專利名稱：一種生物質(zhì)制碳設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)制碳設(shè)備，具體涉及一種絞籠式生物質(zhì)制碳設(shè)備。
背景技術(shù)：
利用生物質(zhì)制碳粉，是利國利民的好項(xiàng)目，其不僅有較好的經(jīng)濟(jì)效益，而且有利于環(huán) 保，具有很好的社會效益。生物質(zhì)主要指木屑和生物桔桿，桔桿包括稻麥桔桿和棉花桔桿。 在生物質(zhì)制碳設(shè)備方面已有一些專利技術(shù)。如中國專利CN201010524Y，專利名稱為一 種制備碳粉設(shè)備，該裝置由干燥裝置、炭化裝置和冷卻裝置組成。炭化裝置是由入料口、絞 籠、燃燒室、下料口、平臺、馬達(dá)、傳動機(jī)構(gòu)、引風(fēng)機(jī)、引氣管道組成，干燥裝置中的廢氣 和余熱得到部分利用，絞籠固定在燃燒室內(nèi)，馬達(dá)通過傳動機(jī)構(gòu)與絞籠中的螺旋桿相連接， 絞籠的前端與入料口相連接，絞籠的后端與下料口相連接，螺旋桿設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，絞 籠外管多處開有出氣口，出氣口通過管道與燃?xì)夤芟噙B接，引氣管道與燃燒室相連。此專利 主要不足之處在于由于生物質(zhì)熱解時會產(chǎn)生大量焦油及灰份，隨著焦油在系統(tǒng)內(nèi)部各個管 道的積累將會造成設(shè)備的不能正常運(yùn)行，必須拆窯清洗。絞籠內(nèi)的灰分將隨干燥管道與濕料 再次進(jìn)入系統(tǒng)從而影響炭粉的品質(zhì)。單臺絞籠運(yùn)行時物料300""40(TC得碳溫度反應(yīng)時間短， 得碳率低，最高溫度標(biāo)準(zhǔn)高，浪費(fèi)能源。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提出連續(xù)式多絞籠并架組合的一種 生物質(zhì)制碳設(shè)備，此設(shè)備具有清除焦油功能，而且得碳溫度反應(yīng)時間相對較長，生物質(zhì)裂解 時間長，產(chǎn)品灰粉低，出產(chǎn)品質(zhì)好、可持續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，且能高效綜合利用系統(tǒng)中的余熱。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的所采取的技術(shù)方案 一種生物質(zhì)制碳設(shè)備，包括炭化裝置和冷卻裝 置；炭化裝置的主體為燃燒室，內(nèi)設(shè)絞籠，絞籠包括螺旋桿、絞葉和絞籠外管，絞籠外管上 布有出氣口，外管兩端設(shè)入料口和下料口，螺旋桿一端與驅(qū)動裝置連接；冷卻裝置的主體為 冷卻水箱，水箱內(nèi)設(shè)絞籠;其特征在于所述燃燒室經(jīng)燃?xì)夤芘c燃?xì)膺^濾及焦油收集裝置連接。
所述燃?xì)膺^濾及焦油收集裝置包括旋風(fēng)除焦油器、電捕焦油器和靜電除塵器，三者串接;燃燒室與靜電除塵器之間由濾清燃?xì)夤苓B接；旋風(fēng)除焦油器、電捕焦油器和靜電除塵器三者
下方均連接焦油管，其與集油池相連。
所述燃燒室內(nèi)腔豎直方向位置上至少布置二臺絞籠，絞籠并架與燃燒室成整體結(jié)構(gòu)。 在所述入料口和給料機(jī)之間設(shè)有預(yù)熱裝置，引氣管道連接預(yù)熱裝置和燃燒室；引氣管道
上設(shè)引風(fēng)機(jī)和調(diào)節(jié)閥。
所述給料機(jī)為剛性給料機(jī)。所述螺旋桿(11)另一端的法蘭采用滑動軸承檔。
發(fā)明的有益效果在于-
1、 本發(fā)明采用整體多臺絞籠豎向布置整體設(shè)計(jì)，物料在單臺絞籠內(nèi)炭化時間充分，單 臺絞籠內(nèi)需求溫度較低，得碳率明顯上升使得生產(chǎn)效率大大提高；
2、 在生產(chǎn)過程中，絞籠內(nèi)的可燃?xì)怏w通過絞籠外管上的出氣口，通過燃?xì)夤?，再被?爆鼓風(fēng)機(jī)加空氣鼓入到燃燒室中，使可燃?xì)怏w在燃燒室中充分燃燒，燃燒后氣體再 弓I入預(yù)熱裝置對添加的物料進(jìn)行干燥，使熱量得到充分利用；
3、 從絞籠中出來的熱氣體通過旋風(fēng)除焦油器和電捕焦油器的濾清使得設(shè)備內(nèi)部管道不 會被焦油堵塞，保證設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行；
4、 設(shè)備運(yùn)行時，引氣管道將經(jīng)過除灰裝置濾清的燃燒生成氣體引入預(yù)熱裝置中提高物 料進(jìn)入頂部絞籠的溫度，節(jié)約了能源；
5、 絞籠密封法蘭內(nèi)采用滑動軸承檔，保證連續(xù)工作受熱時系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；
6、 燃?xì)庥蔀V清裝置去除了系統(tǒng)管道里焦油的堵塞，收集的生物質(zhì)焦油回收利用，保護(hù) 環(huán)境提高經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2是絞籠放大示意圖。
圖中1、投料口， 2、剛性給料機(jī)，3、預(yù)熱裝置，4、入料口， 5a-b-c-d、絞籠， 6、出氣口， 7、下料口， 8、燃燒室，9、絞籠法蘭，10、絞葉，11、螺旋桿， 12、驅(qū)動裝置，13、平臺，14、驅(qū)動裝置，15、驅(qū)動裝置，16、驅(qū)動裝置，17、 調(diào)節(jié)閥，18、引氣管道，19、引風(fēng)機(jī)，20、燃?xì)夤埽?1、旋風(fēng)除焦油器，22、電補(bǔ)焦油器，23、靜電除塵器，24、濾清燃?xì)夤埽?5、自然吸氣閥，26、 防爆鼓風(fēng)機(jī)，27、焦油管，28、集油池，29、下料口， 30、噴氣裝置， 31、注氣閥，32、絞籠，33、冷卻水箱，34、絞籠外管，35、螺旋桿，36、出料 口， 37、空氣止逆閥。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)例中所說的物料一般是木屑、桔桿等可炭化的纖維類生物質(zhì)。 1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系
(1) 預(yù)熱干燥裝置的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系
如圖1所示，預(yù)熱干燥裝置中燃燒室內(nèi)高溫流經(jīng)引風(fēng)機(jī)i9由引氣管道i幼n壓進(jìn)預(yù)熱裝
置3底部，物料經(jīng)剛性給料機(jī)2進(jìn)入預(yù)熱裝置3內(nèi)下落時與底部向上吹送的熱流充分預(yù)熱后流 落入料口4并進(jìn)入燃燒室8內(nèi)的頂部絞籠5。
(2) 炭化裝置的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系
如圖1、 2所示，炭化裝置是包括燃燒室l;三組并架絞籠；1#、 2#、 3#驅(qū)動裝置分 別為12、 14、 15;入料口4;絞葉10;螺旋桿ll;噴氣裝置30;防爆鼓風(fēng)機(jī)26;引氣管道
18和燃?xì)夤?0;絞籠5是由一中空螺旋桿11、絞葉10與絞籠外管34組成，螺旋桿11的 長度為5000mm,驅(qū)動裝置由減速機(jī)、連軸器組成，炭化裝置中絞籠5和一些管道都固定 在燃燒室8內(nèi)，1#驅(qū)動裝置12與其螺旋桿相連接，螺旋桿由軸承座支撐和定位在平臺13 上。螺旋桿ll的法蘭軸承套內(nèi)采用滑動軸承檔，可在螺旋桿受熱時自由延伸。絞籠前端開 有物料進(jìn)口，另一端開有絞籠出口，三組絞籠外管在燃燒室8內(nèi)由噴氣口30 (a、 b、 c)噴 入的火焰直接加熱，絞籠內(nèi)物料隨螺旋桿絞葉轉(zhuǎn)動進(jìn)入下層絞籠炭化。絞籠上開有3-5個出 氣口，出氣口6與外燃?xì)夤芟噙B接，入料口4與絞籠的前端進(jìn)料口相連接。本例中燃燒室8 內(nèi)腔豎直方向位置上布置三臺絞籠，絞籠并架與燃燒室8成整體結(jié)構(gòu)。中層絞籠的進(jìn)料口對 應(yīng)連接上層絞籠的出料口；下層絞籠的進(jìn)料口對應(yīng)連接中層絞籠的出料口；下層絞籠的出料 口對應(yīng)連接冷卻水箱33中的絞籠32的進(jìn)料口 。燃?xì)夤?0穿出燃燒室，由防爆鼓風(fēng)機(jī)26 引入燃?xì)膺^濾及焦油收集裝置。
(3) 燃?xì)膺^濾及焦油收集裝置結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系
如圖1所示，燃?xì)膺^濾及焦油收集裝置包括燃?xì)夤?0、旋風(fēng)除焦油器21、電捕焦油器 22、靜電除塵器23、自然吸氣閥25、空氣止逆閥37、防爆鼓風(fēng)機(jī)26、焦油管27、集油池28， 燃燒室8內(nèi)的絞籠內(nèi)燃?xì)饨?jīng)防爆鼓風(fēng)機(jī)26引入燃?xì)夤?0,經(jīng)三器(旋風(fēng)除焦油器、電捕焦油器、靜電除塵器)濾清由清潔燃?xì)夤艿?4返回到燃燒室8內(nèi)。清潔燃?xì)夤艿?4中的焦油經(jīng)焦 油管27收集于集油池28。
(4)冷卻裝置的結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系
如圖1所示，冷卻裝置包括4#驅(qū)動裝置16、絞籠32、冷卻水箱33,絞籠32與絞籠5結(jié) 構(gòu)一致，冷卻水箱33包圍絞籠32，絞籠外管34與冷卻水箱33中的水直接接觸冷卻。 2、本發(fā)明的運(yùn)行關(guān)系 (1)物料進(jìn)送運(yùn)動
在生產(chǎn)過程中，開動設(shè)備驅(qū)動裝置帶動相應(yīng)的螺旋桿，生物質(zhì)物料從剛性給料機(jī)2進(jìn)入 預(yù)熱裝置3，燃燒室內(nèi)的熱氣流經(jīng)引風(fēng)機(jī)19通過引氣管道13進(jìn)入預(yù)熱裝置3，給料機(jī)2送入的 生物質(zhì)物料經(jīng)升溫干燥后由物料進(jìn)口進(jìn)入到炭化裝置的入料口4，從入料口4進(jìn)入絞籠內(nèi)，物 料在旋轉(zhuǎn)的螺旋桿和絞葉的作用下通過下料口7往下層絞籠推進(jìn)，在推進(jìn)的過程中，完成物 料的炭化。己被炭化的物料進(jìn)入冷卻絞籠中，炭化物料隨著絞籠34內(nèi)螺旋桿的轉(zhuǎn)動，物料向 出料口36處推動，完成碳粉的冷卻，最終物料從出料口36排出，送往其他碳制加工設(shè)備，整 個進(jìn)料和出料過程時間約為15-17分鐘左右。
(2)燃燒室內(nèi)氣體的循環(huán)運(yùn)動
首先將注氣閥31加入煤氣等可燃?xì)怏w，經(jīng)噴氣裝置30噴入燃燒室并點(diǎn)火使其燃燒，加熱 整個燃燒室內(nèi)腔，濾清燃?xì)夤艿郎系目諝庵鼓骈y控制此時加入的煤氣不能進(jìn)入到燃?xì)膺^濾及 焦油收集裝置中。由于燃燒室內(nèi)三套絞籠外管壁與已被加熱的燃燒室內(nèi)腔直接接觸，使得絞 籠外管溫度迅速升高，隨著物料從預(yù)熱裝置中出來，進(jìn)入炭化裝置中的絞籠中，在轉(zhuǎn)動螺旋 桿和絞葉的作用向出料口7推進(jìn)的過程中，絞籠外管的溫度傳遞給了物料，使物料的溫度升 高，而且螺旋桿和絞葉的攪拌的作用下，使物料均勻被加熱，物料在加熱的過程中，產(chǎn)生大 量的熱量，使物料中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生大量的木煤氣等可燃?xì)怏w，氣體上升，通過 絞籠外管上的絞籠出氣口，進(jìn)入設(shè)置在窯內(nèi)的三根燃?xì)夤?0，管內(nèi)燃?xì)饨?jīng)防爆鼓風(fēng)機(jī)26引 入，經(jīng)三器(旋風(fēng)除焦油器、電捕焦油器、靜電除塵器)濾清由清潔燃?xì)夤艿婪祷氐饺紵?內(nèi)。隨著后面氣體的推動和鼓風(fēng)機(jī)26的作用下，氣體經(jīng)過自然吸氣閥25，并且在防爆鼓風(fēng) 機(jī)26作用下，在原來的氣體中摻入空氣，使這些氣體一并被推入到噴氣裝置進(jìn)入燃燒室， 這些氣體進(jìn)入正在燃燒的燃燒室8內(nèi)腔也開始燃燒起來，不斷地加熱燃燒室內(nèi)氣體，系統(tǒng)達(dá) 到一種出入平衡,此時關(guān)閉注氣閥31。由于燃燒室內(nèi)三套絞籠外管壁與燃燒室內(nèi)腔直接接觸, 使得絞籠外管溫度迅速升高，燃燒室內(nèi)熱流在引風(fēng)機(jī)19作用下，從引氣管道18的進(jìn)入預(yù)熱 裝置對物料進(jìn)行加溫。3、本發(fā)明制備碳粉的工作原理
首先將注氣閥31加入煤氣等可燃?xì)怏w,經(jīng)噴氣裝置30進(jìn)入燃燒室內(nèi)腔并點(diǎn)火使其燃燒， 加熱整個燃燒室8,當(dāng)燃燒室內(nèi)溫度接近120"C時將物料再送入預(yù)熱裝置3并依次進(jìn)入到絞 籠中，在絞籠內(nèi)螺旋桿和絞葉的推動下，依次向下層絞籠進(jìn)口方向推動，在煤氣燃燒加熱的 作用下，物料中物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生大量的可燃?xì)怏w，可燃?xì)怏w上升穿過絞籠外管上的 絞籠出氣口進(jìn)入設(shè)置在窯內(nèi)的三根燃?xì)夤?0,管內(nèi)燃?xì)饨?jīng)防爆鼓風(fēng)機(jī)26引入，經(jīng)三器(旋 風(fēng)除焦油器、電捕焦油器、靜電除塵器)濾清由清潔燃?xì)夤艿婪祷氐饺紵覂?nèi)。隨著后面氣 體的推動和防爆鼓風(fēng)機(jī)26的作用下，氣體經(jīng)過自然吸氣閥25，并且在防爆鼓風(fēng)機(jī)26作用 下，在原來的氣體中摻入空氣，使這些氣體一并被推入到噴氣裝置進(jìn)入燃燒室內(nèi)腔，這些氣 體進(jìn)入正在燃燒的燃燒室內(nèi)也開始燃燒起來，絞籠內(nèi)產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w，此時就不需要不斷 的另用燃?xì)饧訜峤g籠內(nèi)物料。并且絞籠并列設(shè)計(jì)使得物料在絞籠內(nèi)的反應(yīng)時間充分，這樣可 以降低整個燃燒室內(nèi)的最高溫度，使得生物質(zhì)在300-40CTC左右時長時間較低溫反應(yīng)。這一 設(shè)計(jì)得物料在高溫和缺氧的狀態(tài)下炭化，得碳率明顯上升使得生產(chǎn)效率大大提高。燃燒室絞 籠內(nèi)產(chǎn)生的氣體，通過絞籠外管上的絞籠出氣口，進(jìn)入設(shè)置在窯內(nèi)的三根燃?xì)夤艿?0,管 內(nèi)燃?xì)饨?jīng)防爆鼓風(fēng)機(jī)26引入，經(jīng)三器(旋風(fēng)除焦油器、電捕焦油器、靜電除塵器)濾清由 濾清燃?xì)夤艿?4返回到燃燒室內(nèi)。隨著后面氣體的推動和防爆鼓風(fēng)機(jī)26的作用下，氣體 經(jīng)過自然吸氣閥25,并且在防爆鼓風(fēng)機(jī)26作用下，在原來的氣體中摻入空氣，使這些氣體 一并被推入到噴氣裝置進(jìn)入燃燒室內(nèi)，這些氣體進(jìn)入正在燃燒的燃燒室腔內(nèi)也開始燃燒起 來，不斷地加熱燃燒內(nèi)氣體，系統(tǒng)達(dá)到一種出入平衡此時關(guān)閉注氣閥31。由于燃燒室內(nèi)三 組絞籠外管壁與燃燒室內(nèi)腔直接接觸，使得絞籠外管溫度迅速升高，燃燒室內(nèi)熱流在引風(fēng)機(jī) 19作用下，從引氣管道18的進(jìn)入預(yù)熱裝置對物料進(jìn)行預(yù)加溫。隨著螺旋桿ll轉(zhuǎn)動，高溫 物料由絞籠進(jìn)入到冷卻絞籠中，物料的熱量在螺旋桿11和絞葉10的攪拌推動下冷卻絞籠外 管壁與低溫冷卻水箱直接接觸進(jìn)行熱交換，冷卻后的室溫碳物質(zhì)再從出料口36出來，所制 得碳粉再進(jìn)行制品加工。燃燒室絞籠內(nèi)燃?xì)饨?jīng)防爆鼓風(fēng)機(jī)26引入燃?xì)夤艿?0，經(jīng)三器(旋 風(fēng)除焦油器、電捕焦油器、靜電除塵器)濾清由清潔燃?xì)夤艿婪祷氐饺紵覂?nèi)。清潔燃?xì)夤?道中的焦油經(jīng)焦油管道收集于集油池。這一設(shè)計(jì)解決了生物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的焦油問題，避免 了經(jīng)常性的拆窯清洗焦油麻煩，保護(hù)環(huán)境提高經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1、一種生物質(zhì)制碳設(shè)備，包括炭化裝置和冷卻裝置炭化裝置的主體為燃燒室(8)，燃燒室內(nèi)部設(shè)置絞籠，絞籠(5)包括螺旋桿(11)、絞葉(10)，絞籠外管上布有出氣口(6)，絞籠兩端設(shè)入料口(4)和下料口(7)，螺旋桿(11)一端與驅(qū)動裝置(12)連接；冷卻裝置的主體為冷卻水箱(33)和冷卻絞籠(32)；其特征在于所述燃燒室經(jīng)燃?xì)夤?20)與燃?xì)膺^濾裝置和焦油收集裝置連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物質(zhì)制碳設(shè)備，其特征在于所述燃?xì)膺^濾及焦油收集裝置包 括旋風(fēng)除焦油器(21)、電捕焦油器(22)和靜電除塵器(23)，三者串接；燃燒室(8) 與靜電除塵器(23)之間由濾清燃?xì)夤?24)連接；旋風(fēng)除焦油器(21)、電捕焦油器(22) 和靜電除塵器(23)三者下方均連接焦油管(27)，并與集油池(28)相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物質(zhì)制碳設(shè)備，其特征在于所述燃燒室(8)內(nèi)腔豎直方向 位置上至少布置二組絞籠，絞籠并架與燃燒室(8)成整體結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物質(zhì)制碳設(shè)備.其特征在于在入料口 (4)和給料機(jī)(2)之 間設(shè)有預(yù)熱裝置(3),引氣管道(18)連接預(yù)熱裝置(3)和燃燒室(8);引氣管道(18) 上設(shè)引風(fēng)機(jī)(19)和調(diào)節(jié)閥(17)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)制碳設(shè)備，其特征在于所述給料機(jī)(2)為剛性給料機(jī)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的生物質(zhì)制碳設(shè)備，其特征在于所述螺旋桿(11)另一端的法蘭 采用滑動軸承檔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生物質(zhì)制碳設(shè)備，包括炭化裝置和冷卻裝置；炭化裝置的主體為燃燒室，內(nèi)設(shè)絞龍，絞龍包括螺旋桿、絞葉和絞龍外管，絞龍外管上布有出氣口，外管兩端設(shè)入料口和下料口，螺旋桿一端與驅(qū)動裝置連接；冷卻裝置的主體為冷卻水箱，水箱內(nèi)設(shè)絞龍；所述燃燒室經(jīng)燃?xì)夤芘c燃?xì)膺^濾裝置和焦油收集裝置連接。該裝置包括旋風(fēng)除焦油器、電捕焦油器和靜電除塵器，三者串接，下方均連接焦油管，并與集油池相連；燃燒室與靜電除塵器之間由濾清燃?xì)夤苓B接。本發(fā)明使得設(shè)備內(nèi)部管道不會被焦油堵塞，確證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；采用多臺絞龍豎向布置整體設(shè)計(jì)，物料在單臺絞龍內(nèi)炭化時間充分，單臺絞龍內(nèi)需求溫度低，得碳率明顯上升，使得生產(chǎn)效率大大提高。
文檔編號C01B31/02GK101624185SQ20091014420
公開日2010年1月13日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者浩 徐 申請人:浩 徐