生物质颗粒的设备分散型制造方法技术

本发明专利技术公开了一种生物质颗粒的设备分散型制造方法，所述方法中在间伐用可移动的采伐机上，通过具有双履带和4支外伸支架用以支持在斜坡得以旋转的主机，具有维持水平的机能，伸缩自如的起重臂夹持木材，树枝可进行垂直及上下移动的具有夹持机能的钳架，通过设置在钳架上的钳具上安装的圆锯将原木切断为所需的长度，还可根据需要在端部装置让原木通过的同时除去树枝的圆周状的圆锯，以及在底座上安装可在山区进行采伐活动的简易道路整地板。本发明专利技术方法中间伐材等生物质原料的收集距离不能过远，必须在收集现场就地制造耐水性强的黑色颗粒和进行保管，不需工厂和仓库，采用的是完全移动的生产方式为基础，产品可替代具有耐水性的石化燃料。

【技术实现步骤摘要】
生物质颗粒的设备分散型制造方法
：本专利技术涉及一种以间伐材或废木材为原料的生物质颗粒的设备分散型制造方法。
技术介绍
：过去，在战后重建家园时为了弥补所缺乏的家用煤炭燃料的不足而将加工木材时所产生的木材的锯屑作为燃料进行回用，当时做成通称为“机制炭”的蜂窝状的易燃烧的燃木同样的形态，为便于搬运而将锯末加热干燥后进行压缩，通过对木材的油脂的碳化而得到固化的原理制作了被称为机制炭的生物质燃料。然而，当时并没有以自动化的形态来制造这种代替燃木和煤的燃料的制造设备的需求。现在的生物质燃料的目的是将它作为化石燃料、煤及石油的替代燃料，被要求作为适用于发电厂等的燃烧设备的燃料的形态，就是与重油一样可短时间燃烧（可简单地控制燃烧的燃烧形态）及产生的灰量少，还有必须能混烧，因此过去已经验证的技术不再适用。另一方面，通过将木材进行碳化制作的生物质燃料中有历史悠久的碳。在制作碳时采用的是将木材置于还原炉中通常被称为“烧炭”的方法，可做成纯度高的碳素化的物质。由于所制作的碳可简单地粉碎，所以在技术上适合必要的标准。然而，天然的木材中除了碳素之外还含有大量的氢。单纯地除去水分通过碳化进行固化，在燃烧前能够简单地粉碎的话也可符合理想，但是由于木炭的生产需要大量的能源，燃烧后只留下碳的成分所制成的燃料的能效差。所以缺乏实用性，因此此方法不适用于生物质颗粒的生产。从这里可看出作为燃烧能源效率最大化的方法是将木材进行干燥然后再在转窑中加热到140℃，然后通过采用旋转式加压辊加压的方法，通过约1MPa的压缩可将含油脂的木材初步碳化的原理生产出生物质颗粒。这种方法是现在主流的生物质颗粒的制作方法，但是它有很大的缺点。通过初期碳化而固化的生物质颗粒虽然被干燥了，但是它的吸收环境水分的能力比天然木材更强。即不能保管在露天及进行移动。它还会吸收空气中的水分。由于水分的吸收就会导致繁殖细菌诱发恶臭，在物流和管理上都会发生问题。为了解决这个问题，日本最近专利技术了被称为“生物质焦炭”燃料。这是利用木材碎片在转窑等以200～220℃的高温干燥空气（高温氧化干燥炉）进行干燥，以10MPa的活塞复动加压保持条件下用180～200℃的温度进行固化，个体的大小约为2kg，表面积少，提高加热碳化温度至自燃的极限使之碳化。具有接近焦炭的燃烧性能的坑状生物质焦炭。由于这个技术以利用间伐材获得的再生燃料为目的而开发的，因此它克服了原来的耐水性差的生物质颗粒的缺点，将间伐材粉碎后作为原料制作了生物质焦炭，其特征是不需较多的能源可进行生产。然而，作为间伐材再生为目的及解决耐水性问题的生物质燃料，虽然可用于焦炭炉，但是作为用途条件的与重油混烧时必须进行必要的粉碎，而加工较为困难。由于为了提高耐水性而需要提高密度减少表面积且个体较为强固，因而粉碎加工则较为困难。
技术实现思路
：生物质颗粒通常被称为“黑色颗粒”专利技术于欧盟和美国，这些注重环保的国家和森林王国正在使用类似的生物质焦碳的工艺规程生产生物质颗粒，由于生产颗粒是目的，因此，采用的是较小的φ6至8mm的压力容器，其加热条件同样是采取转窑，采用木材的自燃极限温度进行干燥需要加热至180～200℃，为此，需要能在短时间内达到目标温度的高温的热风。加压固化也相同所以需要较多的生产时间与能源消耗。其结果是由于碳化致使产品颜色变深(焦茶色)其耐水性得到提高，即使在雨季将它存放在户外数周后只相当于浸在水中1周左右的膨润程度。这个因碳化而变黑的颗粒即黑色颗粒解决了耐水性问题。但是本专利技术有需要进一步解决的问题。由于采用了通过氧化炉加热干燥的方法，水分干燥的临界点很高直至自燃前到碳化直至干燥需要较长的时间即需要较多的能源。还有要抽出木材所含的油脂后进行固化的时间也较长。即所谓生产效率低，并且如果要进一步提高耐水性还需进行微粉碎，需要解决的问题与生物质焦炭的粉碎问题是相同的。本专利技术的具体技术方案如下：生物质颗粒的设备分散型制造方法，所述方法中在间伐用可移动的采伐机上，通过具有双履带和4支外伸支架用以支持在斜坡得以旋转的主机(底座)，具有维持水平的机能，伸缩自如的起重臂夹持木材，树枝可进行垂直及上下移动的具有夹持机能的钳架，通过设置在钳架上的钳具上安装的圆锯将原木切断为所需的长度，还可根据需要在端部装置让原木通过的同时除去树枝的圆周状的圆锯，以及在底座上安装可在山区进行采伐活动的简易道路整地板（具有推土机功能）；加上固定在底座上的木材切片机与气压木屑压送机构等为特征的采伐间伐材为特征的采伐机；其特征在于，所述采伐后运来的木屑放在现场进行加工生物质颗粒的设备中，可进行陆上搬运的海运集装箱内部装有进行木屑的粉末加工用的粉碎机，从口的下方被引入有倾斜角的转窑，从下方注入燃烧木屑等废弃物产生的高温气体，被加热到150℃以上时将高压柱塞推入，通过加压与高温养护使木屑发生碳化，然后再被导入下方的用于热回收的冷却转窑，制品的微粉物通过筛选被分离，从废弃物燃烧炉中排出的高温气体则被导入注入口等为特征的碳化颗粒制造装置。进一步，所述方法中在用于制造碳化颗粒的高温高压的柱塞式压力机中，进行往复的活塞运动的柱塞底座由5-10毫米直径的多个活塞向下依次排列，具有被用于收集将被加热到150℃的木屑的锥形孔及通过柱塞形成压缩室的直孔，用于增压而成为压缩室的锥形孔，保持高温及高压的用于形成碳化颗粒的高压养护室的直孔连续地排成一列的构造，通过柱塞的往复运动将木屑加工成为碳化颗粒为特征的设备。进一步，所述方法中在这种不需将广为分散的间伐材或废料，谷物收割后的废弃物等进行长途搬运而在现场就将它们制造成碳化颗粒的方法中，采用了不需远程收集分散在各处的材料，通过自带破碎机和空气压力输送设备的可行走的回收设备与海运集装箱可收纳的热回收转窑及可连续地进行加热，加压，养护的活塞加压设备以及具有筒仓功能的大型箱托盘，在山地等偏远地区能够自发电的进行碳化颗粒的现场制造后通过托盘箱进行保管的，不需要工厂就可进行门对门输出为特征的生物质颗粒的制造物流设备。进一步，所述采伐机的驱动电源及装有采伐木屑的气压输送中转风扇的装置被放置于采伐机的活动区域与待机的木屑收集卡车的中间区域，柔软的气压输送管与管的外周整体配置的动力线及控制线连接，根据需要在危险的斜坡等处进行间伐作业时，可通过安装在采伐机的相邻地的无线遥控器及监控器等在卡车上进行远程操作为特征的采伐机。本专利技术的有益效果如下：1.该方法可以高效地生产生物质颗粒。2.该方法中间伐材等生物质原料的收集距离不能过远，必须在收集现场就地制造耐水性强的黑色颗粒和进行保管，不需工厂和仓库，采用的是完全移动的生产方式为基础，产品可替代具有耐水性的石化燃料。3.该方法可不必特地收集和移动广为分散的间伐材及废材，收割后的农业废弃物等生物质燃料，只要移动设备就可在现场制造碳化颗粒。可通过可移动设备在现场制造碳化颗粒则可通过箱托板进行现场保管，不需工厂而实现门对门物流。4.该方法具有材料搬运的机能与材料粉碎用的粉碎机能与气压输送设备，在山岳地区也具有行走能力。加工碳化颗粒的设备可设置在海运集装箱中，可进行热回收的转窑与连续地进行加热，加压，养护柱塞压力机等连续高效的碳化颗粒制造设备与搬运产品时在集装箱内具有筒仓机能的大型箱托板的可移动设备。附图说明：以下结合附图本文档来自技高网...

【技术保护点】
生物质颗粒的设备分散型制造方法，所述方法中在间伐用可移动的采伐机上，通过具有双履带和4支外伸支架用以支持在斜坡得以旋转的主机，具有维持水平的机能，伸缩自如的起重臂夹持木材，树枝可进行垂直及上下移动的具有夹持机能的钳架，通过设置在钳架上的钳具上安装的圆锯将原木切断为所需的长度，还可根据需要在端部装置让原木通过的同时除去树枝的圆周状的圆锯，以及在底座上安装可在山区进行采伐活动的简易道路整地板；加上固定在底座上的木材切片机与气压木屑压送机构等为特征的采伐间伐材为特征的采伐机；其特征在于，所述采伐后运来的木屑放在现场进行加工生物质颗粒的设备中，可进行陆上搬运的海运集装箱内部装有进行木屑的粉末加工用的粉碎机，从口的下方被引入有倾斜角的转窑，从下方注入燃烧木屑等废弃物产生的高温气体，被加热到150 ℃以上时将高压柱塞推入，通过加压与高温养护使木屑发生碳化，然后再被导入下方的用于热回收的冷却转窑，制品的微粉物通过筛选被分离，从废弃物燃烧炉中排出的高温气体则被导入注入口等为特征的碳化颗粒制造装置。

【技术特征摘要】
1.生物质颗粒的设备分散型制造方法，所述方法中在间伐用可移动的采伐机上，通过具有双履带和4支外伸支架用以支持在斜坡得以旋转的主机，具有维持水平的机能，伸缩自如的起重臂夹持木材，树枝可进行垂直及上下移动的具有夹持机能的钳架，通过设置在钳架上的钳具上安装的圆锯将原木切断为所需的长度，还可根据需要在端部装置让原木通过的同时除去树枝的圆周状的圆锯，以及在底座上安装可在山区进行采伐活动的简易道路整地板；加上固定在底座上的木材切片机与气压木屑压送机构这些为特征的采伐间伐材为特征的采伐机；其特征在于，所述采伐后运来的木屑放在现场进行加工生物质颗粒的设备中，可进行陆上搬运的海运集装箱内部装有进行木屑的粉末加工用的粉碎机，从口的下方被引入有倾斜角的转窑，从下方注入燃烧木屑这些废弃物产生的高温气体，被加热到150℃以上时将高压柱塞推入，通过加压与高温养护使木屑发生碳化，然后再被导入下方的用于热回收的冷却转窑，制品的微粉物通过筛选被分离，从废弃物燃烧炉中排出的高温气体则被导入注入口为特征的碳化颗粒制造装置。2.根据权利要求1的生物质颗粒的设备分散型制造方法，其特征在于，所述方法中在用于制造碳化颗粒的高温高压的柱塞式压力机中，进行往复的活塞运动的柱塞底座由5-10毫米直径的多个活塞向下依次排列，具...

【专利技术属性】
技术研发人员：西野義則，余斌，
申请(专利权)人：连云港恒昌环境资源开发有限公司，连云港皓越新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32