秸秆平流床分离的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种秸杆分离方法和装置，尤其是实现了秸杆工业化综合利用。
【背景技术】
[0002]秸杆作为农作物废弃物，一直以来都是废弃在田间地头，利用率不足2 %，秸杆造纸会产生大量的污染废水，机制木炭(比如专利CN201420018335)、秸杆压块(比如专利CN201420609502)要消耗大量电能，经济上入不敷出，利用秸杆生产木糖醇、食用菌，原料局限在玉米芯、果实壳，现有的各种秸杆气化炉，存在原料进料问题，环境污染问题，产品燃气热值低，功能单一。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是秸杆分离中原料连续进料问题，原料气化中热能补偿问题，木焦油分解利用问题，废气回收利用问题，废液、灰分利用问题。
[0004]本发明要解决上述问题的技术方案是:
①原料连续进料方案，干燥室(64)、碳化室(66)、气化室(68)进料到分离连续作业，原料逐步升温，工作池(44)由隔离仓(41、36和31)分成4部分，形成进料仓42、干燥室64)、碳化室66)、气化室(68)四个工作系统，液压推送(43)、工作池(44)、隔离舱(41、36和31)活动挡板(40和35)相对平行，利用液压推送(43)产生动力，秸杆(39)木炭(34)在隔离舱(41、36和31)中形成堆积，辅以压力控制系统(55)，检测压力对比系统(40和55)的压力信号，温度传感器(61、62和63)温度信号做出判断，变量信号传输到执行机构(57)，控制电机
[5]，风机(17、26、32、37、10)电磁阀(16、18、19、20)，实现干燥(64)、碳化(66)、气化(68)独立运行。
[0005]②为产生高热值燃气实现了热能补偿方案，由干馏气收集塔(6)、水预热器(9)、散热器(11)、分离塔(14)水气化器(12)组成可燃气水蒸气提取系统(67)，由燃烧器(23)燃烧可燃气水蒸气提取系统(67)分离的燃气，加温钢管(25、24)里面的可燃气及苯烃复合物完成高温热能转换，通过气排(33、28)作用秸杆(39)，木炭(34)，完成碳化(66)、气化(68)能量补充。
[0006]③木焦油分解利用的方案，由分离塔(14)分离稻杆碳化产生的一氧化碳、氢气、苯烃复合物、植酸，由燃烧器(23)燃烧废气即一氧化碳、氢气，加温钢管(25、24)里面的苯烃复合物完成木焦油分解利用。
[0007]④废液、灰分利用方案，秸杆碳化产生的废液即苯烃复合物是木焦油和焦木酸，是烃、酚及其同系物、糖醛、乙酸及其他各种产品的复杂混合物，是制造杀虫剂、杀菌剂的原料。木炭气化后留下的灰分含有植物所需的矿物质元素，是生产环保复合肥的原料。
[0008]上述技术方案达到的技术效果是秸杆可以工业化分离，解决制约秸杆利用中原料进料、环境污染题、处理秸杆中高耗能技术性问题，实现了秸杆综合利用，原料连续输送，废气废液回收利用，一个装置完成秸杆液体(植酸和苯烃复合物)、气体(氢气和一氧化碳)、固体(灰分)分离O
【附图说明】
[0009]图1是本发明秸杆平流床分离方法工艺流程图。
[0010]图2是本发明秸杆平流床分离装置结构示意图。
[0011]图3是图2中工作池44的结构示意图。
[0012]图4是图1中压力温度控制系统(65)电气关系图。
【具体实施方式】
[0013]秸杆平流床分离具体实施的方法是:
第一原料输送，秸杆(39)通过入口(I)倒入进料仓(42)中，提升机构(2)带动传动轴
(7)降下活动盖板(40和35)，整个工作池(44)形成一个矩形通道，秸杆(39)经液压推送
(43)推动通过隔离舱(41、36和31)进入干燥室(64)、碳化室(66)和气化室(68)，利用工作池(44)壁的阻力，秸杆(39)在隔离舱(41、36和31)中形成堆积，把工作池(44)隔离成4个部分，进料仓(42 )、干燥室￠4)、碳化室(66 )、气化室(68 )，为各工段独立工作创造条件。
[0014]第二原料作用，提升机构(2)带动传动轴(7)升上活动盖板(40和35)，燃烧器
(23)燃烧分离塔(14)分离的可燃气，热能交换室(27)里的烟气经单向气阀(30)、风机(37)进入气排(38)完成秸杆干燥，加热加温钢管(25、24)里面的可燃气及苯烃复合物完成高温热能转换，通过风机(32、26 )进入气排(33、28 )作用秸杆(39 )，木炭(34 )，完成碳化(66 )、气化(68)能量补充。
[0015]第三压力温度控制，在原料作用的同时，由计算机控制辅以软件的压力温度控制系统(65)，检测压力对比系统(40和55 )，温度传感器(61、62和63)的信号，传输到执行机构(57),控制电机(5)，风机(17、26、32、37、10)电磁阀(16、18、19、20)动作，实现干燥室
(64)、碳化室(66)、气化室(68)压力均衡，三个工作系统不相互串气。实现干燥室(64)温度在200度，碳化室(66)在500度，气化室(68)在900度。干燥室(64)、碳化室(66)、气化室(68)压力均衡这样实现，压力对比系统(49和55)安装在干燥塔(3)、干馏气收集塔(6)、汽化塔(13)中间，压力对比系统(49和55)里的绝热体(50、53、56、60)阻隔三个工作系统里的热气，经中间小孔作用弹性隔膜(52和59)推动压力传感器(51和58)输出压力信号到压力温度控制系统(65)处理，结果传输到执行机构(57)控制风机(10)加速或者减速，控制电机(5)带动平阀(4)开大或者开小。干燥室(64)、碳化室(66)、气化室(68)温度这样实现的，传感器(61、62和63 )安装在干燥塔(3 )、干馏气收集塔(6 )、汽化塔(13 )上，检测三个工作系统里温度信号到压力温度控制系统(65)处理，结果传输到执行机构(57)控制电磁阀(16、18、19、和20)开合大小，风机(32和26)加速或者减速。
[0016]第四废气、废液、灰分回收利用，废气含有一氧化碳、二氧化碳、氢气及少量甲烷，废液含有烃、酚及其同系物、糖醛、乙酸及其他各种产品的复杂混合物，灰分含有植物所需的矿物质元素。实现的方法是:秸杆(39)经气排(33)排出热废气，加热秸杆(39)升温到500度，秸杆发生干馏反应，产生干馏气，由干馏气收集塔(6 )收集，水经入口( 8 )进入水预热器(9)里，吸收500度干馏气热量，经过散热器(11)降温到达分离塔(14)，完成秸杆液体(植酸和复合烃)、气体(一氧化碳和氢气)分离。一部分废气经风机(17)、电磁阀(18)到达燃烧器(23)燃烧提供热能，一部分充当介质由电磁阀(20)经加温钢管(25)加热后经风机(32 )到达气排(33 )碳化秸杆(39 )。一部分废液经电磁阀(16 )、加温钢管(24)由风机(26 )加压进入气排(28 )气化木炭(29 )。气化过程中，灰分在汽化塔(13)里经灰分挡板(21)阻挡后由灰分排除机构(22 )排出工作池(44)。为实现气化燃气的高热值，气化介质限定在水蒸气、和苯烃复合物蒸汽，水汽化器(12)连接水预热器(9)吸收汽化塔(13)里的热量，完成热能回收，经电磁阀(19 )进入气排(28 )和木炭(29 )作用，生成一氧化碳和氢气。
【主权项】
1.一种秸杆综合利用的方法，其特征是平行进料，进料仓(42)，干燥室(64)、碳化室(66)、气化室(68)四级共联，连续完成干燥、碳化、气化作业，辅以压力温度控制系统(65)，可燃气水蒸气提取系统(67)，高温热能交换系统(69)，完成秸杆液体(植酸和复合烃)、气体(一氧化碳和氢气)、固体(灰分)分离。
2.根据权利要求1.所述的干燥室(64)、碳化室(66)特征是工作池(44)的一部分，形状是矩形的，上面有活动盖板(40和35 )，下面有气排(38和33 )。
3.根据权利要求1.所述的气化(68)特征是工作池(44)的一部分，形状是矩形的，上有灰分挡板(21)，下有气排(28 )，尾端有灰分排除机构(22 )。
4.根据权利要求1.所述的压力温度控制系统(65)特征是由计算机控制辅以软件，检测压力对比系统(40和55 )，温度传感器(61、62和63 )传输到执行机构(57 )，控制电机(5 )，风机(17、26、32、37、10)电磁阀(16、18、19、20)。
5.根据权利要求1.所述的高温热能交换系统(69)特征是燃烧可燃气水蒸气提取系统(67)分离的燃气，加温钢管(25、24)里面的可燃气完成高温热能转换，通过气排(33、28)作用秸杆，完成碳化(66)、气化(68)能量补充。
6.—种秸杆综合利用的装置，其特征是由液压推送(43)、工作池(44)、提升机构(2)、传动轴(7)、活动盖板(40和35)、隔离仓(41、36和31)、灰分排除机构(22)组成秸杆原料输送机构，气排(38、33和28)、风机(37、32、26和17)、电磁阀(16、18、19和20)组成原料作用机构，燃烧器(23)、加温钢管(25、24)、单向气阀(30)交换炉体(27)组成高温热能交换机构，平阀(4)、控制电机(5)、风机(10)、压力对比系统(40和55)、温度传感器(61、62和63)组成压力温度控制机构，干馏气收集塔(6)、水预热器(9)、散热器(11)、分离塔(14)水气化器(12)组成可燃气水蒸气提取机构，完成秸杆液体(植酸和复合烃)、气体(一氧化碳和氢气)、固体(灰分)分离工作。
7.根据权利要求6.所述的工作池(44)特征是池体由耐高温材料制作，上口(48)向外分开，底部分布有管道(46)和气帽(45)。
8.根据权利要求6.所述的原料输送机构，其特征是液压推送(43)、工作池(44)、隔离仓(41、36和31)、活动盖板(40和35)相对是平行的，工作池(44)由隔离仓(41、36和31)分成4部分并且相通。
9.根据权利要求6.所述的气排(38、33和28)其特征是上面有防止堵塞的气帽(45)。
10.根据权利要求6.所述的原料作用机构，其特征是燃烧秸杆碳化产生的燃气，加热木焦油、可燃气输送到工作池，完成原料的干燥、碳化和气化。
【专利摘要】一种秸秆平流床分离方法和装置，涉及一种秸秆分离方法和装置，利用平行的进料仓、干燥室、碳化室、气化室，四级共联，辅以压力温度控制系统、高温热能交换系统、可燃气水蒸气提取系统，解决了秸秆分离中原料连续进料问题，原料气化中热能补偿问题，木焦油分解利用问题，废气回收利用问题，废液、灰分利用问题。
【IPC分类】C10B53-02, C10J3-66
【公开号】CN104650991
【申请号】CN201510110674
【发明人】张付荣
【申请人】张付荣
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月13日