[发明专利]一种生物质炭化装置的运作方法

摘要

本发明提供了一种生物质炭化装置及其运作方法。本装置包括机壳、控制箱和烟气净化器，机壳内放置上段炭化管、中段炭化管和下段炭化管，上段炭化管通过进料管连接进料斗，上段炭化管通过输料管连接中段炭化管，中段炭化管通过输料管连接下段炭化管，下段炭化管通过出料管连接炭箱，炭箱有出料门，上段炭化管、中段炭化管和下段炭化管内均穿设一根送料螺杆，送料螺杆的端部连接驱动机构，上段炭化管和中段炭化管的外周均套接有若干电加热套，每个电加热套的尾端处均在上段炭化管或中段炭化管上设置热电偶，下段炭化管的外周套接有冷却水套，控制箱内设置时间继电器，时间继电器、驱动机构、电加热套及热电偶均通过电路连接控制箱。

主权项

1.一种生物质炭化装置的运作方法，生物质炭化装置包括机壳、控制箱和烟气净化器，所述机壳内放置多层机架，其特征在于，所述多层机架内由上至下顺次放置上段炭化管、中段炭化管和下段炭化管，所述上段炭化管通过进料管连接进料斗，所述进料管处设置抽拉档板，所述上段炭化管通过输料管连接中段炭化管，所述中段炭化管通过输料管连接下段炭化管，所述下段炭化管通过出料管连接炭箱，所述炭箱上设置出料门，所述上段炭化管、中段炭化管和下段炭化管内均穿设一根送料螺杆，所述送料螺杆的端部连接驱动机构，所述上段炭化管和中段炭化管的外周均套接有若干电加热套，每个电加热套的尾端处均在上段炭化管或中段炭化管上设置排气孔和热电偶，所述排气孔通过导气管连接所述烟气净化器，所述导气管上分支出检查疏通管，所述检查疏通管的末端设置球阀，所述下段炭化管的外周套接有冷却水套，所述冷却水套的顶部设置进水口，底部设置出水口，所述冷却水套内的水流与所述下段炭化管内的送料方向相反，所述冷却水套的进水口和出水口通过管路连接所述烟气净化器形成循环回路，所述控制箱内设置时间继电器，所述时间继电器、驱动机构、电加热套及热电偶均通过电路连接所述控制箱；其特征在于，该运作方法包括以下步骤：(1)在开始工作前预先将物料填满各个炭化管，防止开始工作后炭化管空烧对设备造成损坏，以及进料时物料接触氧气形成燃烧；(2)检查进料斗的料斗盖和炭箱的出料门是否关好，所有球阀是否处于关闭状态，同时关闭进料斗底部的抽拉挡板，使整个炭化区间处于封闭状态；(3)在控制箱的控制面板中按工艺要求设置好炭化反应的各项参数，参数的设置要求为上段炭化管、中段炭化管内热电偶的温度值均沿送料方向呈梯度增加设置；通过调节上段炭化管、中段炭化管的电加热套功率而使上、中段炭化管内的平均加热速率控制在1～30℃/min；通过调节变频电机转速和时间继电器的时间间隔而使上、中段炭化管内的停留时间控制在30min～8h；通电各个电加热套开始预热，将各段温度加热到设定值；(4)启动变频电机，按工艺要求调整好变频电机转速和时间继电器的时间间隔，调整其变频器到一定的电机转速，运转正常后，打开进料斗的料斗盖，同时保证抽拉挡板是关闭的，加入一定量的生物质原料后，关紧并密封料斗盖，随后打开抽拉挡板使物料逐渐落入上段炭化管中，这样可避免在加料时热解气体从料斗逸出；(5)物料在送料螺杆的推动下缓慢前移同步加热，热电偶检测到炭化管内相应位置的温度信息反馈至控制箱，若已达到该段电加热套的设定温度则停止加热，若该段低于设定温度，则继续加热；根据慢速热解炭化的升温速率和停留时间要求控制变频电机的转停时间比，时间继电器连通，变频电机转动，时间继电器断开，电机停止；由此物料在上段炭化管和中段炭化管内经历充分的干燥、热解、炭化几个阶段，最终形成生物质炭；(6)炭化作业正常运转时，检查疏通管末端的球阀关闭，以避免烟气泄露；炭化作业过程中，上段炭化管及中段炭化管内因热解过程中产生的水分和挥发的烟气沿导气管进入烟气净化器；高温烟气从旋风分离器切向进入后，灰尘与高温气体首先气固分离，高温气体从下往上穿过冷却水筒，与冷水发生热交换，使部分气体液化，下落进入焦油收集筒，完成一次净化，剩余气体进入炭过滤器后，焦油被炭吸附，完成二次净化，可燃气体最后从排气管排出进行收集利用；(7)生物质炭在下段炭化管内冷却后落入炭箱，在密闭环境下再自然冷却一段时间后，打开炭箱的出料门将其取出。