一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化系統(tǒng)裝置及方法。
技術(shù)背景
[0002]由于化石能源的不斷減少及有其帶來的日益嚴重環(huán)境污染，尋找一種新的可再生替代能源刻不容緩。生物質(zhì)能由于其可再生性和二氧化碳零排放性等特點，受到了廣泛的關(guān)注和研宄。其中生物質(zhì)快速熱裂解油技術(shù)是最有潛力技術(shù)之一。申請?zhí)枮?201020041274.2,200520001606.3,201210199977.1,201320672968.X 的專利公開了生物質(zhì)快速熱解油裝置。這些裝置主要針對陸生生物質(zhì)能(如稻殼、秸桿等)的熱解。海藻物質(zhì)是生物能的重要組成部分，但是關(guān)于海藻熱解油的裝置卻比較少。
[0003]本發(fā)明設(shè)計了一種用于海藻生物質(zhì)熱解油的裝置。由于海藻水分含量較高，所以在進入熱解爐之前需要進行干燥。一般采用電加熱干燥方式，再將海藻加入熱解爐進行熱解。這種方法步驟比較繁瑣，且電加熱的方式不符合節(jié)能和環(huán)保的要求，且加熱干燥后再將原料送進熱解爐的過程中存在不少熱量的損失。針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明采用微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置。因為微波加熱干燥快速、均勻、高效，申請?zhí)枮?201320452746.7,201220088653.6,201010239157.1的專利均采用微波加熱的方式對物料進行加熱。本發(fā)明設(shè)計不僅首次采用微波加熱干燥海藻生物質(zhì)，并且設(shè)計將海藻的干燥裝置與熱解油裝置一體化，不僅高效且節(jié)能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明設(shè)計的目的在于提供一種微波加熱干燥熱解一體化的裝置。
[0005]本發(fā)明設(shè)計是采用如下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)上述目的:一種具有微波加熱干燥熱解海藻一體化裝置，包括螺旋給料裝置、攪拌下料裝置、微波加熱裝置、L型預熱傳送裝置、熱解爐、冷凝裝置、尾氣處理裝置；
所述螺旋給料裝置包括軸、螺旋葉片和殼體；軸和螺旋葉片均設(shè)于殼體內(nèi)，螺旋葉片安裝于軸上；
所述攪拌下料裝置包括上端蓋、攪拌器和V型下料筒；V型下料筒設(shè)于攪拌器的下部，所述攪拌器的上部設(shè)有上端蓋；
所述攪拌下料裝置上端蓋帶有排氣孔，用于排放干燥過程中的水汽。
[0006]所述L型預熱傳送裝置包括L型傳送筒和螺旋主軸，螺旋主軸設(shè)于L型傳送筒內(nèi)。
[0007]所述螺旋給料裝置、攪拌下料裝置、L型預熱傳送裝置、熱解爐、冷凝裝置、尾氣處理裝置依次連接；所述微波加熱裝置均勻設(shè)置于攪拌下料裝置的筒壁、L型傳送筒的筒壁、熱解爐的筒壁上，且與上述筒體相耦合。
[0008]所述攪拌下料裝置、L型傳送筒和熱解爐為一體化設(shè)計，其中攪拌下料裝置和L型傳送筒中的微波加熱裝置作為進入熱解爐前的預熱干燥。
[0009]為了達到干燥目的和抑制空氣進入預熱傳送筒，攪拌下料裝置的V型下料筒出口處設(shè)有自動閉合閥門，每隔3min閥門打開一次。
[0010]所述L型傳送筒和熱解爐之間安裝自動開關(guān)閥門，所述自動開關(guān)閥門上帶有溫度傳感器。通過調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速改變海藻在L型傳送裝置中的停留時間，當溫度傳感器達到110°C時，自動開關(guān)閥門打開，海藻進入熱解爐。
[0011]所述熱解爐和冷凝裝置之間安裝有氣固分離石棉網(wǎng)，防止焦炭等固體顆粒的進入。
[0012]所述冷凝裝置采用二級冷凝，包括一級冷凝器和二級冷凝器，充分冷凝得到生物油。
[0013]所述尾氣處理裝置采用集氣袋，收集熱解過程中產(chǎn)生的不凝氣。
[0014]所述螺旋主軸外接電動機，電動機帶動螺旋主軸將海藻傳送進入熱解爐。
[0015]本發(fā)明的有益效果為:
(I)本發(fā)明采用將微波加熱干燥技術(shù)與熱解爐相結(jié)合，加熱效率高，干燥效果好，因為微波干燥采用的是電磁波加熱，無需傳熱介質(zhì)，因為被加熱物本身就是發(fā)熱體，所以升溫效率快，熱效率高，可以使能耗得到降低。
[0016](2)節(jié)能高效，熱能利用效率高。加熱時不用通過介質(zhì)傳遞熱量。且因為微波加熱和流化床的一體化設(shè)計，可以剛好將微波加熱過程作為熱解前的預熱處理，使溫度達到100C以上，不僅節(jié)約能源而且環(huán)保占地面積少，實現(xiàn)了經(jīng)濟性和環(huán)保性的目的。
[0017](3)加熱均勻，提高干燥質(zhì)量。微波加熱時，均勻滲透電磁波，產(chǎn)生熱量對物料的內(nèi)外部同時加熱，物料的內(nèi)外溫差極小，所以不會產(chǎn)生因常規(guī)加熱中出現(xiàn)的內(nèi)外加熱不一致而導致的聲帶裂紋問題，使干燥質(zhì)量顯著提高。
[0018](4)操作方便簡單快捷，因為微波加熱和流化床的一體化設(shè)計，減輕了將海藻投入流化床的負擔，可以實現(xiàn)一步完成，易于控制。
[0019]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明微波加熱干燥與熱解海藻一體化系統(tǒng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所述攪拌下料裝置上端蓋的示意圖。
[0020]附圖標記說明:
1-攪拌下料裝置上端蓋，2-排氣孔，3-微波加熱裝置，4-螺旋給料裝置，5-攪拌器，6-V型下料筒，7-自動閉合閥門，8-螺旋主軸，9-L型傳送筒，10-熱解爐，11-電動機，12-自動開關(guān)閥門，13-氣固分離石棉網(wǎng)，14- 一級冷凝器，15- 二級冷凝器，16-集氣袋，17-螺旋葉片，18-軸。
[0021]【具體實施方式】:
下面結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0022]一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化系統(tǒng)裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，該系統(tǒng)包括系統(tǒng)裝置整個筒壁耦合的微波熱源；
螺旋給料裝置:螺旋葉片17、軸18、殼體；軸18和螺旋葉片17均設(shè)于殼體內(nèi)，螺旋葉片17安裝于軸18上；
攪拌下料裝置:上端蓋1，攪拌器5、V型下料筒6、自動閉合閥門7 ;所述V型下料筒6設(shè)于攪拌器5的下部，所述攪拌器5的上部設(shè)有上端蓋I ;上端蓋I上設(shè)有排氣孔2 ;自動閉合閥門7設(shè)于V型下料筒6的出口處。
[0023]L型預熱傳送裝置:螺旋主軸8、電動機、L型傳送筒9 ;所述螺旋主軸8設(shè)于L型傳送筒9內(nèi)；所述螺旋主軸8外接電動機。
[0024]所述螺旋給料裝置、攪拌下料裝置、L型預熱傳送裝置、熱解爐10、冷凝裝置、尾氣處理裝置依次連接；所述微波加熱裝置3均勻設(shè)置于攪拌下料裝置的筒壁、L型傳送筒9的筒壁、熱解爐10的筒壁上，且與上述3個筒壁耦合。
[0025]所述L型傳送筒9和熱解爐10之間安裝自動開關(guān)閥門12，所述自動開關(guān)閥門12
帶有溫度傳感器。
[0026]所述熱解爐10和冷凝裝置之間安裝有氣固分離石棉網(wǎng)13。
[0027]冷凝裝置為二級冷凝:包括一級冷凝器14和二級冷凝器15。
[0028]尾氣處理裝置為集氣袋16。
[0029]本發(fā)明系統(tǒng)的工作原理為:收集的海藻經(jīng)過2-3天的晾曬后，電動機推動螺旋推料裝置將海藻送入干燥器內(nèi)部，一邊經(jīng)由攪拌器攪拌混合，一邊通過微波熱源加熱，干燥每進行3min，自動閉合閥門將打開一次，完成干燥步驟的原料海藻從V型下料口進入預熱傳送筒內(nèi)，其中，干燥過成中的水蒸氣等將通過干燥裝置頂端的排氣孔排出。原料源源不斷的進入預熱傳送筒內(nèi)，打開電機，帶動螺旋主軸，將海藻不斷推送代入進熱解爐中，由于熱解需要隔絕空氣，所以傳送筒采用全封閉式。傳送筒內(nèi)的微波熱源同時對海藻原料進行預熱，當溫度達到110°C時，自動閉合閥門打開，海藻進入熱解爐中進行熱解。且可以通過溫度傳感器的溫度調(diào)整電機的轉(zhuǎn)速，進而控制螺旋主軸的速度，控制進入熱解爐的時間。
[0030]所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置，其特征在于，包括螺旋給料裝置、攪拌下料裝置、微波加熱裝置、L型預熱傳送裝置、熱解爐(10)、冷凝裝置、尾氣處理裝置； 所述螺旋給料裝置包括軸(18)、螺旋葉片(17)和殼體；軸(18)和螺旋葉片(17)均設(shè)于殼體內(nèi)，螺旋葉片(17)安裝于軸(18)上； 所述攪拌下料裝置包括上端蓋(I)、攪拌器(5)和V型下料筒(6);所述V型下料筒(6)設(shè)于攪拌器(5)的下部，所述攪拌器(5)的上部設(shè)有上端蓋(I); 所述L型預熱傳送裝置包括L型傳送筒(9)和螺旋主軸(8)，所述螺旋主軸(8)設(shè)于L型傳送筒(9)內(nèi)； 所述螺旋給料裝置、攪拌下料裝置、L型預熱傳送裝置、熱解爐(10)、冷凝裝置、尾氣處理裝置依次連接；所述微波加熱裝置(3)均勻設(shè)置于攪拌下料裝置的筒壁、L型傳送筒(9)的筒壁、熱解爐(10)的筒壁上，且與上述3個筒壁耦合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置，其特征在于，所述攪拌下料裝置的上端蓋(I)上設(shè)有排氣孔(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置，其特征在于，所述攪拌下料裝置的V型下料筒(6 )出口處設(shè)有自動閉合閥門(7 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置，其特征在于，所述L型傳送筒(9)和熱解爐(10)之間安裝自動開關(guān)閥門(12)，所述自動開關(guān)閥門(12)帶有溫度傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置，其特征在于，所述熱解爐(10)和冷凝裝置之間安裝有氣固分離石棉網(wǎng)(13)。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置，其特征在于，所述冷凝裝置為二級冷凝，包括一級冷凝器(14)和二級冷凝器(15)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置，其特征在于，所述尾氣處理裝置為集氣袋(16)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化裝置，其特征在于，所述螺旋主軸(8)外接電動機。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微波加熱干燥與熱解海藻的一體化系統(tǒng)裝置，適用于高含水量大型海藻的熱解制油，能夠有效預熱干燥海藻，實現(xiàn)海藻干燥與熱解的一體化利用。微波加熱干燥技術(shù)的利用可以快速均勻的加熱干燥熱解海藻，可以避免常規(guī)加熱時出現(xiàn)的內(nèi)外加熱不一致而導致的聲帶裂紋問題。微波加熱與熱解爐的一體化設(shè)計減輕了將海藻投入流化床的負擔，更容易實現(xiàn)自動化，易于控制。本發(fā)明既節(jié)能高效，實現(xiàn)了經(jīng)濟性和環(huán)保性的目的；又操作簡單快捷，易于控制，是一種節(jié)能高效的大型海藻熱解制油裝置。
【IPC分類】F26B23/08, C10B53/02, F26B15/12, F26B25/00
【公開號】CN104946280
【申請?zhí)枴緾N201510354078
【發(fā)明人】胡亞敏, 王爽, 王謙, 吉恒松, 林驍馳
【申請人】江蘇大學
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月25日