一種生物質干餾與厭氧發酵耦合系統裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及新能源技術領域，具體涉及一種生物質干餾與厭氧發酵耦合系統裝置。
【背景技術】
[0002]厭氧發酵技術是生物質能利用的良好途徑之一，它不但可以消除廢棄物對環境的污染，而且還可以獲得清潔的高品質燃氣，是廢物資源化程度和能量轉化率較高的一種生物轉化技術，具有能源和環境的雙重效應。溫度是影響厭氧發酵的重要因素之一，由于發酵溫度低、受環境溫度波動影響大等原因，農村厭氧反應器產氣不穩定、北方寒冷地區冬季不產氣的問題普遍存在，嚴重制約了它的推廣應用。因此，利用沼氣池和外熱源進行熱交換，從而提高沼氣池內的發酵溫度，是保證厭氧發酵持續高效運行的重要手段。目前厭氧發酵裝置常見的增溫方式有電熱膜增溫、太陽能增溫、化石能源熱水鍋爐增溫、生物質熱水鍋爐增溫等多種方式。然而這些增溫方式的目的單一，無法形成能量互補利用和功效疊加。
[0003]生物質干餾技術是生物質能研究的世界前沿技術之一，該技術能將秸桿等生物質廢棄資源轉化為高品質的生物燃氣、生物炭、木焦油和木醋液，可用于新農村社區能源供應和現代生態農業中，因此，生物質干餾技術是生物質能的一種重要利用形式。
[0004]生物質干餾工序中，生成的干餾煙氣需要快速的冷凝，一般用冷水作為冷卻液，通過板式換熱器或列管式換熱器進行熱交換，從而將干餾煙氣的溫度快速降低，冷凝出木醋液和木焦油的混合液體，同時，熱量傳遞給冷卻水，形成大量的高溫熱水。高溫熱水一般回流到儲水箱中自然冷卻，造成熱量的嚴重浪費。
【發明內容】
[0005]針對上述問題，本發明要解決的技術問題是提供一種結構設計合理、可對農村秸桿類生物質資源和人畜糞便同時進行轉換處理的生物質干餾與厭氧發酵耦合系統裝置。
[0006]本發明的一種生物質干餾與厭氧發酵耦合系統裝置，它包含供氧風機、阻火器、供氣管道、干餾反應釜、干餾煙氣導出管、冷卻塔、氣路連管、冷卻塔出水管、凈化塔、儲氣柜、厭氧反應器導氣管、溢流間、換熱盤管、厭氧發酵反應器、循環栗、水封、風機、木焦油儲存池、油液分離塔、木醋液儲存池、水路連管、油液導出管、冷卻塔進水管、燃燒器、干餾爐、燃氣空氣混合室;所述的供氣管道的一端與供氧風連接;所述的供氣管道上設有阻火器;所述的供氣管道的另一端與儲氣柜連接;所述的燃氣空氣混合室的一端與供氧風機連接;所述的燃氣空氣混合室的另一端與干餾爐連接;所述的干餾爐內設有干餾反應釜;所述的干餾反應釜的底部設有燃燒器;所述的干餾反應釜的頂部通過干餾煙氣導出管與數個冷卻塔連接;所述的冷卻塔之間通過水路連管連接;且每兩個冷卻塔之間設有氣路連管;與干餾反應釜相鄰的一個冷卻塔的左側通過冷卻塔進水管與厭氧發酵反應器連接;所述的冷卻塔進水管的中間設有循環栗，與干餾反應釜相鄰的一個冷卻塔的底部通過油液導出管與油液分離塔連接;所述的油液分離塔的一端與木醋液儲存池連接;所述的油液分離塔的另一端與木焦油儲存池連接;最后一個冷卻塔的頂部與凈化塔連接;所述的凈化塔與儲氣柜連接，所述的儲氣柜通過厭氧反應器導氣管與厭氧發酵反應器連接;所述的厭氧發酵反應器上設有溢流間；所述的厭氧發酵反應器內設有換熱盤管;所述的儲氣柜的兩側對稱設有水封、風機，最后一個冷卻塔的右側通過冷卻塔出水管與厭氧發酵反應器連接。
[0007]作為優選，所述的冷卻塔包含進氣口、上部左氣室、室隔板、上部右氣、出氣口、出水口、下部氣室、進水口、換熱列管;所述的冷卻塔頂部的左側設有進氣口；所述的冷卻塔內部上端的中間設有室隔板;所述的進氣口與室隔板左側的上部左氣室連接;所述的室隔板右側的上部右氣與所述的出氣口連接;所述的冷卻塔的中部設有換熱列管;所述的換熱列管外壁的上端設有出水口 ；所述的換熱列管外壁的下段設有進水口 ；所述的換熱列管的下方設有下部氣室。
[0008]作為優選，所述的厭氧發酵反應器內設有發酵料液;所述的換熱盤管的上方設有換熱盤管進水口 ；所述的換熱盤管的下方設有換熱盤管出水口。
[0009]本發明操作時，干餾反應釜放在干餾爐內，儲氣柜中的可燃氣體經供氣管道和阻火器后，隨供氧風機吹出的氧氣共同進入燃氣空氣混合室內，兩者混合均勻后在燃燒器處燃燒，火焰直接加熱在干餾反應釜的外殼上，使得干餾反應釜內的生物質受熱裂解，形成大量的干餾煙氣，經干餾煙氣導出管進入多組冷卻塔內，通過與冷卻水的熱交換，干餾煙氣中的可冷凝部分液化成木醋液和木焦油的液體混合物，通過油液導出管流入油液分離塔內，經多級分離后，木醋液流入木醋液儲存池內，木焦油流入木焦油儲存池內。水路連管將多組冷卻塔間的水路連接成通路，氣路連管將多組冷卻塔間的氣路連接成通路。干餾煙氣中的不可冷凝氣體經多組冷卻塔后，進入凈化塔內過濾脫塵脫焦，然后，在風機作用下，經水封后存儲在儲氣柜內。厭氧發酵反應器內部有換熱盤管，上部有厭氧反應器導氣管和溢流間。生成的沼氣經過厭氧反應器導氣管，在風機作用下，經水封后存儲在儲氣柜內。換熱盤管和多組冷卻塔之間由冷卻塔進水管、冷卻塔出水管和循環栗組成完整的水路循環。
[0010]其中，在冷卻塔處，高溫的干餾煙氣經進氣口進入上部左氣室，被氣室隔板阻隔后，自上向下從左部的換熱列管進入下部氣室內，然后從右部的換熱列管自下向上進入上部右氣室，在經出氣口進入下一個冷卻塔重復上述過程。低溫的冷卻水經進水口進入冷卻塔內多組換熱列管的間隙處，與換熱列管內的高溫干餾煙氣進行熱交換，冷卻水自下向上經出水口進入下一個冷卻塔重復上述過程。
[0011 ]在厭氧發酵反應器處，冷卻塔出水管連接在換熱盤管進水口上，換熱盤管出水口經循環栗連接在冷卻塔進水管上。在循環栗的作用下，干餾冷卻塔升溫后的熱水，經換熱盤管進水口進入換熱盤管，與換熱盤管外的發酵料液進行熱交換，發酵料液吸收熱量溫度上升，循環水釋放熱量，溫度降低。降溫后的循環水經換熱盤管出水口、循環栗以及冷卻塔進水管進入冷卻塔內，形成傳質傳熱的循環往復過程。
[0012]本發明的工作原理:以生物質干餾煙氣冷凝時強放熱過程與厭氧發酵系統料液增溫時強吸熱過程為結合契機，以冷卻水為傳質傳熱循環紐帶，形成一種新型的生物質干餾與厭氧發酵耦合系統裝置。該裝置在生物質干餾系統中，通過列管式換熱器對冷卻水與干餾煙氣進行熱交換，將干餾煙氣快速降溫，冷凝出木醋液和木焦油，低溫的冷卻水變成高溫的熱水;在厭氧發酵系統中，在干餾系統中形成的高溫熱水通過盤管式換熱器與發酵料液進行熱交換，提高料液溫度，高溫熱水又降溫成低溫的冷卻水，由此往復循環，形成熱能互補高效利用系統。同時，兩者形成的清潔燃氣，混合共存于同一儲氣罐中，組成一整套生物質干餾與厭氧發酵耦合系統裝置
本發明的有益效果:它結構設計合理，操作方便，在熱能上實現互補互利，對兩個系統功效同時具有促進作用。同時，可對農村人畜糞便和秸桿等生物質資源同時處理，全面解決農村環境污染問題，并且，生成的可燃氣體可以混合儲存和使用，功能疊加，降低投資成本，提尚管理效率，為農村地區尚效提供清潔能源。
[0013]【附圖說明】:
為了易于說明，本發明由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。
[0014]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是本發明中冷卻塔的放大結構示意圖；
圖3是本發明中厭氧發酵反應器的放大結構示意圖；
圖中:
供氧風機1、阻火器2、供氣管道3、干餾反應釜4、干餾煙氣導出管5、冷卻塔6、氣路連管
7、冷卻塔出水管8、凈化塔9、儲氣柜10、厭氧反應器導氣管11、溢流間12、換熱盤管13、厭氧發酵反應器14、循環栗15、水封16、風機17、木焦油儲存池18、油液分離塔19、木醋液儲存池20、水路連管21、油液導出管22、冷卻塔進水管23、燃燒器24、干餾爐25、燃氣空氣混合室26、進氣口 27、上部左氣室28、室隔板29、上部右氣30、出氣口31、出水口 32、下部氣室33、進水口34、換熱列管35、發酵料液36、換熱盤管進水口 37、換熱盤管出水口 38。
[0015]【具體實施方式】:
如圖1至圖3所示，本【具體實施方式】采用以下技術方案:它包含供氧風機1、阻火器2、供氣管道3、干餾反應釜4、干餾煙氣導出管5、冷卻塔6、氣路連管7、冷卻塔出水管8、凈化塔9、儲氣柜10、厭氧反應器導氣管11、溢流間12、換熱盤管13、厭氧發酵反應器14、循環栗15、水封16、風機17、木焦油儲存池18、油液分離塔19、木醋液儲存池20、水路連管21、油液導出管22、冷卻塔進水管23、燃燒器24、干餾爐25、燃氣空氣混合室26;所述的供氣管道3的一端與供氧風機I連接;所述的供氣管道3上設有阻火器2;所述的供氣管道3的另一端與儲氣柜10連接;所述的燃氣空氣混合室26的一端與供氧風機I連接;所述的燃氣空氣混合室26的另一端與干餾爐25連接;所述的干餾爐25內設有干餾反應釜4;所述的干餾反應釜4的底部設有燃燒器24;所述的干餾