一种生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺的制作方法

本发明涉及生物质颗粒加工的技术领域，尤其涉及一种生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺。

背景技术：

近年来我国经济的快速增长，化石燃料消耗量逐年增加，能源短缺问题日益严重。生物质能源作为可再生能源，是目前世界能源消耗总量仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源。我国作为一个农业大国，生物质种类丰富，数量繁多。生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆，树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等。根据调查我国生物质能资源潜力折合7亿吨标准煤左右，但是目前年实际使用量仅为2.2亿吨标准煤左右。开发生物质资源可以缓解我国的能源危机，减少污染物的排放，而且生物质资源都含有大量富含碳素的纤维素、半纤维素和木质素等特殊结构的大分子物质，是制备各种碳材料的丰富原料。

生物质炭化是高效利用生物质资源的重要技术之一，炭化是在隔绝或有少许空气的情况下加热至高温使生物质材料发生物理化学变化的过程。生物质炭化工艺对原料要求低，简单且能耗低。生物质炭与原始生物质相比能量密度大幅度提高，储运方便，用途广泛。与煤相比，生物质炭灰分、氮硫元素含量少，燃烧污染物排放低，二氧化碳减排显著，是一种较好的替代燃料。

现有技术中，在对生物质脱水炭化时，往往会出现因颗粒尺寸不同而导致各个颗粒之间反应程度不同，导致次品率较高；

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺，在进行生物质颗粒脱水炭化处理前，先进行过滤，筛选出符合尺寸的颗粒进行反应，提高了成品率；同时加强了对反应气管的固定，提高了反应稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术中存在的缺陷提供一种生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺，在进行生物质颗粒脱水炭化处理前，先进行过滤，筛选出符合尺寸的颗粒进行反应，提高了成品率；同时加强了对反应气管的固定，提高了反应稳定性。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺

包括：

反应炉，为腔体结构，分为工作腔和回收腔；所述工作腔和所述回收腔之间设置有隔板；

入料口，设置在所述反应炉顶部，供生物质原料进入；

压料机构，设置在所述工作腔内，对生物质原料进行挤压；

过滤机构，设置在所述压料机构后，将挤压后的生物质原料进行过滤，筛选出一定尺寸的颗粒；

加热腔，设置在所述过滤机构后，供生物质颗粒进行加热炭化；

反应气管，若干所述反应气管通过固定夹具固定在所述加热腔内。

进一步地，所述过滤机构包括滤板和滤网；所述滤网嵌在所述滤板上，过滤掉尺寸小的生物质颗粒；所述滤板设置在所述工作腔内。

进一步地，所述滤网底部与所述回收腔相通，连接有振动杆；所述振动杆用于振动所述滤网。

进一步地，所述压料机构包括气缸和压模；所述压模在所述气缸作用下，挤压生物质原料，产生生物质颗粒。

进一步地，所述工作腔一侧开有吹风口；外置的吹风机通过所述吹风口向所述工作腔内吹气，带动生物质原料位移。

进一步地，所述回收腔一侧开有吸风口；外置的吸风机通过所述吸风口向所述回收腔内吸气，吸走所述滤网滤掉的生物质颗粒。

进一步地，加热腔底部设置有加热板；所述加热腔的输入口上设置有闭合阀。

进一步地，所述固定夹具包括夹具主体、压合板、夹管口、弹性环、定位销和过管口；所述夹具主体为凹槽结构；若干所述夹管口设置在所述压合板上；所述弹性环沿所述夹管口设置；所述过管口开设置在所述夹具主体上，和所述夹管口配合，固定穿过的所述反应气管；所述定位销与所述压合板配合。

进一步地，所述加热腔后设置有冷却腔。

进一步地，步骤一：将生物质原料从所述入料口放入所述反应炉内，由吹风口进入的气流带动；

步骤二：生物质原料在所述工作腔内被所述压料机构挤压，形成生物质颗粒；

步骤三：当生物质颗粒进入所述滤网时，启动所述振动杆，抖动所述滤网，将不合尺寸标准的小颗粒过滤掉，流入回收腔内，由吸风口吸出；

步骤四：生物质颗粒进入所述加热腔内，启动所述加热板，关闭所述闭合阀，由所述反应气管通入反应气体，进行脱水炭化反应；

步骤五：反应完成后的生物质颗粒进入所述冷却腔冷却。

通过本发明的技术方案，可实现以下技术效果：

本在进行生物质颗粒脱水炭化处理前，先进行过滤，筛选出符合尺寸的颗粒进行反应，提高了成品率；同时加强了对反应气管的固定，提高了反应稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明中记载的一些实施例，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为本发明实施例中生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺的整体示意图；

图2为本发明实施例中生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺的过滤机构结构示意图；

图3为本发明实施例中生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺的固定夹具结构示意图；

图4为本发明实施例中生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺的固定夹具仰视图；

附图标记：反应炉1、入料口2、吹风口3、吸风口4、压料机构5、过滤机构6、加热腔7、固定夹具8、反应气管9、冷却腔10、工作腔11、回收腔12、气缸51、压模52、滤板61、滤网62、振动杆63、加热板71、输入口72、闭合阀73、夹具主体81、压合板82、夹管口83、弹性环84、定位销85和过管口86。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种生物质颗粒燃烧脱水炭化处理设备及工艺，如图1~4所示，

包括：

反应炉1，为腔体结构，分为工作腔11和回收腔12；所述工作腔11和所述回收腔12之间设置有隔板；

入料口2，设置在所述反应炉1顶部，供生物质原料进入；

压料机构5，设置在所述工作腔11内，对生物质原料进行挤压；

过滤机构6，设置在所述压料机构5后，将挤压后的生物质原料进行过滤，筛选出一定尺寸的颗粒；

加热腔7，设置在所述过滤机构6后，供生物质颗粒进行加热炭化；

反应气管9，若干所述反应气管9通过固定夹具8固定在所述加热腔7内。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，所述过滤机构6包括滤板61和滤网62；所述滤网62嵌在所述滤板61上，过滤掉尺寸小的生物质颗粒；所述滤板61设置在所述工作腔11内。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，所述滤网62底部与所述回收腔12相通，连接有振动杆63；所述振动杆63用于振动所述滤网62。

具体的，当生物质颗粒进入滤网62时，启动振动杆63，抖动滤网62，将不合尺寸标准的小颗粒过滤掉，流入回收腔12内，由吸风口4吸出，保证清洁性。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，所述压料机构5包括气缸51和压模52；所述压模52在所述气缸51作用下，挤压生物质原料，产生生物质颗粒。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，所述工作腔11一侧开有吹风口3；外置的吹风机通过所述吹风口3向所述工作腔11内吹气，带动生物质原料位移。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，所述回收腔12一侧开有吸风口4；外置的吸风机通过所述吸风口4向所述回收腔12内吸气，吸走所述滤网62滤掉的生物质颗粒。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，加热腔7底部设置有加热板71；所述加热腔7的输入口72上设置有闭合阀73。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，所述固定夹具8包括夹具主体81、压合板82、夹管口83、弹性环84、定位销85和过管口86；所述夹具主体81为凹槽结构；若干所述夹管口83设置在所述压合板82上；所述弹性环84沿所述夹管口83设置；所述过管口86开设置在所述夹具主体81上，和所述夹管口83配合，固定穿过的所述反应气管9；所述定位销85与所述压合板82配合。

具体的，先将反应气管9放置在夹具主体81上，夹具主体81为凹槽型结构，反应气管9通过夹具主体81的凹槽内设置的若干过管口86接入加热腔7内，随后推动设置在夹具主体81两侧压合板82将反应气管9夹持住，防止反应气管9连接脱落。在夹持完成后，插入定位销85进行固定；其中压合板82端部设置有若干夹管口83，夹管口83为形状与反应气管9形状相适应，且夹管口83内侧设置有弹性环84，弹性环84与反应气管9直接接触，防止反应气管9因压合板82夹持而损坏，提高安全性。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，所述加热腔7后设置有冷却腔10。

作为上述实施例的优选，如图1~4所示，步骤一：将生物质原料从所述入料口2放入所述反应炉1内，由吹风口3进入的气流带动；

步骤二：生物质原料在所述工作腔11内被所述压料机构5挤压，形成生物质颗粒；

步骤三：当生物质颗粒进入所述滤网62时，启动所述振动杆63，抖动所述滤网62，将不合尺寸标准的小颗粒过滤掉，流入回收腔12内，由吸风口4吸出；

步骤四：生物质颗粒进入所述加热腔7内，启动所述加热板71，关闭所述闭合阀73，由所述反应气管9通入反应气体，进行脱水炭化反应；

步骤五：反应完成后的生物质颗粒进入所述冷却腔10冷却。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。