[發(fā)明專(zhuān)利]移動(dòng)式秸稈碳化裂解裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010558396.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111548809A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董德龍;胡云鵬;喬陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C10B53/02
• 分類(lèi)號(hào): C10B53/02;C10B57/00;C10B57/10;C10G1/00
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 周春鳳

本發(fā)明公開(kāi)了一種移動(dòng)式秸稈碳化裂解裝置，該裝置包括破碎粉碎系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)、碳化熱解系統(tǒng)。各系統(tǒng)之間前一子系統(tǒng)為后一子系統(tǒng)提供原料。從田地收集的物料進(jìn)入粉碎室后，旋轉(zhuǎn)的碎刀盤(pán)與安裝在機(jī)架上的定刀通過(guò)剪切力將秸稈切碎后再進(jìn)行錘片旋轉(zhuǎn)粉碎。粉碎后的秸稈粉粒通過(guò)管道送入干燥系統(tǒng)的料斗中。經(jīng)過(guò)上料斗、進(jìn)料螺旋輸送機(jī)，秸稈粉粒從烘干機(jī)頭部進(jìn)入，向后運(yùn)行，從尾部排出，經(jīng)管道進(jìn)入熱解碳化爐料斗。經(jīng)過(guò)上料操作，原料熱解碳化，碳化顆粒進(jìn)入集炭箱，熱解氣進(jìn)行冷凝處理后以生物油的形式儲(chǔ)存。本發(fā)明提供的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，易于移動(dòng)，可以到田間地頭對(duì)秸稈直接碳化裂解，制備具有較高體積密度的生物炭和生物油。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及秸稈碳化裂解技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種移動(dòng)式秸稈碳化裂解裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年產(chǎn)生的秸稈、稻草等有機(jī)廢棄物可轉(zhuǎn)換成為能源的潛力約為5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。預(yù)計(jì)將來(lái)的潛力可以達(dá)到7-10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約為當(dāng)今能耗的15%-20%，發(fā)展農(nóng)林廢棄物利用具有很好的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。然而，由于秸稈的收集、運(yùn)輸及利用過(guò)程中所需的農(nóng)機(jī)裝備成本過(guò)高，產(chǎn)業(yè)鏈過(guò)短，缺乏技術(shù)支持和人們認(rèn)知誤區(qū)等問(wèn)題使農(nóng)作物秸稈利用率不高，相當(dāng)多的地區(qū)將農(nóng)作物秸稈廢棄焚燒。農(nóng)作物秸稈焚燒污染空氣環(huán)境，危害人體健康；容易引發(fā)交通事故，影響道路安全；破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成耕地質(zhì)量下降；升高土壤表面溫度，造成土壤中有益微生物死亡，影響農(nóng)田作物的產(chǎn)量和質(zhì)量以及農(nóng)業(yè)收益。

解決秸稈焚燒問(wèn)題的根本方法是開(kāi)發(fā)生物質(zhì)深加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)林廢棄物的潛在價(jià)值，以經(jīng)濟(jì)效益驅(qū)動(dòng)對(duì)生物質(zhì)資源的高效利用。利用秸稈碳化裂解制備生物炭焦（生物炭）和生物質(zhì)裂解油（生物油）是目前可行的處理方法之一。生物炭具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)和豐富的含氧官能團(tuán)，可以對(duì)肥料中的營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行吸附和離子交換，延緩營(yíng)養(yǎng)成分的釋放和增加土壤有機(jī)質(zhì)含量。生物油具有熱不穩(wěn)定性，利用其易于聚合的特點(diǎn)可以在基礎(chǔ)肥料內(nèi)、外表面形成結(jié)構(gòu)可控的包覆層，實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)元素的可控釋放。

然而，農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)具有重量輕、體積大、分布性廣、收集困難等問(wèn)題，這造成了秸稈較高的利用難度和利用成本。秸稈收集的勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工收集導(dǎo)致較低的收集效率和較高的人力成本。秸稈的收集、運(yùn)輸和儲(chǔ)存也尚未形成一個(gè)穩(wěn)定的產(chǎn)業(yè)鏈條，這進(jìn)一步提高了秸稈的收集成本。解決秸稈收集問(wèn)題的關(guān)鍵在于盡可能的壓縮秸稈的運(yùn)輸成本，這需要改變秸稈目前集中處理的模式，對(duì)秸稈實(shí)行分布式、就地處理，避免其長(zhǎng)距離運(yùn)輸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)式秸稈碳化裂解裝置，將秸稈碳化裂解設(shè)備進(jìn)行車(chē)載化，到田間地頭對(duì)秸稈直接碳化裂解，制備具有較高體積密度的生物炭和生物油。

移動(dòng)式秸稈碳化裂解裝置，包括有破碎粉碎裝置、干燥裝置、高溫?zé)峤馓蓟b置、工作臺(tái)和控制器，所述破碎粉碎裝置、干燥裝置、高溫?zé)峤馓蓟b置均安裝在所述工作臺(tái)上，所述破碎粉碎裝置為所述干燥裝置輸送秸稈顆粒，所述干燥裝置為所述高溫?zé)峤馓蓟b置輸送干燥秸稈顆粒，所述破碎粉碎裝置、干燥裝置、高溫?zé)峤馓蓟b置分別與所述控制器連接。

進(jìn)一步地，所述破碎粉碎裝置包括：送料機(jī)構(gòu)、螺旋調(diào)節(jié)夾緊機(jī)構(gòu)、粉碎單元，第一引風(fēng)機(jī)。所述送料機(jī)構(gòu)主動(dòng)輪與驅(qū)動(dòng)裝置連接，通過(guò)鏈傳動(dòng)帶動(dòng)從動(dòng)輪運(yùn)動(dòng)，完成秸稈的輸送。所述螺旋調(diào)節(jié)夾緊機(jī)構(gòu)位于進(jìn)料口，通過(guò)調(diào)節(jié)絲杠螺母完成對(duì)進(jìn)料量的控制，所述粉碎單元包括定刀、滾筒切盤(pán)、一級(jí)轉(zhuǎn)子、二級(jí)轉(zhuǎn)子、一級(jí)擋板、二級(jí)擋板、三級(jí)擋板、錘片式粉碎機(jī)。定刀安裝在定刀座上，飛刀安裝在滾筒上，且都為螺栓連接，所述一級(jí)轉(zhuǎn)子，二級(jí)轉(zhuǎn)子位于不同平面，一級(jí)轉(zhuǎn)子位于二級(jí)轉(zhuǎn)子斜上方，所述一級(jí)擋板、二級(jí)擋、三級(jí)擋板都通過(guò)螺栓固定在粉碎室內(nèi)部，靠近轉(zhuǎn)子一側(cè)都有鋸條齒，第一引風(fēng)機(jī)與出料管道連接，將粉碎的物料帶入出料管道。