專利名稱：農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及產(chǎn)品加工的廢棄物，轉(zhuǎn)化成多種有機(jī)化工產(chǎn)品和能量，特別是涉及一種實(shí)現(xiàn)廢棄資源綜合轉(zhuǎn)化的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置及其方法。
背景技術(shù)：
我國是 一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸桿、木材及竹質(zhì)剩余物等資源十分豐富。據(jù)調(diào)查，目前我國秸桿的利用率約為33%，其中大部分未加利用。2005年，全國主要農(nóng)作物產(chǎn)量約為5.1億噸，按草谷比計算秸桿產(chǎn)量約6億噸，除用于肥料、飼料、基料以及造紙等工業(yè)原料夕卜，約有3億噸農(nóng)作物秸桿可作為能源使用，折合1. 5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)中國能源網(wǎng)2010年公布，我國主要農(nóng)作物秸桿產(chǎn)量將達(dá)到7. 8億噸，折合4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。預(yù)計到2015年我國主要農(nóng)作物秸桿產(chǎn)量將達(dá)到9億噸左右，折合4. 5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。面對能源的日益緊缺和石油價格的不斷上漲，開辟秸桿資源和木材資源利用的新領(lǐng)域，最大限度地提高秸桿資源和木材資源能源化利用率，對緩解能源的緊缺局面，減輕石油漲價的壓力，促進(jìn)和保障我國國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，我國生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用的氣化技術(shù)、炭化技術(shù)、干餾熱解技術(shù)、成型燃料技術(shù)等，它們均屬單一技術(shù)、單一功能、單一產(chǎn)品的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用，其副產(chǎn)品不能收集利用，導(dǎo)致對環(huán)境二次污染。對于大規(guī)模生物質(zhì)利用設(shè)備，鑒于我國生物質(zhì)原料的分布特性，以及我國農(nóng)村現(xiàn)行分散式的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)形式，導(dǎo)致了生物質(zhì)在收集、運(yùn)輸、儲存的種種困難；加上大規(guī)模生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備投入成本高，因原料供應(yīng)不穩(wěn)，以及轉(zhuǎn)化方式單一、技術(shù)工藝不完善，導(dǎo)致設(shè)備不能正常運(yùn)行。由此可見，上述現(xiàn)有的生物質(zhì)在加工處理工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)及使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般生物質(zhì)加工處理方法及設(shè)備，又沒有適切的加工處理方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，研制出多技術(shù)集成、多功能集成、多產(chǎn)品產(chǎn)出轉(zhuǎn)化利用的裝置，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化設(shè)備及其轉(zhuǎn)化方法存在的缺陷，而提供一種新的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置及生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化利用的方法，所要解決的技術(shù)問題是利用生物質(zhì)在高溫欠氧狀態(tài)下，通過農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)生物燃?xì)?、生物焦油、生物炭、生物醋酸、熱水等產(chǎn)品和能源的方法，同時解決了現(xiàn)有單一技術(shù)、單一功能、單一產(chǎn)品的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用問題，使副產(chǎn)品都能夠收集利用，而且還解決了對環(huán)境的二次污染問題，因此本發(fā)明非常環(huán)保，加上該設(shè)備成本低廉，非常適合于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)狀況，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出其包括生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備1，氣體凈化分離設(shè)備2、液體靜置分離設(shè)備3、氣體凈化設(shè)備4、生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備5、熱水收集器6和蓄水池7，組成一體的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置。該裝置能將生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化成生物燃?xì)狻⑸锝褂?、生物炭、生物醋酸和熱水五種產(chǎn)品。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其中所述的生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備I由生物質(zhì)自熱解設(shè)備、螺旋出炭設(shè)備、熱量收集設(shè)備組成。具有氣化、炭去一體化、功能。每小時消耗1-2噸生物質(zhì)(秸桿)，將其轉(zhuǎn)化生成生物高溫混合氣體、生物炭、熱水三種產(chǎn)品。生物高溫混合氣體通過氣體管線送至氣體凈化分離設(shè)備。前述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其中所述的該氣體凈化分離設(shè)備2由生物過濾器2-1、氣體冷凝分離2-2器組成，可將生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備送至的生物高溫混合氣體，轉(zhuǎn)化成生物燃?xì)?、輕重生物焦油和生物醋酸混合液，通過管線分別送至液態(tài)靜置分離設(shè)備3、氣體凈化設(shè)備4。前述的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述的該液態(tài)靜置分離設(shè)備3由三液分離設(shè)備、生物醋酸儲存設(shè)備、生物焦油儲存設(shè)備組成。可將氣體凈化分離設(shè)備2送至的輕重生物焦油和生物醋酸混合液靜置分離成生物焦油、生物醋酸。通過管線分別送至生物醋酸儲存設(shè)備、生物焦油儲存設(shè)備儲存。前述的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述的該氣體凈化設(shè)備4，具有沖洗、淋洗、鼓泡洗、氣液分離、氣體阻逆功能。用于防止生物燃?xì)饽嫦蛄鲃訉?dǎo)致安全事故、凈化提純生物燃?xì)狻Ｉ锶細(xì)馔ㄟ^管線送至生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備5。前述的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述的該生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備5是變?nèi)莸葔旱娜細(xì)鈨Υ嬖O(shè)備，用于儲存生物燃?xì)?。前述的生?質(zhì)綜合轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述的該熱水收集箱6，利用生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備I產(chǎn)生的熱量給冷水加熱，并通過管線給用戶供應(yīng)熱水。前述的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)換設(shè)備，其中所述的該供水設(shè)備7，利用其產(chǎn)生的正壓和負(fù)壓通過管線給水輸送提供動力，通過管線分別將水送至生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備1、氣體凈化分離設(shè)備2、進(jìn)行熱量收集和混合氣體冷卻分離。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化方法，需將生物質(zhì)置于生物質(zhì)自熱解設(shè)備中，在生物質(zhì)的厚度達(dá)到該設(shè)備高度的3/4后點(diǎn)火燃燒，在燃燒的秸桿層上再加入20-30cm厚度的秸桿，并同時打開氣動設(shè)備吸氣，連續(xù)加料使燃燒的生物質(zhì)層上方厚度為20-30cm的生物質(zhì)。生物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的生物炭，在生物質(zhì)自熱解設(shè)備下方通過螺旋出炭設(shè)備離開系統(tǒng)。生物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的混合氣體進(jìn)入生物過濾器，得到較為純凈的混合氣體；后混合氣體進(jìn)入氣體冷凝分離器，可冷凝的氣體在內(nèi)壁冷凝進(jìn)入液態(tài)靜置分離設(shè)備；不可冷凝的氣體流動到氣體凈化設(shè)備。冷凝液在液體靜置分離設(shè)備中靜置，木醋液通過醋酸出口進(jìn)入酸池，生物焦油通過焦油出口進(jìn)入焦油池；不可冷凝的氣體在氣體凈化設(shè)備中，經(jīng)過沖洗、淋洗、鼓泡洗、氣液分離等步驟后進(jìn)入生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備待用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上可知，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種生物質(zhì)熱解多級綜合轉(zhuǎn)換新技術(shù)，它是根據(jù)我國秸桿資源豐富的特殊性，并結(jié)合我國農(nóng)業(yè)國情的基本特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)集成生物質(zhì)炭化、氣化、干餾為一體的技術(shù)，將生物質(zhì)經(jīng)過生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備1，氣體凈化分離設(shè)備2、液體靜置分離設(shè)備3、氣體凈化設(shè)備4、生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備5、熱水收集器6和蓄水池7，組成一體的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置。該裝置能將生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)換成生物燃?xì)?、生物焦油、生物炭、生物醋酸、熱水五種產(chǎn)品。本發(fā)明消化的是污染環(huán)境的生物質(zhì)廢棄物，產(chǎn)出的是農(nóng)村生活和生產(chǎn)中可利用能源和資源，為提高農(nóng)村的生活水平和生活質(zhì)量，促進(jìn)生產(chǎn)現(xiàn)代化，恢復(fù)農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡，改善農(nóng)業(yè)環(huán)境，同時對增加能源供應(yīng)、減少二氧化碳排放、凈化城鄉(xiāng)環(huán)境、增加農(nóng)民收入，都具有十分重要的意義。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果1、裝置適用原料來源廣泛，各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，以及產(chǎn)品加工的廢棄物，如各種秸桿，樹枝薪柴、樹葉、雜草、木屑，糞便，菌洛，果殼等，均可作為熱解炭化原料。2、裝置適用原料要求條件低，含水量30%以下即可，不同性質(zhì)的原料可混合使用。3、原料處理工藝簡單，處理成本低。 4、該裝置生產(chǎn)運(yùn)行過程中，分離出生物燃?xì)?、生物焦油、生物炭、生物燃?xì)狻崴宸N產(chǎn)品，生物質(zhì)利用率近100%。5、裝置生產(chǎn)運(yùn)行過程中不用任何燃料和外加任何化學(xué)原料，對外不排放任何有害氣體、液體和固體廢棄物，對環(huán)境不造成任何影響。6、轉(zhuǎn)換設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計，依據(jù)建設(shè)規(guī)模大小，以標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)備組合，適合稻桿資源分散性特點(diǎn)。

綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備，尤其是一種以鄉(xiāng)村規(guī)模為基礎(chǔ)的技術(shù)集成、功能集成、多產(chǎn)品產(chǎn)出的生物質(zhì)多級綜合轉(zhuǎn)換設(shè)備。其功能設(shè)備由由生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備1，氣體凈化分離設(shè)備2、液體靜置分離設(shè)備3、氣體凈化設(shè)備4、生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備5、熱水收集器6和蓄水池7，組成一體的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置。該裝置能將生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化成生物燃?xì)?、生物焦油、生物炭、生物醋酸、熱水五種產(chǎn)品。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置及其方法的工藝方框圖。1:生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備 2 :氣體凈化分離設(shè)備3 :液體靜置分尚設(shè)備4 :氣體凈化設(shè)備5 :生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備6 :熱水收集器7 :蓄水池
具體實(shí)施例方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置及其方法其具體實(shí)施方式
、運(yùn)行方法、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。本發(fā)明所述氣化是指以氧氣(或空氣)作為氣化劑，在較高溫度條件下，通過欠氧熱解反應(yīng)，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)?、生成炭、可冷凝液體(木焦油和木醋液的混合物)、可燃?xì)怏w產(chǎn)物的過程。生物質(zhì)不完全熱解產(chǎn)生的可燃?xì)?，其主要成分為CO，還有惰性氣體n2。請參閱圖1所示，本發(fā)明的較佳實(shí)施例的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其主要包含生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備1，氣體凈化分離設(shè)備2、液體靜置分離設(shè)備3、氣體凈化設(shè)備4、生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備5、熱水收集器6和蓄水池7，各裝置通過管線連接。本發(fā)明的生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備I，包括生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化設(shè)備1-1、螺旋出炭設(shè)備1-2和熱水收集器6。生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化設(shè)備1-1包括進(jìn)料口 11、進(jìn)氣口 12、燃?xì)獬隹?3和出炭口 14。進(jìn)氣口 12通過管線與氣體凈化分離設(shè)備2相連。生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備I底部連接螺旋出炭設(shè)備，在端口 14將生物炭派出。生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備I側(cè)壁，可以對水實(shí)施加熱，冷水經(jīng)管線63流入，熱水經(jīng)管線62流出，進(jìn)入熱水收集箱。生物熱解設(shè)備的熱解室為圓形或方型其壁由內(nèi)向外熱解室體，環(huán)形高溫混合氣體通道，集熱水套，絕熱層。集熱水套進(jìn)出水口分別接儲熱罐出進(jìn)水口。熱解室體下部為錐體或棱體其上部1/2均布?xì)饪紫虏颗c自動卸料器連接。卸料器連接于螺旋輸送設(shè)備(自動出炭設(shè)備)。熱解室(爐)頂部與輸送設(shè)備(自動上料設(shè)備)連接。本發(fā)明的本發(fā)明氣體凈化分離設(shè)備2，包括生物過濾設(shè)備2-1和氣體冷凝分離設(shè)備2-2。生物過濾設(shè)備2-1，其形體包括空腔的圓柱形本體及上下兩個椎體部分，其下椎體底部進(jìn)氣口與管線13相連；上椎體頂端留有出氣口 23，同氣體冷凝分離設(shè)備22相連。生物過濾設(shè)備2-1，還設(shè)有過濾料進(jìn)口 21和過濾料出口 22，過濾料進(jìn)口 21設(shè)置于上椎體側(cè)壁上，過濾料出口 22設(shè)置于下椎體側(cè) 壁上。生物過濾設(shè)備2-1的出氣口 23，通過管線連接冷凝器22底部的進(jìn)氣口。生物過濾設(shè)備2-1的形狀不限于上述形狀，任何能夠完成本發(fā)明的形狀都在保護(hù)范圍之內(nèi)。氣體冷凝分離設(shè)備2-2，其頂端設(shè)有出氣口 24與氣體凈化設(shè)備4，底端設(shè)有進(jìn)氣口與管線23相連，以及焦油出液口 25與液體靜置分離設(shè)備3相連。氣體冷凝分離設(shè)備2-2，側(cè)壁上下兩端處設(shè)有進(jìn)水口 26和出水口 27。本發(fā)明的液體靜置分離設(shè)備3，包括液體三液分離設(shè)備3-1，生物醋酸儲存設(shè)備
3-2，以及生物焦油儲存設(shè)備3-3。三液分離設(shè)備3-1，側(cè)壁上設(shè)有混合液進(jìn)口與管線25相連。三液分離設(shè)備3-1底部，設(shè)有焦油出口 31與生物焦油儲存設(shè)備3-3，通過管線31相連。三液分離設(shè)備3-1中部設(shè)有醋酸出口管線37，同生物醋酸儲存設(shè)備3-2連接。三液分離設(shè)備3-1頂部，設(shè)有出口管線34，該管線連接生物焦油儲存設(shè)備3-3。生物醋酸儲存設(shè)備3-2底部出口 32，設(shè)有排酸泵。生物焦油儲存設(shè)備3-3底部出口 33，設(shè)有焦油泵。焦油(輕、重)、醋酸靜置分離設(shè)備的功能是利用液態(tài)物質(zhì)間不相容性和比重的差異在容器進(jìn)行分離(分層)。靜置分離設(shè)備的組成由殼體，底部重焦油出口，頂部輕焦油出口，中部醋酸出口，內(nèi)部隔離組件與中部醋酸出口。工作原理三態(tài)凈化分離設(shè)備送入焦油(輕、重)、醋酸混合液(輕焦油比重<醋酸比重<重焦油)，在靜置分離設(shè)備進(jìn)行靜置分層，輕焦油上浮，醋酸居中，重焦油下，由上而下分成輕焦油、醋酸、重焦油三層。當(dāng)醋酸和重焦油二層高度超過中部醋酸出口，醋酸自動溢出送醋酸儲存罐，當(dāng)醋酸、重焦油、輕焦油三層高度超過頂部輕焦油出口，輕焦油自動溢出送焦油儲存罐，重焦油定時放入焦油儲存罐。本發(fā)明的氣體凈化設(shè)備4中空，分為上下兩部分，下部分充滿水或其他能夠起到清洗作用的液體(如Ca(0H)2，PH>8)。上部分具有隔板4_1分隔的第一腔室和第二腔室，上部分隔板4-1下端處于液面之下。第一腔室上還設(shè)有噴淋口 44，噴淋口 44噴入水或其他能夠起到清洗作用的液體，用以實(shí)現(xiàn)燃燒氣體的第一次噴淋清洗。第一腔室上部還設(shè)有管線48，經(jīng)過淋洗的氣體通過管線48連接第二腔室，管線48的管口，位于第二腔室的水或其他能夠起到清洗作用的溶液的液面之下。第一次噴淋清洗后的氣體，經(jīng)管線48進(jìn)入下部分清洗液中，實(shí)現(xiàn)對燃燒氣體進(jìn)行第二次鼓泡清洗。然后，氣體從清洗液中逸出，流經(jīng)第二腔室上部所設(shè)的噴淋設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對燃燒氣體進(jìn)行第三次噴淋清洗。最后，通過管線45，清洗后的可燃?xì)怏w進(jìn)入生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備5。第二腔室下部設(shè)有管線44，通過循環(huán)泵將清洗液輸送至氣體凈化設(shè)備4上部設(shè)置的噴淋清洗設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對可燃?xì)怏w的循環(huán)噴淋清洗。因此，氣體凈化設(shè)備4具有沖洗、淋洗、鼓泡洗、氣液分離、氣體阻逆等功能，從而實(shí)現(xiàn)了凈化提純生物燃?xì)獾哪康模撛O(shè)備還有防止生物燃?xì)饽嫦蛄鲃拥淖饔?。本發(fā)明的生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備5，由浮動的儲氣罐和下部的水槽組成，燃?xì)馔ㄟ^管線45進(jìn)入水封的儲氣罐，當(dāng)生產(chǎn)的燃?xì)夤┙o超過燃?xì)庀臅r，儲氣罐向上浮起；當(dāng)生產(chǎn)的燃?xì)夤┙o小于燃?xì)庀臅r，儲氣罐向下下沉。本發(fā)明的熱水收集器6由管線73供水，當(dāng)生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備I工作時，水被加熱，通過管線62、管線63、管線64與熱水收集器6形成水的自循環(huán)，其中的水被加熱到一定的溫度，并儲存在熱水收集器6備用。當(dāng)有用戶有需求時，熱水可以通過管線64輸送至用戶。本發(fā)明的蓄水池7由自來水供水，水通過泵流經(jīng)管線73輸送至熱水收集器6，同樣水通過泵流經(jīng)管線26輸送至氣體冷凝分離設(shè)備2-2。本發(fā)明的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置及其方法，還包括設(shè)置于氣體凈化分離設(shè)備2與氣體凈化設(shè)備4之間，連接管路上的氣動設(shè)備40(即可以是羅茨風(fēng)機(jī)，也可以是引風(fēng)機(jī))、反饋閥28、試火閥29、 試火器41。通過調(diào)整閥28，形成控制羅茨風(fēng)機(jī)40氣體循環(huán)的回路，可以更有效控制生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備I的進(jìn)氣(氧氣)量，并通過試火器41，檢測混合氣體燃燒情況。實(shí)施例1將厚度為生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化設(shè)備1/2-3/4高度，含水量< 20%的玉米秸桿和玉米芯混合置于生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化池中并點(diǎn)火燃燒，在燃燒的生物質(zhì)層上再加入15-35cm厚度的生物質(zhì)，并同時打開羅茨風(fēng)機(jī)吸氣(300-2500m3/h)形成少氧氣氛，連續(xù)加料使燃燒的生物質(zhì)層上方厚度為15-35cm的生物質(zhì)。在少氧氣氛下，已經(jīng)燃燒生成的下層生物質(zhì)炭繼續(xù)燃燒，形成600-80(TC環(huán)境，為上層生物質(zhì)熱解供熱，生物質(zhì)被轉(zhuǎn)化生物炭和高溫混合氣體由于泵吸氣，使熱解池形成負(fù)壓，使混合氣體通過生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化池的出氣口進(jìn)入經(jīng)氣體凈化分離設(shè)備，靜置分離設(shè)備，氣體凈化設(shè)備的凈化分離，被高溫混合氣體轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)?，生物木醋液，生物焦油，生物炭。?shí)施例2將厚度為生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化設(shè)備1/2-3/4高度，含水量< 15%小麥秸桿置于生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化池中并點(diǎn)火燃燒，在燃燒的生物質(zhì)層上再加入15-35cm厚度的生物質(zhì)，并同時打開羅茨風(fēng)機(jī)吸氣(300-2500m3/h)形成少氧氣氛，連續(xù)加料使燃燒的生物質(zhì)層上方厚度為20-30cm的生物質(zhì)。在少氧氣氛下，已經(jīng)燃燒生成的下層生物質(zhì)炭繼續(xù)燃燒，形成600-800°C環(huán)境，為上層生物質(zhì)熱解供熱，生物質(zhì)被轉(zhuǎn)化生物炭和高溫混合氣體由于泵吸氣，使熱解池形成負(fù)壓，使混合氣體通過生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化池的出氣口進(jìn)入經(jīng)氣體凈化分離設(shè)備，靜置分離設(shè)備，氣體凈化設(shè)備的凈化分離，被高溫混合氣體轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)猓锬敬滓?，生物焦油，生物炭。?shí)施例3將厚度為生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化設(shè)備1/2-3/4高度，任意種類含水量< 15%，各向尺寸< 30CM的秸桿混合置于生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化池中并點(diǎn)火燃燒，在燃燒的生物質(zhì)層上再加入15-35cm厚度的生物質(zhì)，并同時打開羅茨風(fēng)機(jī)吸氣(300-2500m3/h)形成少氧氣氛,連續(xù)加料使燃燒的生物質(zhì)層上方厚度為15-35cm的生物質(zhì)。在少氧氣氛下，已經(jīng)燃燒生成的下層生物質(zhì)炭繼續(xù)燃燒，形成600-80(TC環(huán)境，為上層生物質(zhì)熱解供熱，生物質(zhì)被轉(zhuǎn)化生物炭和高溫混合氣體由于泵吸氣，使熱解池形成負(fù)壓，使混合氣體通過生物質(zhì)自熱解轉(zhuǎn)化池的出氣口進(jìn)入經(jīng)氣體凈化分離設(shè)備，靜置分離設(shè)備，氣體凈化設(shè)備的凈化分離，被高溫混合氣體轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃?xì)猓锬敬滓?，生物焦油，生物炭。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改 、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于其包括由生物質(zhì)多功能轉(zhuǎn)化設(shè)備(1)，氣體凈化分離設(shè)備(2)、液體靜置分離設(shè)備(3)、氣體凈化設(shè)備(4)、生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備(5)、熱水收集器(6)和蓄水池(7)，組成一體的生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置。該裝置能將生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化成生物燃?xì)狻⑸锝褂?、生物炭、生物醋酸和熱水五種產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備(I)由生物質(zhì)自熱解設(shè)備、螺旋出炭設(shè)備、熱量收集設(shè)備組成。具有氣化、炭去一體化、功能。每小時消耗1-2噸生物質(zhì)(秸桿)，將其轉(zhuǎn)化生成生物高溫混合氣體、生物炭、熱水三種產(chǎn)品。生物高溫混合氣體通過氣體管線送至氣體凈化分離設(shè)備。
3.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于該氣體凈化分離設(shè)備(2)由生物過濾器(2-1)、氣體冷凝分離(2-2)器組成，可將生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備送至的生物高溫混合氣體，轉(zhuǎn)化成生物燃?xì)?、輕重生物焦油和生物醋酸混合液，通過管線分別送至液態(tài)靜置分離設(shè)備(3)、氣體凈化設(shè)備(4)。
4.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于該液態(tài)靜置分離設(shè)備(3)由三液分離設(shè)備、生物醋酸儲存設(shè)備、生物焦油儲存設(shè)備組成?？蓪怏w凈化分離設(shè)備(2)送至的輕重生物焦油和生物醋酸混合液靜置分離成生物焦油、生物醋酸。通過管線分別送至生物醋酸儲存設(shè)備、生物焦油儲存設(shè)備儲存。
5.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于該氣體凈化設(shè)備(4)，具有沖洗、淋洗、鼓泡洗、氣液分離、氣體阻逆功能。用于防止生物燃?xì)饽嫦蛄鲃訉?dǎo)致安全事故、凈化提純生物燃?xì)狻Ｉ锶細(xì)馔ㄟ^管線送至生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備(5)。
6.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于該生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備(5)是變?nèi)莸葔旱娜細(xì)鈨Υ嬖O(shè)備，用于儲存生物燃?xì)狻?br> 7.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于該熱水收集箱￠)，利用生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備(I)產(chǎn)生的熱量給冷水加熱，并通過管線給用戶供應(yīng)熱水。
8.如權(quán)利要求1所述的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置，其特征在于該供水設(shè)備7，利用其產(chǎn)生的正壓和負(fù)壓通過管線給水輸送提供動力，通過管線分別將水送至生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備(I)、氣體凈化分離設(shè)備(2)、進(jìn)行熱量收集和混合氣體冷卻分離。
9.一種采用如權(quán)利要求1的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置的方法，其特征在于生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化方法，需將生物質(zhì)置于生物質(zhì)自熱解設(shè)備中，在生物質(zhì)的厚度達(dá)到該設(shè)備高度的3/4后點(diǎn)火燃燒，在燃燒的秸桿層上再加入20-30cm厚度的秸桿，并同時打開氣動設(shè)備吸氣，連續(xù)加料使燃燒的生物質(zhì)層上方厚度為20-30cm的生物質(zhì)。生物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的生物炭，在生物質(zhì)自熱解設(shè)備下方通過螺旋出炭設(shè)備離開系統(tǒng)。生物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的混合氣體進(jìn)入生物過濾器，得到較為純凈的混合氣體；后混合氣體進(jìn)入氣體冷凝分離器，可冷凝的氣體在內(nèi)壁冷凝進(jìn)入液態(tài)靜置分離設(shè)備；不可冷凝的氣體流動到氣體凈化設(shè)備。冷凝液在液體靜置分離設(shè)備中靜置，木醋液通過醋酸出口進(jìn)入酸池，生物焦油通過焦油出口進(jìn)入焦油池；不可冷凝的氣體在氣體凈化設(shè)備中，經(jīng)過沖洗、淋洗、鼓泡洗、氣液分離等步驟后進(jìn)入生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備待用。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置及其方法，尤其是指一種以鄉(xiāng)村為基礎(chǔ)的技術(shù)集成、功能集成、多產(chǎn)品產(chǎn)出的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化裝置。其功能設(shè)備由生物質(zhì)多功能綜合轉(zhuǎn)化設(shè)備(1)、氣體凈化分離設(shè)備(2)、液態(tài)靜置分離設(shè)備(3)、氣體凈化設(shè)備(4)、生物燃?xì)鈨Υ嬖O(shè)備(5)、熱水收集箱(6)、蓄水池(7)組成。本發(fā)明該裝置能將生物質(zhì)綜合轉(zhuǎn)化成生物燃?xì)?、生物焦油、生物炭、生物醋酸、熱水五種產(chǎn)品。
文檔編號C10K1/04GK103060007SQ201110322530
公開日2013年4月24日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者周仁福, 周強(qiáng), 陶然 申請人:洛陽駿騰能源科技有限公司