一种农作物秸秆连续分段热解循环系统技术方案

本发明专利技术公开一种农作物秸秆连续分段热解循环系统，包括物料输送、热解炭化、成品炭收集、焦油收集、木醋液收集及燃气收集6个子系统，物料输送系统由液压推杆送料装置和送料仓组成；炭化系统包括炉体和燃烧室；炭收集系统包括沉降室、螺旋送料机和粉尘分离器；焦油收集系统包括冷凝器；秸秆醋液收集系统包括喷淋器，以及燃气收集系统包括引风机和储气罐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种秸杆热解系统，尤其是一种将秸杆利用产生的燃气进行回用热解、保温，以及采用分段控温加热炭化的农作物秸杆连续分段热解循环系统。
技术介绍
目前炭化设备有以下几个种类:I)炭窑，是一种最简单的生物质热解炭化方法，其炭化周期非常长，现通过鼓风加温等手段缩短一定的炭化周期。然而其炭化结果差异性较大。2)移动式炭化炉，可减少劳动强度，受季节影响较大。3)自然炭化炉，结合传统工艺和现代机械制造技术。目前生产生物质炭的炭化炉普遍存在炭化效率不高、不连续、稳定性差等缺点，制约了生物炭产业的发展。4)立式炭化炉，目前日处理能力较低，设备成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种农作物秸杆连续分段热解循环系统，用以提高农作物秸杆物料的炭化能力，降低设备成本。为达到上述目的，本专利技术提供了一种农作物秸杆连续分段热解循环系统，包括:液压推杆送料装置、送料仓、炉体、排烟口、燃烧室、沉降室、螺旋冷却机、粉尘分离器、冷凝器、喷淋器、引风机、储气罐和液化气罐，其中:所述送料仓设置在所述液压推杆送料装置上方，农作物秸杆物料通过所述送料仓进入所述液压推杆送料装置，所述液压推杆送料装置与所述炉体相连接，在液压推杆作用下将物料送入所述炉体；所述炉体放置在所述燃烧室内，所述炉体为一条可旋转的物料通道，一端与所述液压推杆送料装置连通，另一端与所述沉降室连通，采用密封技术使所述炉体内形成高温绝氧环境；所述排烟口设置在所述燃烧室上端，所述燃烧室由多组烧嘴进行加温，烧嘴一端与空气管道连通，用离心风机进行送风，烧嘴另一端与燃气管道连通，燃气管道一端连接所述液化气罐，燃气管道另一端连接所述燃气储气罐，通过燃气电磁阀对燃气管道进行开关控制；在所述炉体内热解后所产生的秸杆炭通过所述沉降室、所述粉尘收尘器进而经过所述螺旋冷却机输出，所述冷却输送机置于所述沉降室下端，所述沉降室上端通过管道与所述粉尘分离器连通，所述粉尘分离器通过管道与所述冷凝器连通，实现秸杆炭收集时的迅速降温至常温；农作物秸杆物料在所述炉体内通过热解炭化生成的燃气进入所述沉降室、所述粉尘分离器，所述粉尘分离器通过管道与所述冷凝器一端连通，所述冷凝器的另一端连通所述喷淋器，所述喷淋器与所述引风机连通，所述引风机将收集的气体储存于通过管道与其相连的所述燃气储气罐中。进一步地，上述农作物秸杆连续分段热解循环系统还包括焦油收集箱，农作物秸杆物料在所述炉体内通过热解炭化生成的高温焦油气体进入所述冷凝器降温，液化生成的焦油液体进入所述焦油收集箱。进一步地，上述农作物秸杆连续分段热解循环系统还包括秸杆醋液收集箱，农作物秸杆物料在所述炉体内通过热解炭化生成的秸杆醋液气体进入所述喷淋器喷淋，生成的秸杆醋液溶液进入所述秸杆醋液收集箱。进一步地，所述燃气储气罐中的燃气一部分用做所述炉体内农作物秸杆的预热和炭化，剩余的燃气通过压缩机储存备用。进一步地，所述排烟口的排出烟气用于农作物秸杆的原料干燥。进一步地，当秸杆连续分段热解系统刚启动时采用所述液化气罐的液化气加热，当该系统运行稳定后，则采用所述燃气储气罐中的燃气进行预热和热解。进一步地，上述农作物秸杆连续分段热解循环系统还包括电控柜，所述电控柜设置有PLC控制器，所述炉体内设置有多个温度传感器以及多个压力传感器，所述PLC控制器分别与所述多个温度传感器、所述压力传感器、所述电磁阀开关、所述液压推杆送料装置以及所述炉体的转速控制单元相连接，所述PLC自动控制电路气路，调节炭化温度，将所述炉体分区加热，各温区可设定不同温度，将物料按预设要求分段加温。进一步地，若所述炉体内压力过大，调节所述液压推杆送料装置，减少给料；若生产的炭化产物炭化时间过短或过长，通过所述PLC控制器调节所述炉体转速，达到最佳的炭化时间；若温区加热温度高于工艺设定温度，则所述PLC控制器自动调节电磁阀开关的旋开比例，减少通入的燃气，使加热温区从加热状态转变为保温状态；若温区加热温度低于工艺设定温度，则PLC控制器自动控制电磁阀开关的旋开比例，增加通入的燃气，使加热温区从保温状态转变为加热状态。进一步地，所述炉体内至少分为5个温区。本专利技术系统具有如下特点:1、连续炭化:本系统实现连续进料、连续炭化、连续出炭等生产工艺，突破了传统炭化设备的不连续的难题，大大提高了生产效率，每小时处理作物秸杆I吨。2、环保节能:本系统实现了“炭、油、气”综合回收和利用的生产工艺，解决了传统生产过程中的高能耗、污染大、效率低的缺陷，通过燃气的回收利用，使液化气、燃气联用，节省了能耗，实现了系统的资源循环利用。3、智能控制:本系统全过程采用智能化控制，节约了劳动力，确保生产的安全化，高效化和自动化。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例的农作物秸杆连续分段热解循环系统的结构示意图；图2为本专利技术一个实施例的农作物秸杆连续分段热解循环系统的俯视图。【具体实施方式】下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1和图2为本专利技术一个实施例的农作物秸杆连续分段热解循环系统示意图。该农作物秸杆连续分段热解循环系统由物料输送、热解炭化、成品炭收集、焦油收集、木醋液收集及燃气收集6个子系统组成。以下先分别概括介绍:I)物料输送系统由液压推杆送料装置和送料仓两部分组成。2)热解炭化过程采用分段式加热，分段控温，使炭化炉膛可形成温度梯度，并且每个阶段温度都可自动调节，倾斜角度和物料停留时间连续可调。炭化炉主体是该设备的核心，由进料箱、炉筒、传动系统、支承装置、密封装置、出料箱、等组成。炭化炉热系统主要由加热系统、炉膛保温系统组成，是液化气、燃气耦合而成。3)炭收集系统由出料箱、沉降室、旋风分离器及螺旋冷却机构成。秸杆通过热解炭化生成固体炭通过沉降室沉降落入螺旋冷却机冷却输送出料；部分残炭进入旋风分离器分离进入收集箱内。4)焦油收集系统秸杆通过热解炭化生成焦油，高温焦油气体进入冷凝器降温，液化成焦油液体，与气体分离，进入焦油收集箱。采用循环水冷却，冷却后温度:380°C以下。5)木醋液收集系统秸杆通过热解炭化生成木醋液，木醋液溶于水。木醋液气体进入喷淋塔通过水喷淋形成木醋液，进入木醋液收集箱；木醋液可循环喷淋提高浓度。6)燃气收集系统秸杆通过热解炭化生成燃气，经过旋风分离、冷凝器降温、喷淋塔喷淋形成纯净的燃气，通过干燥器干燥进入储气罐进行收集；采用储气罐集气，并安装流量计计算气体收集量，一部分燃气用于物料的干燥、预热、热解炭化，剩余燃气可储存备用。参见图1和图2，农作物秸杆连续分段热解循环系统主要包括:液压推杆送料装置1、送料仓2、炉体3、排烟口 4、温度传感器5、燃烧室6、沉降室7、螺旋冷却机8、粉尘分离器9、冷凝器10、喷淋器11、引风机12、储气罐13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农作物秸秆连续分段热解循环系统，其特征在于，包括：液压推杆送料装置、送料仓、炉体、排烟口、燃烧室、沉降室、螺旋冷却机、粉尘分离器、冷凝器、喷淋器、引风机、储气罐和液化气罐，其中：所述送料仓设置在所述液压推杆送料装置上方，农作物秸秆物料通过所述送料仓进入所述液压推杆送料装置，所述液压推杆送料装置与所述炉体相连接，在液压推杆作用下将物料送入所述炉体；所述炉体放置在所述燃烧室内，所述炉体为一条可旋转的物料通道，一端与所述液压推杆送料装置连通，另一端与所述沉降室连通，采用密封技术使所述炉体内形成高温绝氧环境；所述排烟口设置在所述燃烧室上端，所述燃烧室由多组烧嘴进行加温，烧嘴一端与空气管道连通，用离心风机进行送风，烧嘴另一端与燃气管道连通，燃气管道一端连接所述液化气罐，燃气管道另一端连接所述燃气储气罐，通过燃气电磁阀对燃气管道进行开关控制；在所述炉体内热解后所产生的秸秆炭通过所述沉降室、所述粉尘收尘器进而经过所述螺旋冷却机输出，所述冷却输送机置于所述沉降室下端，所述沉降室上端通过管道与所述粉尘分离器连通，所述粉尘分离器通过管道与所述冷凝器连通，实现秸秆炭收集时的迅速降温至常温；农作物秸秆物料在所述炉体内通过热解炭化生成的燃气进入所述沉降室、所述粉尘分离器，所述粉尘分离器通过管道与所述冷凝器一端连通，所述冷凝器的另一端连通所述喷淋器，所述喷淋器与所述引风机连通，所述引风机将收集的气体储存于通过管道与其相连的所述燃气储气罐中。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张拓尊，王宏燕，
申请(专利权)人：哈尔滨向农科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23