專利名稱：螺旋式物料攪拌輸送裝置、生物質(zhì)干餾裂解設備及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于生物質(zhì)能源利用技術領域，尤其是涉及一種生物質(zhì)干餾裂解設備。
背景技術：
生物質(zhì)能與化石能源相比，具有可再生和低污染的優(yōu)勢，因此受到全世界普遍的重視，并已成為新能源的發(fā)展方向之一。生物質(zhì)氣化技術是生物質(zhì)能回收利用的一種重要方式。它是在一定的熱力學條件下，通過提供有限氧或無氧的情況下，將組成生物質(zhì)的碳氫化合物轉(zhuǎn)化為含一氧化碳、氫氣和甲烷等可燃氣體的過程。但由于目前生物質(zhì)燃氣中焦油含量高，缺少有效處理方法，成為該技術進一步推廣的主要障礙。生物質(zhì)氣化的目標是得到盡可能多的可燃氣體產(chǎn)物，但在氣化中，焦炭和焦油都是不可避免的副產(chǎn)物。其中由于焦油在高溫時呈氣態(tài)，與可燃氣體完全混合，而在低溫時 (一般低于200°C )凝結為液態(tài)，所以其分離和處理更為困難，特別是對于燃氣需要降溫利用的情況(如燃氣用于家庭或內(nèi)燃機發(fā)電時)，問題更加突出。焦油的存在對氣化有多方面的不利影響，首先它降低了氣化效率，氣化中焦油產(chǎn)物的能量一般占總能量的5 15%，這部分能量在低溫時難以與可燃氣體一道被利用，大部分被浪費，其次焦油在低溫時凝結為液態(tài)，容易和水、焦炭等結合在一起，堵塞送氣管道， 使氣化設備運行發(fā)生困難。另外，凝結為細小液滴的焦油比氣體難以燃燼，在燃燒時容易產(chǎn)生炭黑等顆粒。對燃氣利用設備，如內(nèi)燃機、燃氣輪機等損害相當嚴重，這就大大降低了氣化燃氣的利用價值。所以針對氣化過程產(chǎn)生的焦油，采取辦法把它轉(zhuǎn)化為可燃氣，既提高氣化效率，又降低燃氣中焦油的含量，提高可燃氣體的利用價值，對發(fā)展和推廣生物質(zhì)氣化技術具有決定性的意義。盡管在生物氣化過程中采取各種措施控制焦油的產(chǎn)生，但實際上氣體中焦油的含量仍遠遠超出應用允許的程度，所以對氣體中的焦油進行處理，是有效利用燃氣必不可少的過程。以往簡單的水洗或過濾等辦法，只是把焦油從氣體中分離出來，然后作為廢物排放，既浪費了焦油本身的能量，又會產(chǎn)生大量的污染。而焦油的催化裂解是最有效的解決辦法，其可以把焦油分解為可燃氣體(即裂解氣)，與熱解后產(chǎn)出的可燃氣一起被利用。然而，在現(xiàn)有的生物質(zhì)及焦油處理技術中，焦油裂解反應器與生物質(zhì)熱解反應器時彼此分開設置的兩個設備，兩者之間由連接管道連通，分別具有配套的加熱設備和溫度控制設備等。這種方式的生物質(zhì)熱解裂解設備采用兩套加熱裝置，在一定程度上要消耗大量的熱能，同時熱解后的氣體需要通過管道通入裂解催化劑床層，在此過程中會有一部分的熱損失，在節(jié)能方面存在不足。
發(fā)明內(nèi)容為克服目前生物質(zhì)氣化技術的缺陷，本實用新型提供一種生物質(zhì)干餾裂解設備，其采用熱解干餾室和高溫裂解室一體化結構，以緊湊而合理的設置實現(xiàn)熱能利用效率的提高，降低熱能損耗，同時實現(xiàn)對熱解干餾及裂解反應進程的有效控制，使得生物質(zhì)燃料在設備內(nèi)得以充分反應。為實現(xiàn)本實用新型的目的，提供一種螺旋式物料攪拌輸送裝置，該裝置包括變頻電機；中心旋轉(zhuǎn)軸，與該變頻電機的主軸連接并設置在該變頻電機該下部，該中心旋轉(zhuǎn)軸在該變頻電機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)；以及多個葉片，設置在該中心旋轉(zhuǎn)軸上并被分成上部葉片和下部葉片兩部分，其中上部葉片的直徑大于下部葉片的直徑，上部葉片的螺距大于下部葉片的螺距，且上部葉片的旋轉(zhuǎn)方向與下部葉片相同。為實現(xiàn)本實用新型的目的，還提供一種生物質(zhì)干餾裂解設備，該設備包括主體，該主體包括熱解干餾室，設置在該主體的上部，對生物質(zhì)原料進行熱解而生成熱解產(chǎn)物，所述熱解產(chǎn)物包括燃氣、木醋液、炭及焦油；高溫裂解室，設置在該主體的下部并與該熱解干餾室連通，對所述熱解產(chǎn)物中的焦油進行裂解而生成裂解氣；以及燃燒室，設置在該熱解干餾室和該高溫裂解室的外側，為該熱解干餾室和該高溫裂解室供熱；其中該生物質(zhì)干餾裂解設備還包括上述螺旋式物料攪拌輸送裝置，豎直伸入該生物質(zhì)干餾裂解裝置的熱解干餾室中，在該熱解干餾室中進行原料的翻轉(zhuǎn)，并從該熱解干餾室向該高溫裂解室輸送熱解后產(chǎn)物。根據(jù)本實用新型的實施例，該熱解干餾室包括上部熱解干餾室和下部熱解干餾室，該下部熱解干餾室伸入該高溫裂解室中且其內(nèi)徑小于該上部熱解干餾室，在該熱解干餾室上側部設置與之連通的原料進口，所述生物質(zhì)原料從該原料進口進入該熱解干餾室。根據(jù)本實用新型的實施例，當該螺旋式物料攪拌輸送裝置的中心旋轉(zhuǎn)軸帶動葉片旋轉(zhuǎn)時，所述葉片的尺寸和旋轉(zhuǎn)方向被設置為使得上部熱解干餾室中的物料向下翻轉(zhuǎn)，且該下部熱解干餾室中的物料向下輸送。根據(jù)本實用新型的實施例，該高溫裂解室與該熱解干餾室之間通過該下部熱解干餾室的底部直接相通，在該高溫裂解室上側部設置與之連通而排出燃氣的燃氣出口管，該燃氣出口管在該燃燒室內(nèi)部延伸并從該燃燒室上部弓丨出，燃氣由該燃燒室上部通過該燃氣出口管排出進入后期燃氣凈化裝置，在該高溫裂解室底部設置有定期排出固態(tài)的裂解后產(chǎn)物的插板閥和鎖氣翻板卸灰閥。根據(jù)本實用新型的實施例，在該高溫裂解室底部還設置有水蒸汽輸送管，將水蒸汽引入該高溫裂解室中與所述熱解產(chǎn)物中的炭發(fā)生水煤氣反應，生成燃氣和活性炭。根據(jù)本實用新型的實施例，在該燃燒室上側部設置有煙氣出口，在該燃燒室下側部設置有與之連通的燃料進口，在該燃燒室下部還設置有定期清理該燃燒室中的燃燒后灰燼的落灰室。根據(jù)本實用新型的實施例，該主體為圓筒狀，該熱解干餾室和該高溫裂解室與該燃燒室呈同心圓狀排列。根據(jù)本實用新型的實施例，該主體高為2. 0-5. O米。根據(jù)本實用新型的實施例，該熱解干餾室的工作溫度為500°C -600°C，該高溫裂解室的工作溫度為1000°c -1200°c。為實現(xiàn)本實用新型的目的，還有一種生物質(zhì)干餾裂解系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括上述螺旋式物料攪拌輸送裝置和上述生物質(zhì)干餾裂解設備，該系統(tǒng)還包括作為后期燃氣凈化裝置的旋風除塵器及其配套器件，從燃氣出口管排出的燃氣經(jīng)由該旋風除塵器及其配套器件進行過濾除塵和催化裂解；以及噴淋器及木醋液箱，從該旋風除塵器輸出的燃氣進入該噴淋器，由被稀釋的木醋液進行噴淋降溫，噴淋液此后被收集在木醋液箱中，經(jīng)降溫后的燃氣進入與該旋風除塵器配套的器件中進行下一步凈化。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)還包括水封，通過燃氣排出管與該生物質(zhì)干餾裂解設備的燃氣出口連通，且該水封另有出口與大氣相通。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)還包括熱交換器，通過管道與該生物質(zhì)干餾裂解設備的煙氣出口連通，該熱交換器內(nèi)裝有軟化水，利用該燃燒室產(chǎn)生的燃燒煙氣的熱量將軟化水轉(zhuǎn)化為水蒸汽，并將所述水蒸汽通過水蒸汽輸送管引入該高溫裂解室中，與來自該熱解干餾室的熱解后產(chǎn)物中的炭進行水煤氣反應，生成燃氣和活性炭。根據(jù)本實用新型的實施例，該系統(tǒng)還包括燃料料斗，燃料通過該燃料斗進入與之相連的燃料管道，同時由該鼓風機將空氣鼓入該燃料管道中，該燃料管道中的燃料和空氣從燃料進口進入該生物質(zhì)干餾裂解設備的燃燒室；原料斗，通過原料輸送管道從原料進口進入該生物質(zhì)干餾裂解設備的熱解干餾室；以及炭斗，經(jīng)該旋風除塵器分離的燃氣中攜帶的部分炭粉被收集于該炭斗中。本實用新型的設備采用熱解干餾室和裂解室一體化結構，以緊湊而合理的設置實現(xiàn)了熱能利用效率的提聞，降低了熱能損耗。在提聞熱效率的同時還能夠有效的控制熱解干餾及裂解反應的進程，并保證了產(chǎn)氣量的均勻。本實用新型設備采用螺旋式物料攪拌輸送裝置，保證了設備運行中對原料輸送量的有效控制。

圖I為本實用新型的生物質(zhì)干餾裂解設備的結構示意圖圖2為本實用新型的生物質(zhì)干餾裂解設備系統(tǒng)的配置示意圖圖3為本實用新型的生物質(zhì)干餾裂解設備系統(tǒng)的俯視圖其中的附圖標記說明如下I、熱解干餾室；2、高溫裂解室；3、燃燒室；4、水蒸汽輸送管；5、原料進口 ；6、燃料進口 ；7、燃氣出口管；8、煙氣出口 ；9、插板閥；10、鎖氣翻板卸灰閥；11、落灰室；12、螺旋式物料攪拌輸送裝置；121、變頻電機；122、中心旋轉(zhuǎn)軸；123、葉片；13、燃料料斗14、旋風除塵器；15、噴淋器；16、木醋液箱；17、炭斗；18、原料斗；19、熱交換器；20、煙筒；21、水封。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述。如圖I所示，為本實用新型的生物質(zhì)干餾裂解設備的結構示意圖。該生物質(zhì)干餾裂解設備包括螺旋式物料攪拌輸送裝置12，該裝置包括變頻電機121 ;中心旋轉(zhuǎn)軸122，與該變頻電機121的主軸連接并設置在該變頻電機121下部，該中心旋轉(zhuǎn)軸122在該變頻電機121驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)；以及多個葉片123，設置在該中心旋轉(zhuǎn)軸122上并被分成上部葉片和下部葉片兩部分，其中上部葉片的直徑大于下部葉片的直徑，上部葉片的螺距大于下部葉片的螺距，且上部葉片的旋轉(zhuǎn)方向與下部葉片相同。[0032]所述生物質(zhì)干餾裂解設備包括主體，該主體包括豎直設置的熱解干餾室1，設置在該主體的上部，對生物質(zhì)原料進行熱解而生成熱解產(chǎn)物，所述熱解產(chǎn)物包括燃氣、木醋液、炭及焦油等；高溫裂解室2，設置在該主體的下部并與該熱解干餾室I連通，對所述熱解產(chǎn)物中的焦油進行裂解而生成裂解氣；以及燃燒室3，設置在該熱解干餾室I和該高溫裂解室2的外側，為該熱解干餾室I和該高溫裂解室2供熱；其中該生物質(zhì)干餾裂解設備還包括如權利要求I所述的螺旋式物料攪拌輸送裝置12，豎直伸入該生物質(zhì)干餾裂解裝置的熱解干餾室I中，在該熱解干餾室I中進行原料的翻轉(zhuǎn)，并從該熱解干餾室I向該高溫裂解室2 輸送熱解后產(chǎn)物。該主體為圓筒狀，高為2. 0-5. O米。該熱解干餾室I和該高溫裂解室2與該燃燒室3呈同心圓狀排列。該熱解干餾室I的工作溫度為500°C _600°C，該高溫裂解室2的工作溫度為 IOOO0C -1200。。。其中，該熱解干餾室I包括上部熱解干餾室和下部熱解干餾室，該下部熱解干餾室伸入該高溫裂解室2中且其內(nèi)徑小于該上部熱解干餾室，在該熱解干餾室I上側部設置與之連通的原料進口 5，所述生物質(zhì)原料從該原料進口 5進入該熱解干餾室I。當該螺旋式物料攪拌輸送裝置12的中心旋轉(zhuǎn)軸122帶動葉片123旋轉(zhuǎn)時，所述葉片123的尺寸和旋轉(zhuǎn)方向被設置為使得上部熱解干餾室中的物料向下翻轉(zhuǎn)，且該下部熱解干餾室中的物料向下輸送。該高溫裂解室2與該熱解干餾室I之間通過該下部熱解干餾室的底部直接相通， 在該高溫裂解室2上側部設置與之連通而排出燃氣的燃氣出口管7，該燃氣出口管7在該燃燒室3內(nèi)部延伸并從該燃燒室3上部引出，燃氣由該燃燒室3上部通過該燃氣出口管7排出進入后期燃氣凈化裝置，在該高溫裂解室2底部設置有插板閥9和鎖氣翻板卸灰閥10，用以定期排出固態(tài)的裂解產(chǎn)物包括炭或活性炭等。在該高溫裂解室2底部還設置有水蒸汽輸送管4，將水蒸汽引入該高溫裂解室2中與所述熱解產(chǎn)物中的炭發(fā)生水煤氣反應，生成燃氣和活性炭。在該燃燒室3上側部設置有煙氣出口 8，在該燃燒室3下側部設置有與之連通的燃料進口 6，在該燃燒室3下部還設置有落灰室11，用以定期清理該燃燒室3中的燃燒后灰燼。圖2和圖3示出本實用新型的生物質(zhì)干餾裂解設備的配置。如圖2和圖3所示，本實用新型的生物質(zhì)干餾裂解系統(tǒng)包括前述的螺旋式物料攪拌輸送裝置12和前述的生物質(zhì)干餾裂解設備，該系統(tǒng)還包括作為后期燃氣凈化裝置的旋風除塵器14及其配套器件，從燃氣出口管7排出的燃氣經(jīng)由該旋風除塵器14及其配套器件進行過濾除塵和催化裂解；以及噴淋器15及木醋液箱16，從該旋風除塵器14輸出的燃氣進入該噴淋器15，由被稀釋的木醋液進行噴淋降溫，噴淋液此后被收集在木醋液箱16 中，經(jīng)降溫后的燃氣進入與該旋風除塵器14配套的器件中進行下一步凈化。該系統(tǒng)還包括水封21，通過燃氣排出管與該生物質(zhì)干餾裂解設備的燃氣出口 7連通，且該水封21另有出口與大氣相通，用于調(diào)節(jié)熱解干餾室I和裂解室2的內(nèi)部壓力。該系統(tǒng)還包括熱交換器19，通過管道與該生物質(zhì)干餾裂解設備的煙氣出口 8連通，該熱交換器19內(nèi)裝有軟化水，利用該燃燒室3產(chǎn)生的燃燒煙氣的熱量將軟化水轉(zhuǎn)化為
7水蒸汽，并將所述水蒸汽通過水蒸汽輸送管4引入該高溫裂解室2中，與來自該熱解干餾室 I的熱解后產(chǎn)物中的炭進行水煤氣反應，生成燃氣和活性炭。在該熱交換器19中，由生物質(zhì)干餾裂解設備的煙氣出口 8排出的煙氣通過熱交換器19的殼程，軟化水被裝在該熱交換器19管程內(nèi)，由換熱器19殼程出口排出的煙氣直接由煙筒20排出。該系統(tǒng)還包括燃料料斗13，燃料通過該燃料斗13進入與之相連的燃料管道，同時由該鼓風機將空氣鼓入該燃料管道中，該燃料管道中的燃料和空氣從燃料進口 6進入該生物質(zhì)干餾裂解設備的燃燒室3 ;原料斗18，通過原料輸送管道從原料進口 5進入該生物質(zhì)干餾裂解設備的熱解干餾室I ;以及炭斗17，經(jīng)該旋風除塵器14分離的燃氣中攜帶的部分炭粉被收集于該炭斗17中。下面結合圖I至圖3對本實用新型的生物質(zhì)干餾裂解設備的工作流程進行描述。如圖I所示，粉末狀的生物質(zhì)原料由原料進口 5輸送進入熱解干餾室I。在螺旋式物料攪拌輸送裝置12的中心旋轉(zhuǎn)軸122的旋轉(zhuǎn)帶動下，原料在熱解干餾室I內(nèi)不停地翻轉(zhuǎn)并停留足夠的時間，以實現(xiàn)充分的熱解干餾。熱解干餾產(chǎn)生燃氣、木醋液、炭及焦油等熱解產(chǎn)物，其中的熱解氣(包括燃氣、呈氣態(tài)的焦油和水蒸汽)攜帶焦油等有機物進入高溫裂解室2，熱解后產(chǎn)物中的焦油在高溫裂解室2中發(fā)生裂解反應生成裂解氣(即小分子可燃氣體)，而熱解產(chǎn)物中的炭與自外部輸送進來的水蒸汽發(fā)生水煤氣反應，生成燃氣和活性炭等。最后，所產(chǎn)出的燃氣(包括熱解后燃氣、裂解氣及水煤氣反應后生成的燃氣)經(jīng)由設置在高溫裂解室2側壁的燃氣出口管7 進入燃氣排出管，繼而被引入后續(xù)的燃氣凈化裝置。熱解干餾所產(chǎn)生的木醋液經(jīng)稀釋后通過連接管道被送至噴淋器15，該噴淋器15的主要作用是降溫，同時除去未被旋風除塵器14 分尚的炭粉，最后將木醋液收集于木醋液箱16中。高溫裂解室2中的水煤氣反應可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要進行控制，通過控制水蒸汽的噴入量獲得燃氣或高品質(zhì)活性炭。干餾裂解反應后的炭或活性炭可以通過插板閥9和鎖氣翻板卸灰閥10定量自行排出收集。與此同時，經(jīng)預處理后的粉末狀生物質(zhì)燃料由燃料斗13輸送至燃燒室3。粉末狀燃料在燃燒室3內(nèi)燃燒，燃燒室3內(nèi)下部具有較高的燃燒溫度，為高溫裂解室2提供熱量， 燃燒室3上部具有較低的燃燒溫度，為熱解干餾室I提供熱量。由燃燒室3產(chǎn)生的燃燒煙氣通過煙氣出口 8和與之相連的管道進入熱交換器19，熱交換器19利用燃燒煙氣提供的熱量將熱交換器19中的軟化水加熱而變成水蒸汽，為高溫裂解室2提供進行水煤氣反應的水蒸汽，提高了整個生物質(zhì)干餾裂解系統(tǒng)的熱效率。為了保證熱解干餾室I和高溫裂解室2中的壓力正常，在燃氣排出管處設置水封 21，其設置在生物質(zhì)干餾裂解設備的外部，通過管道與燃氣排出管相通，另有出口與大氣相通，用于調(diào)節(jié)反應室內(nèi)部的壓力。其中，水封21中水的高度根據(jù)生物質(zhì)干餾裂解設備內(nèi)的壓力來調(diào)節(jié)，以使得水封21內(nèi)的水的壓力略高于設備內(nèi)壓力，確保設備在正常運行過程中燃氣不會泄露出去。當設備內(nèi)壓力出現(xiàn)非正常情況時，高壓下的燃氣能夠從水封21中釋放出來，從而避免給后繼的凈化設備等帶來危險。本實用新型的生物質(zhì)干餾裂解設備將生物質(zhì)干餾熱解與焦油裂解集中在一個主體中進行，通過螺旋式物料攪拌輸送裝置12控制粉末狀生物質(zhì)原料的流量，保證生物質(zhì)原料在干餾熱解室I內(nèi)進行充分的熱解反應，之后再將熱解后產(chǎn)物送入高溫裂解室2，對所述熱解后產(chǎn)物中的焦油進行熱裂解。本實用新型摒棄了現(xiàn)有技術中分開設置的焦油裂解反應器和生物質(zhì)熱解反應器，并省去了這些反應器之間的連接管道，以緊湊而合理的設置解決了不同反應器之間物料輸送困難和熱能損耗過多的問題。螺旋式物料攪拌輸送裝置12專門用于在生物質(zhì)干餾裂解設備的熱解干餾室中實現(xiàn)生物質(zhì)原料的翻轉(zhuǎn)和輸送功能，該螺旋式物料攪拌輸送裝置12的葉片123在上部熱解干餾室中向下旋轉(zhuǎn)，從而翻轉(zhuǎn)生物質(zhì)原料并控制生物質(zhì)原料的進料量和停留時間。該螺旋式物料攪拌輸送裝置12的葉片123在下部熱解干餾室中也向下旋轉(zhuǎn)，保證熱解干餾室I中產(chǎn)生的焦油和炭等物料能夠及時輸送到高溫裂解室2進行裂解反應和水煤氣反應。本實用新型的螺旋式物料攪拌輸送裝置12可以對熱解原料同時進行翻轉(zhuǎn)和輸送，提高了熱解原料在熱解室中的停留時間，并能夠在此后將熱解后產(chǎn)物順利輸送至高溫裂解室2。須了解，前期曾經(jīng)有設計出與本實用新型的螺旋式物料攪拌輸送裝置12類似的一種物料翻轉(zhuǎn)及輸送一體化裝置，原裝置的葉片采用三段式結構，直徑和螺距較大的上部葉片向上旋轉(zhuǎn)，直徑和螺距較小的中部和下部葉片向下旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過試驗表明，其在運行過程中阻礙了熱解室物料順利第進入下部裂解室中，易造成設備堵塞，熱解和裂解反應無法在設計時間內(nèi)完成，達不到設備正常運行的目的。改進后的螺旋式物料攪拌輸送裝置分為上部葉片和下部葉片兩部分，其中上部葉片的直徑大于下部葉片的直徑，上部葉片的螺距大于下部葉片的螺距，且上部葉片的旋轉(zhuǎn)方向與下部葉片相同，都向下旋轉(zhuǎn)，這樣有利于物料在熱解室I完成熱解反應后順利進入裂解室2完成裂解反應，不會產(chǎn)生反應室內(nèi)物料的堵塞問題，同時也簡化了裝置結構，利于制造加工。在高溫裂解室2下部配有水蒸汽輸送管4由蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽在壓力作用下通過該水蒸汽輸送管4噴射入該裂解室2下部。經(jīng)過水煤氣反應后的燃氣由高溫裂解室2 一側上方的燃氣出口管7輸出后凈化冷卻。當熱解后產(chǎn)物進入高溫裂解室2中之后，在其中的焦油等大分子有機物在裂解室 2內(nèi)發(fā)生裂解反應的同時，炭與水蒸汽發(fā)生水煤氣反應，降低了灰渣的產(chǎn)量和處理難度，提高了燃氣的質(zhì)量。同時，通過控制水蒸汽的噴灑量可以生產(chǎn)活性炭。本實用新型可使用生物質(zhì)粉狀物料同時作為生物質(zhì)干餾裂解的原料和生物質(zhì)干餾裂解過程所需的加熱源，當然，本實用新型的設備中所用的燃料也可以是其他類型的燃料。燃料由燃燒室下部進入燃燒室往上燃燒，溫度自下而上依次遞減，使得高溫裂解室溫度高于熱解干餾室溫度，保證了干餾熱解和裂解所需的熱量。采用生物質(zhì)粉狀燃料的高溫燃燒為生物質(zhì)干餾和焦油的裂解提供熱能，燃料燃燒溫度能夠達到1000-120(TC。根據(jù)實際需要在裂解室內(nèi)可控制水蒸汽的通入時間及通入量，使其與熱解后產(chǎn)物中的炭發(fā)生反應，以達到生成更多燃氣或生產(chǎn)活性炭的要求。本實用新型生物質(zhì)干餾裂解設備由原料斗通過螺旋輸送機為其輸送原料進入熱解干餾室，由燃料斗通過羅茨鼓風機為燃燒室提供燃料。裂解室中同時通過控制水蒸汽的噴入量實現(xiàn)了生產(chǎn)炭或活性炭的目的。通過設置熱交換器，燃燒室中因燃料燃燒而產(chǎn)生的煙氣直接進入熱交換器進行余熱利用，將熱交換器中的軟化水轉(zhuǎn)化成水蒸汽，所產(chǎn)生的水蒸汽被送入裂解室中以與所述熱解后產(chǎn)物中的炭進行水煤氣反應。本實用新型在保證生物質(zhì)干餾裂解完全的情況下充分利用系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，由熱交換器為干餾裂解系統(tǒng)提供所需的水蒸汽，提高了整個系統(tǒng)的熱效率。
權利要求1.一種螺旋式物料攪拌輸送裝置，其特征在于，該裝置包括變頻電機(121)；中心旋轉(zhuǎn)軸(122)，與該變頻電機(121)的主軸連接并設置在該變頻電機(121)下部， 該中心旋轉(zhuǎn)軸(122)在該變頻電機(121)驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)；以及多個葉片(123)，設置在該中心旋轉(zhuǎn)軸(122)上并被分成上部葉片和下部葉片兩部分， 其中上部葉片的直徑大于下部葉片的直徑，上部葉片的螺距大于下部葉片的螺距，且上部葉片的旋轉(zhuǎn)方向與下部葉片相同。
2.一種生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，該設備包括主體，該主體包括熱解干餾室(I)，設置在該主體的上部，對生物質(zhì)原料進行熱解而生成熱解產(chǎn)物，所述熱解產(chǎn)物包括燃氣、木醋液、炭及焦油；高溫裂解室(2)，設置在該主體的下部并與該熱解干餾室(I)連通，對所述熱解產(chǎn)物中的焦油進行裂解而生成裂解氣；以及燃燒室(3)，設置在該熱解干餾室(I)和該高溫裂解室(2)的外側，為該熱解干餾室 ⑴和該高溫裂解室⑵供熱；其中該生物質(zhì)干餾裂解設備還包括如權利要求I所述的螺旋式物料攪拌輸送裝置(12)，豎直伸入該生物質(zhì)干餾裂解裝置的熱解干餾室(I)中，在該熱解干餾室(I)中進行原料的翻轉(zhuǎn)，并從該熱解干餾室(I)向該高溫裂解室(2)輸送熱解后產(chǎn)物。
3.根據(jù)權利要求2所述的生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，該熱解干餾室(I)包括上部熱解干餾室和下部熱解干餾室，該下部熱解干餾室伸入該高溫裂解室(2)中且其內(nèi)徑小于該上部熱解干餾室，在該熱解干餾室(I)上側部設置與之連通的原料進口(5)，所述生物質(zhì)原料從該原料進口(5)進入該熱解干餾室(I)。
4.根據(jù)權利要求3所述的生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，當該螺旋式物料攪拌輸送裝置(12)的中心旋轉(zhuǎn)軸(122)帶動葉片(123)旋轉(zhuǎn)時，所述葉片(123)的尺寸和旋轉(zhuǎn)方向被設置為使得上部熱解干餾室中的物料向下翻轉(zhuǎn)，且該下部熱解干餾室中的物料向下輸送。
5.根據(jù)權利要求3所述的生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，該高溫裂解室(2)與該熱解干餾室⑴之間通過該下部熱解干餾室的底部直接相通，在該高溫裂解室⑵上側部設置與之連通而排出燃氣的燃氣出口管(7)，該燃氣出口管(7)在該燃燒室(3)內(nèi)部延伸并從該燃燒室(3)上部引出，燃氣由該燃燒室(3)上部通過該燃氣出口管(7)排出進入后期燃氣凈化裝置，在該高溫裂解室(2)底部設置有定期排出固態(tài)的裂解后產(chǎn)物的插板閥(9)和鎖氣翻板卸灰閥(10)。
6.根據(jù)權利要求5所述的生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，在該高溫裂解室(2)底部還設置有水蒸汽輸送管(4)，將水蒸汽引入該高溫裂解室(2)中與所述熱解產(chǎn)物中的炭發(fā)生水煤氣反應，生成燃氣和活性炭。
7.根據(jù)權利要求2所述的生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，在該燃燒室(3)上側部設置有煙氣出口(8)，在該燃燒室(3)下側部設置有與之連通的燃料進口 ￠)，在該燃燒室(3)下部還設置有定期清理該燃燒室(3)中的燃燒后灰燼的落灰室(11)。
8.根據(jù)權利要求2所述的生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，該主體為圓筒狀，該熱解干餾室(I)和該高溫裂解室(2)與該燃燒室(3)呈同心圓狀排列。
9.根據(jù)權利要求8所述的生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，該主體高為2.0-5. O米。
10.一種生物質(zhì)干餾裂解系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括根據(jù)權利要求I所述的螺旋式物料攪拌輸送裝置(12)，以及包括根據(jù)權利要求2至10的任意一項所述的生物質(zhì)干餾裂解設備，其特征在于，該系統(tǒng)還包括作為后期燃氣凈化裝置的旋風除塵器(14)及其配套器件，從燃氣出口管(7)排出的燃氣經(jīng)由該旋風除塵器(14)及其配套器件進行過濾除塵和催化裂解；以及噴淋器(15)及木醋液箱(16)，從該旋風除塵器(14)輸出的燃氣進入該噴淋器(15)， 由被稀釋的木醋液進行噴淋降溫，噴淋液此后被收集在木醋液箱(16)中，經(jīng)降溫后的燃氣進入與該旋風除塵器(14)配套的器件中進行下一步凈化。
11.根據(jù)權利要求11所述的生物質(zhì)干餾裂解系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括水封(21)，通過燃氣排出管與該生物質(zhì)干餾裂解設備的燃氣出口(7)連通，且該水封(21)另有出口與大氣相通。
12.根據(jù)權利要求11所述的生物質(zhì)干餾裂解系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括熱交換器(19)，通過管道與該生物質(zhì)干餾裂解設備的煙氣出口(8)連通，該熱交換器(19)內(nèi)裝有軟化水，利用該燃燒室(3)產(chǎn)生的燃燒煙氣的熱量將軟化水轉(zhuǎn)化為水蒸汽，并將所述水蒸汽通過水蒸汽輸送管(4)引入該高溫裂解室(2)中，與來自該熱解干餾室(I) 的熱解后產(chǎn)物中的炭進行水煤氣反應，生成燃氣和活性炭。
13.根據(jù)權利要求11所述的生物質(zhì)干餾裂解系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括燃料料斗(13)，燃料通過該燃料斗(13)進入與之相連的燃料管道，同時由該鼓風機將空氣鼓入該燃料管道中，該燃料管道中的燃料和空氣從燃料進口(6)進入該生物質(zhì)干餾裂解設備的燃燒室⑶；原料斗(18)，通過原料輸送管道從原料進口(5)進入該生物質(zhì)干餾裂解設備的熱解干餾室(I);以及炭斗(17)，經(jīng)該旋風除塵器(14)分離的燃氣中攜帶的部分炭粉被收集于該炭斗(17)中。
專利摘要一種螺旋式物料攪拌輸送裝置、生物質(zhì)干餾裂解設備及系統(tǒng)，該物料攪拌輸送裝置包括變頻電機；中心旋轉(zhuǎn)軸，與變頻電機的主軸連接并設置在變頻電機該下部，該中心旋轉(zhuǎn)軸在變頻電機驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)；以及多個葉片，設置在該中心旋轉(zhuǎn)軸上并被分成上部葉片和下部葉片兩部分，其中上部葉片的直徑大于下部葉片的直徑，上部葉片的螺距大于下部葉片的螺距，且上部葉片的旋轉(zhuǎn)方向與下部葉片相同。本實用新型采用螺旋式物料攪拌輸送裝置在設備主體內(nèi)進行物料翻轉(zhuǎn)和輸送，在設備運行時保證了對原料輸送量和裂解反應時間的有效控制。本實用新型還采用熱解干餾室和高溫裂解室的一體化結構，在提高熱效率的同時能夠有效的控制熱解干餾及裂解反應的進程。
文檔編號C10J3/80GK202346979SQ20112036468
公開日2012年7月25日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權日2011年9月27日
發(fā)明者徐冬利, 畢凱道, 趙洪葉, 魏曉明 申請人:武漢聯(lián)合創(chuàng)業(yè)可再生能源有限公司