生物质热裂解设备及方法与流程

本发明涉及生物质裂解，具体是生物质热裂解设备及方法。

背景技术：

1、生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。生物质热裂解(又称热解或裂解)，通常是指在无氧或低氧环境下，生物质被加热升温引起分子分解产生焦炭、可冷凝液体和气体产物的过程，是生物质能的一种重要利用形式。生物质快速热解过程中，生物质原料在缺氧的条件下，被快速加热到较高反应温度，从而引发了大分子的分解，产生了小分子气体和可凝性挥发分以及少量焦炭产物。可凝性挥发分被快速冷却成可流动的液体，称之为生物油或焦油。

2、现有专利公告号为cn105889903b公开的生物质气化锅炉中，包括炉体，炉体包括一封闭的炉壳，炉壳内设有各自独立的气化室和燃烧室，生物质固化块通过加料口进入气化室，锥形密封盖密闭后从掏灰口处点火，将管式炉排上的生物质固化块点燃，关紧掏灰口盖，上送风口和下送风口输送空气进行气化，同时上送风口和下送风口将生物质气化过程中产生的气体和火焰引至燃烧口处，气化过程中产生的气体到达燃烧口燃烧，同时气化室内产生的焦油通过气化室上端的圆弧形内壁和气化室内壁上的环形槽直接汇集到燃烧口下方的焦油二次气化内进行二次气化，产生的气体在燃烧室中燃烧产生热量加热循环水管中的循环水，达到利用热水的效果。

3、上述生物质气化锅炉可对生物质进行处理，但处理时，气化室顶部加料口在加料中，影响气化室内的密闭性，且不便于进行连续性的操作，生物质的处理效率仍需提高，而且目前生物质气化技术并不成熟。

4、针对以上问题，提出生物质热裂解设备及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供生物质热裂解设备及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种生物质热裂解设备，包括裂解炉、机架、进料机构、排气机构和连接在裂解炉上的输入管；

4、所述进料机构包括投料箱和缓冲箱，所述投料箱底部出料端通过送料筒连接缓冲箱，所述缓冲箱底部出料端连接进料管，所述进料管底部通过输入管连接裂解炉内壳的内部；

5、所述进料管内设有螺旋送料件，所述螺旋送料件轴端连接延伸出进料管的主动杆，所述机架上安装有用于驱动主动杆转动的驱动箱；

6、所述送料筒上转动安装驱动杆，所述送料筒内部设有若干个连接在驱动杆杆身上的拨片，所述主动杆上连接有联动件，用于主动杆反转时驱动驱动杆反转；

7、所述裂解炉内安装中心杆，所述中心杆底部连接有用于辅助裂解炉内壳底部灰室内灰渣排出的排灰件，所述螺旋送料件远离主动杆一侧的轴端连接有用于驱动中心杆转动的拨动件。

8、在一种可选方案中：所述联动件包括主动轮和联动轮，所述主动轮和联动轮通过齿轮同步带传动连接，所述联动轮安装在驱动杆轴端，所述主动轮固定连接在主动杆上。

9、在一种可选方案中：所述联动轮包括定位套和与齿轮同步带配合的外齿轮，所述定位套固定连接驱动杆轴端，所述外齿轮中部设有与驱动杆转动配合的转孔，所述定位套环形外壁连接若干个呈阵列排布的转动座，所述转动座上转动连接有拨杆，所述外齿轮弧形内壁连接有若干个与拨杆顶端配合的限位拨块，所述转动座靠近限位拨块一侧连接限位板，用于限制拨杆向限位拨块一侧翻转，所述拨杆远离限位拨块一侧铰接弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆远离拨杆一端铰接定位套环形外壁。

10、在一种可选方案中：所述排灰件包括清理杆和若干个清理板，所述清理杆与内壳底部的内壁配合，所述清理杆连接在中心杆底部杆身上，所述中心杆底部连接衔接轴，所述清理板连接在衔接轴上，且若干个清理板呈阵列排布，所述裂解炉底部连接有与内壳连通的排料筒，若干个清理板设置在排料筒内，所述排料筒一侧开口处连接出料管。

11、在一种可选方案中：所述拨动件包括主动锥齿轮和从动锥齿轮，所述主动锥齿轮固定连接定位轴a，所述定位轴连接在螺旋送料件远离主动杆的一端，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合连接，所述从动锥齿轮通过定位轴b连接中心杆。

12、在一种可选方案中：所述裂解炉内壳的内腔顶部设有螺旋片，所述螺旋片外壁与内壳内壁配合，所述螺旋片进料处与输入管位置对应，所述裂解炉上安装有用于输入气体的辅助管，所述辅助管出气端置于螺旋片顶部且位于内壳内腔中。

13、在一种可选方案中：所述排气机构包括燃气管和连接在燃气管出气端的输出管，所述燃气管进气端置于内壳的内腔中，所述输出管外侧安装防护筒。

14、在一种可选方案中：所述裂解炉内壳和外壳之间设有盘管，所述盘管进液端连接置于裂解炉底部一侧的连通管，所述防护筒内壁和输出管外壁之间设有蛇形管，所述蛇形管出液端连接连通管，所述蛇形管进液端连接进水管，所述盘管出液端连接出水管。

15、在一种可选方案中：所述输出管出气端连接旋风分离器。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、本发明中投料箱、缓冲箱和进料管等结构的设置，利于生物质物料均匀的输入裂解炉中，减少对裂解炉中密闭性的影响，且能对生物质物料进行间歇性的输送，利于生物质的持续处理；

18、本发明中驱动箱驱动主动杆反转，受联动件的作用，送料筒内的拨片绕驱动杆轴线转动，能将生物质物料均匀送至缓冲箱内，此时螺旋送料件不进行生物质物料的输送，驱动箱驱动主动杆正转，驱动杆不进行转动，螺旋送料件进行生物质物料的输送，利于生物质的批次输送；

19、本发明中螺旋送料件转动时，能通过拨动件带动中心杆转动，从而带动排灰件工作，对灰渣处理，利于灰渣的连续排出，减少生物质热裂解处理中堵塞。

技术特征：

1.一种生物质热裂解设备，包括裂解炉(11)、机架(20)、进料机构、排气机构(13)和连接在裂解炉(11)上的输入管；

2.根据权利要求1所述的生物质热裂解设备，其特征在于，所述联动件包括主动轮(21)和联动轮(23)，所述主动轮(21)和联动轮(23)通过齿轮同步带(22)传动连接，所述联动轮(23)安装在驱动杆(26)轴端，所述主动轮(21)固定连接在主动杆(24)上。

3.根据权利要求2所述的生物质热裂解设备，其特征在于，所述联动轮(23)包括定位套(44)和与齿轮同步带(22)配合的外齿轮(43)，所述定位套(44)固定连接驱动杆(26)轴端，所述外齿轮(43)中部设有与驱动杆(26)转动配合的转孔，所述定位套(44)环形外壁连接若干个呈阵列排布的转动座(47)，所述转动座(47)上转动连接有拨杆(46)，所述外齿轮(43)弧形内壁连接有若干个与拨杆(46)顶端配合的限位拨块(45)，所述转动座(47)靠近限位拨块(45)一侧连接限位板，用于限制拨杆(46)向限位拨块(45)一侧翻转，所述拨杆(46)远离限位拨块(45)一侧铰接弹簧伸缩杆(48)，所述弹簧伸缩杆(48)远离拨杆(46)一端铰接定位套(44)环形外壁。

4.根据权利要求1所述的生物质热裂解设备，其特征在于，所述排灰件包括清理杆(31)和若干个清理板(33)，所述清理杆(31)与内壳底部的内壁配合，所述清理杆(31)连接在中心杆(30)底部杆身上，所述中心杆(30)底部连接衔接轴(32)，所述清理板(33)连接在衔接轴(32)上，且若干个清理板(33)呈阵列排布，所述裂解炉(11)底部连接有与内壳连通的排料筒(34)，若干个清理板(33)设置在排料筒(34)内，所述排料筒(34)一侧开口处连接出料管(12)。

5.根据权利要求1所述的生物质热裂解设备，其特征在于，所述拨动件包括主动锥齿轮(25)和从动锥齿轮(29)，所述主动锥齿轮(25)固定连接定位轴a，所述定位轴连接在螺旋送料件远离主动杆(24)的一端，所述主动锥齿轮(25)与从动锥齿轮(29)啮合连接，所述从动锥齿轮(29)通过定位轴b连接中心杆(30)。

6.根据权利要求1所述的生物质热裂解设备，其特征在于，所述裂解炉(11)内壳的内腔顶部设有螺旋片(35)，所述螺旋片(35)外壁与内壳内壁配合，所述螺旋片(35)进料处与输入管(28)位置对应，所述裂解炉(11)上安装有用于输入气体的辅助管，所述辅助管出气端置于螺旋片(35)顶部且位于内壳内腔中。

7.根据权利要求1所述的生物质热裂解设备，其特征在于，所述排气机构(13)包括燃气管(38)和连接在燃气管(38)出气端的输出管(39)，所述燃气管(38)进气端置于内壳的内腔中，所述输出管(39)外侧安装防护筒(40)。

8.根据权利要求7所述的生物质热裂解设备，其特征在于，所述裂解炉(11)内壳和外壳之间设有盘管(36)，所述盘管(36)进液端连接置于裂解炉(11)底部一侧的连通管(37)，所述防护筒(40)内壁和输出管(39)外壁之间设有蛇形管，所述蛇形管出液端连接连通管(37)，所述蛇形管进液端连接进水管(41)，所述盘管(36)出液端连接出水管(42)。

9.根据权利要求7所述的生物质热裂解设备，其特征在于，所述输出管(39)出气端连接旋风分离器(14)。

10.一种权利要求1所述的生物质热裂解设备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了生物质热裂解设备及方法，包括裂解炉、机架、进料机构、排气机构和连接在裂解炉上的输入管；进料机构包括投料箱和缓冲箱，投料箱底部出料端通过送料筒连接缓冲箱，缓冲箱底部出料端连接进料管，进料管底部通过输入管连接裂解炉内壳的内部；进料管内设有螺旋送料件，螺旋送料件轴端连接延伸出进料管的主动杆，机架上安装有用于驱动主动杆转动的驱动箱；本发明中投料箱、缓冲箱和进料管等结构的设置，利于生物质物料均匀的输入裂解炉中，减少对裂解炉中密闭性的影响，且能对生物质物料进行间歇性的输送，利于生物质的持续热裂解处理。

技术研发人员：卢岳峰,王子鸣,许君洪
受保护的技术使用者：卢岳峰
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12