CN219526544U - 一种利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及生物质燃料加工设备技术领域，一种利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其中气瓶的输出端通过第一连通管路与热解气化炉的内部连通，第一连通管路上设有第一阀门，气瓶用于可控制的向热解气化炉输送氧气和氮气的混合气体，热解气化炉用于焚烧秸秆并使秸秆形成生物质炭和分解气体，热解气化炉的内部通过第二连通管路与所述净化装置连接，该净化装置用于收集并处理热解气化炉产生的分解气体。该装置可有效的处理农民废弃的秸秆生产出生物质炭，使秸秆产生的最终物质生物质炭和清洁气体得到充分利用。

Description

一种利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置

技术领域

本实用新型涉及生物质燃料加工设备技术领域，特别是一种利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置。

背景技术

我国是农业大国，农作物种植一直是我国长久不衰发展的根基产业，在农作物种植过程中也产生了大量的附属产品，秸秆就是农作物中产量最高、种类最多、经济效益最大的副产品，除了农作物本身以外，秸秆也成为农民生活和农业发展的宝贵资源。在之前秸秆垃圾的利用受到收集方式、利用技术和运输成本的限制，焚烧、废弃成为主要处理方式，这不仅导致环境污染，还带来严重资源浪费。

因此，如何正确处理秸秆，实现秸秆的资源化利用，是我国亟需解决的问题。由于各国环保意识的不断提高，以及世界范围内循环经济社会的共识，各国政府纷纷将能源利用的目光从传统单纯依赖化石资源，转向可再生资源及废弃物资源的利用上来，并将其作为重要的能源发展战略之一，而秸秆中含有大量的碳氢化合物，因此可以将其视为可再生能源。

因此，如何充分利用焚烧秸秆技术产生可回收利用的生物质炭和清洁气体，并进一步稳定生物质炭的质量为急需解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，该装置可有效的处理农民废弃的秸秆生产出生物质炭，使秸秆产生的最终物质生物质炭和清洁气体得到充分利用。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，包括热解气化炉、第一连通管路、气瓶、第二连通管路和净化装置，其中气瓶的输出端通过第一连通管路与热解气化炉的内部连通，所述第一连通管路上设有第一阀门，所述气瓶用于可控制的向热解气化炉输送氧气和氮气的混合气体，所述热解气化炉用于焚烧秸秆并使秸秆形成生物质炭和分解气体，所述热解气化炉的内部通过第二连通管路与所述净化装置连接，该净化装置用于收集并处理热解气化炉产生的分解气体。

作为优选的，所述热解气化炉顶部具有开设有炉口，热解气化炉的炉口处具有用于向热解气化炉内部输送待焚烧秸秆的进料器。

作为优选的，所述热解气化炉的炉口处设有用于封闭炉口的封口门，以使热解气化炉投入秸秆后进行密封性处理。

作为优选的，所述热解气化炉还设有用于监测热解气化炉内部气压的压力表、以用于监测热解气化炉内部温度的温度测量仪。

作为优选的，所述热解气化炉的底部为生物质炭的出料口，所述热解气化炉的通过活塞封闭。

作为优选的，所述热解气化炉的底部具有用于导出并盛放热解气化炉内产生的生物质炭的盛料槽。

作为优选的，所述净化装置包括与第二连通管路末端对接的第三连通管路，所述第三连通管路的前端设置在净化装置的内部，第三连通管路的末端位于净化装置的外部，第三连通管路的末端设有风机和第三阀门。

作为优选的，所述第三连通管路的前端设有一个第一出料管和若干个第二出料管，其中第一出料管向下开设，第二出料管均向上开设，所述第一出料管和第二出料管均具有阀门。

使用本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过气瓶为热解气化炉提供氧气和氮气的混合气体，通过第一阀门的开关实现对热解气化炉提供混合气体，使热解气化炉内部形成适合焚烧秸秆产生生物质炭的焚烧处理环境，热解气化炉热解秸秆可以生产出生物质炭，然后通过净化装置将产生的气体排出，再通过净化装置可以产生清洁气体，使秸秆产生的最终物质生物质炭和清洁气体得到充分利用，进而实现环境保护问题和可持续能源发展,避免了资源的浪费和环境的污染。

本实用新型通过现有秸秆处理设备主体的基础上改进了利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，在其基础上加上热解气化装置，热解气化装置顶部设的进料器和封口门形成密封性处理条件，底部开设的出料口和盛料槽，可在生物质炭产出时观察生物质炭质量及比表面积，对提供生物质炭质量进一步研究，进而提高生物质炭的质量。

附图说明

图1为利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置的结构示意图。

附图标记包括：

10-热解气化炉，11-进料器，12-封口门，13-出料口，14-盛料槽，15-活塞，16-压力表，17-温度测量仪，20-气瓶，30-净化装置，31-第一出料管，32-第二出料管，41-第一连通管路，411-第一阀门，42-第二连通管路，421-第二阀门，43-第三连通管路，431-风机，432-第三阀门。

具体实施方式

为使本技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本技术方案进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而不是要限制本技术方案的范围。

如图1所示，本实施例提出一种利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，包括热解气化炉10、第一连通管路41、气瓶20、第二连通管路42和净化装置30，其中气瓶20的输出端通过第一连通管路41与热解气化炉10的内部连通，第一连通管路41上设有第一阀门411，气瓶20用于可控制的向热解气化炉10输送氧气和氮气的混合气体，热解气化炉10用于焚烧秸秆并使秸秆形成生物质炭和分解气体，热解气化炉10的内部通过第二连通管路42与净化装置30连接，该净化装置30用于收集并处理热解气化炉10产生的分解气体。

具体的，本申请中，气瓶20作为对热解气化炉10内部供气的设备，气瓶20内部材料为铝合金，内部装有氧气和氮气的混合气体，气瓶20的顶部设有常规压力表16和阀门，气瓶20的输出端通过第一连通管路41与热解气化炉10的中部连接，同时第一连通管路41上设置有第一阀门411，第一阀门411用于切换第一连通管路41的连通或介质状态。

热解气化炉10为小型的气化炉，热解气化炉10为立式结构，热解气化炉10的下段聚拢形成类似漏斗的结构。

热解气化炉10顶部具有开设有炉口，热解气化炉10的炉口处具有用于向热解气化炉10内部输送待焚烧秸秆的进料器11。热解气化炉10的炉口处设有用于封闭炉口的封口门12，以使热解气化炉10投入秸秆后进行密封性处理。热解气化炉10还设有用于监测热解气化炉10内部气压的压力表16、以用于监测热解气化炉10内部温度的温度测量仪17。热解气化炉10的底部为生物质炭的出料口13，出料口13的通过活塞15封闭。热解气化炉10的底部具有用于导出并盛放热解气化炉10内产生的生物质炭的盛料槽14。

净化装置30包括与第二连通管路42末端对接的第三连通管路43，第三连通管路43的前端设置在净化装置30的内部，第三连通管路43的末端位于净化装置30的外部，第三连通管路43的末端设有风机431和第三阀门432。第三连通管路43的前端设有一个第一出料管31和若干个第二出料管32，其中第一出料管31向下开设，第二出料管32均向上开设，第一出料管31和第二出料管32均具有阀门。

具体的，本申请使用时，首先通过上推活塞15的方式封闭出料口13，打开封口门12，然后通过进料器11将待热解气化的秸秆输送到热解气化炉10内部，切断第二连通管路42的连通即关闭第二阀门421，然后打开第一阀门411，此时气瓶20的压力气体通过第一连通管路41自发的输入到热解气化炉10内部，在压力表16读数达到阈值后关闭第一阀门411，第一阀门411的打开或关闭的动作可以是手动操作或者是通过自动操作，当第一阀门411为自动关闭时，需要在热解气化炉10内部设置压力传感器，同时第一阀门411为电磁阀，其控制装置可以使用成本交底的单片机的形式。

由于气瓶20输出的压力气体为氧气和氮气的混合气体，此时热解气化炉10内部氧气含量交底，当热解气化炉10通过内部加热装置进行热解气化工艺使，秸秆所处环境氧气含量交底，因此更容易碳化。同时由于秸秆处于低含氧量的环境，秸秆热解气化时产生的气体为一氧化碳和氢气的可燃混合气体。热解气化炉10对秸秆热解气化的过程中，温度测量仪17和压力表16同时起到监控热解气化炉10内部气体压力和气体温度的作用，当热解气化炉10内部气体温度和压力到达阈值后热解气化炉10停止加热，完成秸秆转变生物质炭的过程。在此过程中，热解气化装置内部会发生干燥、干馏、还原、氧化等一系列的化学反应。秸秆转变生物质炭的过程完成后，生物质在热解气化炉10，同时热解气化炉10内部还会留存大量的氮气和可燃气体。

在秸秆转变生物质炭的过程完成后，在热解气化炉10内气体温度降低到达阈值后，打开第二阀门421，热解气化炉10内氮气、一氧化碳和氢气的混合气体通过第二连通管路42进入到净化装置30，同时由于第三连通管路43内部设置风机431，风机431和第三阀门432在此过程中打开，风机431设置在第三连通管路43中，风机431的作用是提供负压，使得热解气化炉10中的混合气体持续由热解气化炉10、经过第二连通管路42最终到达第三连通管路43。在一个实施例中，第三连通管路43的末端可连接生物质气化站或者生物质IGCC***完成混合气体的收集再利用。

在净化装置30中，第一出料管31向下设置可以，此处可设置物料固气分离装置，例如旋风分离机等，使热解气化炉10输出的气体可得到初步净化，等待第一出料管31处堆积的固体颗粒较多时打开第一出料管31的阀门，完成固体颗粒卸料。在第二出料管32处还可以设置多个水过滤或者其他液体过滤的装置，完成液体过滤，最终得到的混合其他为没有固体颗粒的纯气体，以达到气体净化的效果。

最终当压力表16的读数低于阈值后，可以理解为热解气化炉10排净，驱动活塞15下移，打开出料口13，生物质炭落入盛料槽14，完成整个工艺。

另外需要说明的是，在一个实施例中，活塞15的底部设置有弹簧和驱动机构，在出料口13的位置设置有开关，在出料口13的门体打开后，驱动装置和弹簧将活塞13推送到热解气化炉10内部。在反应结束后，可以按压开关，驱动装置可携带活塞下降并压缩弹簧。

在净化装置30中，输入的气体中存在杂质，在另一个实施例中，在净化装置30内部依次设有三个独立的腔室，三个独立的腔室中均设置溶液，该溶液用于过滤气体中的杂质，气体中的杂质与溶液接触后，可以过滤气体中的杂质，气体中的颗粒和杂质与溶液反应，产生的热量和压力从第二出料管32处排出，以使得净化装置30内部气压为常压。

本实用新型通过气瓶20为热解气化炉10提供氧气和氮气的混合气体，通过第一阀门411的开关实现对热解气化炉10提供混合气体，使热解气化炉10内部形成适合焚烧秸秆产生生物质炭的焚烧处理环境，热解气化炉10热解秸秆可以生产出生物质炭，然后通过净化装置30将产生的气体排出，再通过净化装置30可以产生清洁气体，使秸秆产生的最终物质生物质炭和清洁气体得到充分利用，进而实现环境保护问题和可持续能源发展,避免了资源的浪费和环境的污染。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本技术内容的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其特征在于：包括热解气化炉、第一连通管路、气瓶、第二连通管路和净化装置，其中气瓶的输出端通过第一连通管路与热解气化炉的内部连通，所述第一连通管路上设有第一阀门，所述气瓶用于可控制的向热解气化炉输送氧气和氮气的混合气体，所述热解气化炉用于焚烧秸秆并使秸秆形成生物质炭和分解气体，所述热解气化炉的内部通过第二连通管路与所述净化装置连接，该净化装置用于收集并处理热解气化炉产生的分解气体。

2.根据权利要求1所述的利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其特征在于：所述热解气化炉顶部具有开设有炉口，热解气化炉的炉口处具有用于向热解气化炉内部输送待焚烧秸秆的进料器。

3.根据权利要求2所述的利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其特征在于：所述热解气化炉的炉口处设有用于封闭炉口的封口门，以使热解气化炉投入秸秆后进行密封性处理。

4.根据权利要求1所述的利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其特征在于：所述热解气化炉还设有用于监测热解气化炉内部气压的压力表、以用于监测热解气化炉内部温度的温度测量仪。

5.根据权利要求1所述的利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其特征在于：所述热解气化炉的底部为生物质炭的出料口，所述热解气化炉的通过活塞封闭。

6.根据权利要求5所述的利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其特征在于：所述热解气化炉的底部具有用于导出并盛放热解气化炉内产生的生物质炭的盛料槽。

7.根据权利要求1所述的利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其特征在于：所述净化装置包括与第二连通管路末端对接的第三连通管路，所述第三连通管路的前端设置在净化装置的内部，第三连通管路的末端位于净化装置的外部，第三连通管路的末端设有风机和第三阀门。

8.根据权利要求7所述的利用热解气化技术焚烧秸秆产生生物质炭装置，其特征在于：所述第三连通管路的前端设有一个第一出料管和若干个第二出料管，其中第一出料管向下开设，第二出料管均向上开设，所述第一出料管和第二出料管均具有阀门。