专利名称：生物质快速热解炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物质干馏热解加工设备，特别是涉及一种生物质 热解炉。 现有技术在诸多生物质能转化中，生物质干馏热解法既能得到优质的中热值可燃气(热值大于14.7MJ/m3),又能产生价值很高的副产品木质炭、木焦油、 木醋液。因此投资回报较高，在多种生物质能利用方式中越来越受到重视。 在目前的生物质干馏热解实际应用中，存在两个难以解决的问题一是干馏 炉的选择问题，另一个是副产品回收问题。作为新兴产业，目前一直缺少合 适的干馏炉，常用的炉型有土窑炉、罐状干釜炉、箱式直立炉、流动床回转 干馏炉等。煤干馏热解炉型的炉型比较大，和生物质干馏规模难以匹配。并且物质 物理形态不同，秸秆相对松散难以正常反应。土窑炉把生物质棒放入土窑中 点燃后封死，经过5 10天的炭化，得到木炭产品。这种方式无法回收可燃 气、生物质木焦油、木醋液产品等，炭化时间长，木炭质量不稳定，对环境 污染严重。罐状干馏釜间歇生产操作，难以适应大规模生产要求。管式干馏 炉缺点是对生物质颗粒要求严格。箱式直立炉属于半连续式。现有技术的流 动床回转干馏炉都是单筒体结构，其缺点是内推进器和外筒体长期受热易变 形。其筒体不耐高温的原因包括结构和材料两个方面，结构上是由于单筒体 过长和材料耐高温能力差。其内螺旋物料推进器属于转动机构，在高温下微 小的变形就会导致其无法使用。 发明内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可以克服现有技术缺陷的生
物质快速热解炉，它采用双筒式结构，主副筒体均采用圆筒体回转炉结构， 主筒最高温度处由非金属耐火材料构造，主、副筒体内则采用螺旋物料推进 刮板代替现有的螺旋推进器，该推进板在将材料直线推进筒内 一定位置后固 定不动，依靠筒体的转动来实现材料搅拌，在保持流动床回转炉优点的基础 上，克服其不耐高温、易变形的缺点。为实现上述目的，本实用新型的技术方案为该生物质快速热解炉采用 双筒式结构，两个筒体两个筒体分主、副筒体，均为圆筒回转筒体，副筒体 为干燥预热区，主筒体为高温热解煅烧区，在主筒体温度最高的炉段采用非 金属高温耐火材料制作，在主、副筒体内的物料推进装置为直线推进式螺旋 物料推进刮板。所述的生物质快速热解炉包括原料仓、副筒体、中间料仓、主筒体、螺 旋物料推进刮板、加热炉、排烟囱；所述主筒体和副筒体的大部分中段被封闭在加热炉内腔，该主筒体和副筒体均在调速电机的控制下通过齿轮同步转动，但物料推进方向相反；所述原料仓设置在加热炉外并通过十字进料器与 副筒体一端连通，在该副筒体伸出加热炉的另 一端则通过中间料仓和十字头 进料器与伸出加热炉的主筒体一端连通，在主筒体伸出加热炉的另一端连接 有出炭罐和荒煤气出口 ，在主筒体和副筒体内还分别设置有推进方向相反的 螺旋物料推进刮板，在所述加热炉的上方还设置有排气烟囱。本实用新型的生物质快速热解炉采用双筒式结构，大大缩短了单个筒体 的长度尺寸，减小了变形可能性。副筒体为干燥预热区，主筒体为热解煅烧 区，副筒的干燥预热段上设排气孔，随时排掉水蒸气和非可燃气，保证物料 进入主筒热解区时达到亚热解状态，使千馏速度明显加快。主筒体的煅烧段 改为非金属的高温耐火材料制作，所以可以耐高温不易变形，同时使得干馏 温度大幅提高，保证快速干馏，提高产品质量。在主、副筒内设置的直线推 进式螺旋物料推进刮板，在使用过程中并不转动，消除了原螺旋推进器在旋 转进料过程中容易变形、使用时间短的隐患。
图1是本实用新型生物质快速热解炉(回转干馏炉)的结构图2各种型号的进料曲线表具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型的生物质快速热解炉采用双筒式结构，两个筒体两个筒体分 主、副筒体，均为圆筒回转筒体，副筒体为干燥预热区，主筒体为高温热解 煅烧区，在主筒体温度最高的炉段采用非金属高温耐火材料制作，在主、副 筒体内的物料推进装置为直线推进式螺旋物料推进刮板。如图l所示所述的生物质快速热解炉包括原料仓4、副筒体5、中间 料仓6、主筒体ll、螺旋物料推进刮板、整体加热炉12、排烟自13等；所 述主筒体11和副筒体5的大部分中段被封闭在整体加热炉12内腔，该主筒 体11和副筒体5均在调速电机10的控制下通过齿轮7同步转动，但物料推 进方向相反；所述原料仓4设置在整体加热炉12外并通过十字进料器3与 副筒体5—端连通，在该副筒体5伸出整体加热炉12的另一端则通过中间 料仓6和十字头进料器9与伸出整体加热炉12的主筒体11 一端连通，在主 筒体11伸出整体加热炉12的另一端连接有出炭罐1和荒煤气出口 17,在 主筒体11和副筒体5内还分别设置有推进方向相反的螺旋物料推进刮板， 在所述整体加热炉12的上方还设置有排气烟自13。筒体5，由副筒体内的螺旋物料推进刮板继续向前推进，干燥后的物料进入由主筒体11内的螺旋物料推进刮板继续向前推进，分别经过加热、热解、 煅烧后，获得的产品分别进入出炭罐l和荒煤气出口 17。所述副筒体5在整体加热炉12中的外部处于整体加热炉12的废气烟道 中，所述主筒体11在整体加热炉12内被i殳置在底部的加热炉16、热解炉 15、煅烧炉14分成加热段、热解段、煅烧段三部分。所述的主筒体11的炉体温度在加热段为270 280°C,在热解段为 400-450 °C ,在煅烧段控制在800 °C以上。所述调速电机2、 8的调速范围为5.4~54r/min，由调速电机10控制旋 转的主筒体11和副筒体5的转速为2.1 21r/min所述主、副筒体ll、 5的直径不同，有以下几种型号NF-3D-1.0、 NF-3D-1.5、 NF-3D-2.0、 NF-3D-2.5、 NF-3D-3.0,其中NF-3D-1.0型炉的进 料速度为50kg/min， NF-3D-3.0型炉的进料速度为500kg/min。其工作过程如下同样请参阅附图1:首先将生物质粉碎成颗粒状投入原料仓4中。原料 进入十字头进料器3，通过调速电机2将原料推进副筒体5中，调速范围 5.4~54r/min。由于副筒体4内的螺旋物料推进刮板的作用，将物料向前推进， 并在每一个回转过程被"扬散"。副筒体5的外部处在整体加热炉12的废气 烟道内，利用此热量对副筒体5中的原料进行干燥和预热，使其在进入中间 料仓6时温度到150°C。在副筒体5内被干燥的物料进入中间料仓6，水蒸 汽和少量空气从排烟囱13排放。干燥后的物料在十字头进料器9推动下进 入主筒体11中，该处进料速度由调速电机8控制，调速范围在5.4~54r/min。 主、副筒体ll、 5的直径有1 3m不同规格，主、副筒体ll、 5通过齿轮7 同步转动，但物料推进方向相反，其旋转速度由调速电机10控制在 2.1~21r/min。物料进入主筒体11中被主筒体内设置的螺旋物料推进刮板向 前推进，首先进入加热l爻，；故加热炉16加热至270 280°C，处于亚热解状 态后再进入热解段，物料在热解中被加热至400 450°C,开始大量分解反应， 此段的物料是放热反应。因此热解炉15不须过高的温度。物料中的挥发成 份80%在热解段15挥发，剩余物料进入煅烧段并由煅烧炉14将该段温度控 制在800。C以上，可快速地将其千馏彻底。由于主筒体在煅烧段是用非金属 高温耐火材料构成的，消除了变形的隐患。
整体加热炉12是由耐火石t筑成的，其i殳置在底部的加热炉16、热解炉 15、煅烧炉14的三个燃烧室既可独立进燃料又可以相互连通。其燃料可以 是可燃气，也可以是生物质或煤炭。生物质被热解后，固态产物料炭进入出 炭罐l;汽和气态的产物料进入冷却器被分离成木焦油、木醋液和可燃气从荒煤气出口 n被收集利用。主副筒的直径不同，有以下几种型号NF-3D-1.0、 NF-3D-1.5、 NF-3D-2.0、 NF-3D-2.5、 NF-3D-3.0。其中NF-3D-1.0型炉进料速度为 50kg/min; NF-3D-3.0型炉进料速度500kg/min。所有型号炉的进料速度都与 热解温度、原料颗粒度有关，可通过图2查出。
权利要求1、一种生物质快速热解炉，其特征在于该生物质快速热解炉采用双筒式结构，两个筒体分主、副筒体，均为圆筒回转筒体，副筒体为干燥预热区，主筒体为高温热解煅烧区，在主筒体温度最高的炉段采用非金属高温耐火材料制作，在主、副筒体内的物料推进装置为直线推进式螺旋物料推进刮板。
2、 根据权利要求1所述的生物质快速热解炉，其特征在于所述的生 物质快速热解炉包括原料仓(4)、副筒体(5)、中间料仓(6)、主筒体(11)、螺旋物料推进刮板、整体加热炉(12)、排烟囱(13);所述主筒 体(11)和副筒体(5)的大部分中段被封闭在整体加热炉(12)内腔，该 主筒体(11 )和副筒体(5)均在调速电机(10)的控制下通过齿轮(7)同 步转动，但物料推进方向相反；所述原料仓(4)设置在整体加热炉(12) 外并通过十字进料器(3)与副筒体(5) —端连通，在该副筒体(5)伸出 整体加热炉(12)的另一端则通过中间料仓(6)和十字头进料器(9)与伸 出整体加热炉(12)的主筒体(11 ) 一端连通，主筒体(11 )炉体温度在加 热段为270~280°C，在热解段为400~450°C,在煅烧段控制在800°C以上。 在主筒体(11 )伸出整体加热炉(12)的另一端连接有出炭罐(1 )和荒煤 气出口 (17),在主筒体(11)和副筒体(5)内还分别设置有推进方向相 反的螺旋物料推进刮板，在所述整体加热炉(12)的上方还设置有排气烟囱(13)。
3、 根据权利要求2所述的生物质快速热解炉，其特征在于所述原料 仓(4)内的待进物料由十字进料器(3)通过调速电机(2)将其推进副筒 体(5)，由副筒体内的螺旋物料推进刮板继续向前推进，干燥后的物料进 入中间料仓(6)，并在十字头进料器(9)通过调速电机(8)推动下进入 主筒体(ll)中，由主筒体(ll)内的螺旋物料推进刮板继续向前推进，分 别经过加热、热解、煅烧后，获得的产品分别进入出炭罐(1 )和荒煤气出 口 ( 17)。
4、根据权利要求1或2或3所述的生物质快速热解炉，其特征在于 所述副筒体(5)在整体加热炉(12)中的外部处于整体加热炉(12)的废 气烟道中，所述主筒体(11 )在整体加热炉(12)内被设置在底部的加热炉 (16)、热解炉(15)、煅烧炉(14)分成加热段、热解段、煅烧段三部分。
专利摘要一种生物质快速热解炉，采用双筒式结构，两个筒体分主、副筒体，均为圆形回转筒体，副筒体为干燥预热区，主筒体为高温热解煅烧区，在主筒体温度最高的炉段采用非金属高温耐火材料制作，在主、副筒体内的物料推进装置为直线推进式螺旋物料推进刮板。本实用新型大大缩短了单个筒体的长度尺寸，减小了变形可能性，热解速度明显加快。主筒体的煅烧段改为非金属的高温耐火材料制作，所以可以耐高温不易变形，同时使得干馏温度大幅提高，保证快速干馏，提高产品质量。在主、副筒内设置的直线推进式螺旋物料推进刮板，在使用过程中并不转动，消除了原螺旋推进器在旋转进料过程中容易变形、使用时间短的隐患。
文档编号C10B53/02GK201046949SQ20062016610
公开日2008年4月16日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者方 南, 徐冬利, 毕凯道 申请人:北京联合创业建设工程有限公司