力干燥法。机械脱水法是挤压。单纯用这种方法脱水不仅要消耗大量的电能和较多挤压设备的维修工作，而且使生物质被挤压而失去很多有效成分。有些垃圾处理时，为了除去生物质中这部分水，让其发酵数天后让这部分水自然流出。这发酵不仅损失了生物质的有效成分，而且这发酵产生的臭气严重污染了环境，产生的污水也难处理。

目前热力干燥法是用高温的热载体（空气、烟气、过热水蒸汽）和生物质接触，让其中的水蒸发出来。这些方法都是利用气体的显热，热损失大，利用率低。

实用新型内容

本实用新型针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，其目的在于提供一种既方便有效，又节约能源，使生物质先脱水、再干燥的生物质脱水干燥装置。

本实用新型采用的技术方案如下：一种生物质脱水干燥装置，其特征在于：由脱水设备、干燥设备两部分组成；所述脱水设备由湿原料槽、低压蒸汽冷凝热水器、贮槽和过滤装置组成，湿原料槽是一钢制容器，上部为圆柱筒体，下部为圆锥体；低压蒸汽冷凝热水器由一圆柱筒体与上下两椭圆形封头焊接而成，上封头装有可密封的压盖，下封头底部设有阀门，筒体上部设有高温冷凝热水进口管和低压蒸汽进口管，低压蒸汽管上钻有多个蒸汽分布孔；贮槽是一钢制容器，上部为圆柱筒体，下部为圆锥体，内设有一由电动机、减速机带动的低速旋转的刮料器和冷却水螺旋盘管；

干燥设备由贮斗，干燥器，冷凝水回收器，运输带，蒸汽压缩机，除尘器，蒸汽循环机，冷热料混合器组成；贮斗由上部圆柱筒体与下部的圆锥体焊接而成，贮斗下部安装有一星形下料器，干燥器被两层隔板分为三段，上段为干燥段，上段隔板托起被干燥的生物质，同时上段隔板上装有正三角形排列的过热蒸汽分布风帽和干料自动下降管，干料自动下降管穿过下隔板并与下隔板焊接，上下管板之间装有蒸汽冷凝换热盘管；蒸汽冷凝换热盘管由多根螺旋盘管并联焊接组成，上部设有蒸汽进口总管，下部设有冷凝水出口总管；蒸汽压缩机为单级离心式压缩机，蒸汽冷凝换热盘管的下方安装有循环蒸汽分布器，循环蒸汽分布器为一梳形分布器，总管和支管上钻有多个蒸汽出口小孔；蒸汽循环机为离心式蒸汽循环风机；冷凝水回收器为一圆柱筒体，上下焊有椭圆形封头的容器，设有液位计，冷凝水进口和蒸汽平衡管，其冷凝水出口与下部冷凝水泵进口相连，冷凝水泵设有通往低压蒸汽冷凝水槽的出口管；干燥器的蒸汽出口管与旋风除尘器进口相连；旋风除尘器下部设有下料器，下料器由运输带连接冷热料混合器，冷热料混合器为一双轴螺旋搅拌机。

所述过滤装置为带式真空过滤机；或为压滤机、压榨机、 离心分离机中的一种。

所述低压蒸汽冷凝热水器还可以由以下的连续作业的装置代替，所述连续作业的装置由生物质料斗，高温冷凝水热水槽，低压蒸汽入口管，水平运输带，溢流放水管，垂直运输带，出料口组成，生物质料斗上部是圆柱筒体，下部为一锥斗的容器；高温冷凝水热水槽为一钢制容器，其横截面为一矩形，矩形的一端装有垂直向上的斗式提升机，在斗式提升机傍的水平位置装有一水平运输带，在槽内中上部设有溢流水管，中上部设有高温冷凝水进口管和低压蒸进口管，蒸汽进口管上钻有蒸出口小孔。

本实用新型第一步为脱水。生物质中的水分分为自由水和束缚水。自由水是不被植物胶体颗粒或渗透物质吸引或吸引力很小，可自由移动的水分，升温可挥发，降温可结冰。生物中95%以上的水为自由水。束缚水是被植物细胞胶体颗粒或渗透物质吸引且紧紧束缚在胶体颗粒或渗透物周围的水分，不能自由移动，升温不挥发，降温不结冰。利用生物质中水的这一特性，用高温冷凝热水或低压水蒸汽将生物质加热到105℃左右，杀死生物质，使生物质中的自由水从被胶体颗粒或渗透物质本来就很小的吸引力中解脱出来；同时由于105℃温度，使部分植物细胞发生质壁分离。水由于重力作用从植物中流出。用真空分离、轻微机械挤压或离心分离使流出的水分被分离。只消耗很少的能量，就可使生物质脱去总水分的60%以上。