一种生物质双循环链式燃烧富集CO2收集装置

本发明涉及碳捕集，具体为一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置。

背景技术：

1、在我国以煤、石油为主的能源消费结构情况下，各种新能源和可再生能源的开发利用引人瞩目。在各种新能源和可再生能源的开发利用中，以水电、核电、太阳能、风能、地热能、海洋能、生物质能等新能源和可再生能源的发展研究最为迅速。利用气化这种洁净技术是提高生物质能利用效率，减少污染并实现能源综合利用的有效手段，而链式燃烧炉则是整条生产系统中最重要的设备。

2、在现有的生物质能处理技术中，会遇到以下问题：

3、1、资源利用率低，对环境造成大量的污染，尤其是大型养殖场粪便处理能力低下，方式单一，污染严重。我国大部分地区的养殖场都是生物质能发酵做沼气，沼液还田，但是沼液未加处理，造成了土壤污染。

4、2、粮食作物的秸秆处理方法通常是打捆包装和直接焚烧还田，打捆包装可以作为牲畜的草料，喂养牲畜实现秸秆回收利用；焚烧还田不仅造成了环境污染，而且也破坏了土壤结构，同时也是国家禁止的。

5、3、目前养殖场的生物质大部分是堆肥发酵处理，但是对于北方来说，四季温度变化较大，发酵温度不易控制，并且长期堆放容易产生细菌，对空气污染也很严重，也会导致人畜感染疾病，也将加剧养殖场养殖条件变差，对牲畜的健康存在隐患，这一系列问题都将影响周边居民和环境的变化，不利于长期发展。

6、因此，使用现有单一的生物质能处理技术，已不能满足现代化养殖场牲畜粪便的处理需求，急需从粪便处理能力、环境效益、经济效益等多方面考虑，需要一种绿色、环保、经济、高效的工艺来满足养殖场的养殖需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，解决了上述现有技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，包括链式燃烧炉，所述链式燃烧炉分为内层炉和外层炉，所述内层炉的上端通过管道连通有一级旋风分离器的一端，所述一级旋风分离器的下端连通有第一回料管，所述第一回料管的下端连通有第一引射器，所述第一引射器的下端连通外层炉，所述内层炉的下端连通有储灰罐，所述内层炉的下端沿其圆周均布有多个第一进气口，多个所述第一进气口下端均通过管道连通有风箱，所述风箱左端通过管道连通有风机，所述内层炉的右侧设有螺旋给料机，所述螺旋给料机的给料管道与内层炉的下端连通；

3、所述外层炉的下端镜像连通有两个外空气喷嘴，所述外层炉的上端通过管道连通有二级旋风分离器，所述二级旋风分离器的下端连通有第二回料管，所述第二回料管的下端连通有第二引射器，所述第二引射器的下端与内层炉连通；

4、所述一级旋风分离器和二级旋风分离器上端通过管道连通有换热器，所述换热器通过管道连通有提纯去水除尘设备，所述提纯去水除尘设备通过管道连通有co2储罐。

5、优选的，所述提纯去水除尘设备包括：空压机、储气柜、脱硫塔、除尘塔、活性炭箱、脱水塔、储热器、一级增压器、二级增压器和压缩低温冷却机，所述空压机的一端连接换热器，所述空压机的另一端连通储气柜的一端，所述储气柜的另一端连通脱硫塔的一端，所述脱硫塔的另一端连通除尘塔的一端，所述除尘塔的另一端连通活性炭箱的一端，所述活性炭箱的另一端连通脱水塔的一端，所述脱水塔的另一端连通储热器的一端，所述储热器的另一端连通一级增压器的一端，所述一级增压器的另一端连通二级增压器的一端，所述二级增压器的另一端连通压缩低温冷却机的一端，所述压缩低温冷却机的另一端连通co2储罐。

6、优选的，所述一级增压器通过管道连接有第三引射器，所述第三引射器通过管道与螺旋给料机的烘干过滤系统连接，所述第三引射器26通过管道连通有第一分离器，所述第一分离器的一端连通螺旋给料机，所述第一分离器的另一端连通脱硫塔。

7、优选的，所述螺旋给料机、风机和提纯去水除尘设备均通过电缆连接有控制模块，所述控制模块通过电缆连接有显示屏。

8、优选的，所述链式燃烧炉炉膛高为0.5m-10m且有上中下三个锥段组成，多个所述第一进气口均布在下锥段上。

9、优选的，多个所述第一进气口之间的夹角为50°-70°，所述第一进气口的中心线与水平面的夹角为10°-30°，所述第一进气口的中心线与过第一进气口中心线与炉膛内壁面交点所在的竖直面夹角为30°-50°。

10、优选的，所述内层炉与外层炉的间隙为5mm-20mm。

11、优选的，所述内层炉内部压力范围为0.1-4mpa，运行温度范围为600-2200℃，外层炉外部压力范围为0.1-4mpa，运行温度范围为200-600℃。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

13、1、本发明采用双循环链式燃烧碳捕集技术，通过烘干过滤系统将生物质颗粒和尿液分离，实现了固液分离的效果，通过内层炉、一级旋风分离器、第一回料管、第一引射器、外层炉、二级旋风分离器、第二回料管和第二引射器进行工作形成循环，这种循环加速了生物质燃料的充分燃烧，也提供了充足的热量，燃烧后的热量一部分用来加热烘干湿生物质，另一部分通过换热器加热水蒸气，为养殖场供暖和发电，这样可以节省供暖费用和发电费用，同时也解决了粪便处理难的问题。

14、2、本发明通过对于燃烧后的气体经过提纯去水除尘设置，可以实现零污染，促进绿色发展，通过链式燃烧炉的内层炉对co再次燃烧，转化成co2，实现了释放出大量的热量，通过一级增压器、二级增压器和压缩低温冷却机对co2进行高压处理，并存储到co2罐中，再出售到化工产业或者温室大棚，实现了闭环处理，实现了碳的零排放，也解决了温室效应，同时，燃烧后的气体中也存在大量的n2，通过膜分离介质，可以提高n2的纯度，高纯度的n2既可以作为原材料加工其他化学产品，也可以直接销售，实现了为养殖场增加绿色环保经济收入，减少了资源浪费，也保护和净化了养殖场的养殖条件，富氧燃烧产生的草木灰可作为保温材料、肥料、吸附剂等用途，实现废弃物的充分利用，也提高了草木灰的经济价值，为便利处理污染物提供了更加高效可靠的方法。

15、3、本发明解决养殖场生物质堆积带来的粪便污染、空气污染，以及由此带来的传染性疾病等问题，同时利用燃烧炉产生的热量，为系统自备发电，通过显示屏和控制模块进行控制该装置运行，实现了自动控制进行优化，极大的降低了运行和人工成本，提高了养殖场的经济收入，同时实现了co2捕集及生物质的高效资源化利用。

技术特征：

1.一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，其特征在于：包括链式燃烧炉，所述链式燃烧炉分为内层炉(5)和外层炉(9)，所述内层炉(5)的上端通过管道连通有一级旋风分离器(6)的一端，所述一级旋风分离器(6)的下端连通有第一回料管(7)，所述第一回料管(7)的下端连通有第一引射器(8)，所述第一引射器(8)的下端连通外层炉(9)，所述内层炉(5)的下端连通有储灰罐(16)，所述内层炉(5)的下端沿其圆周均布有多个第一进气口(4)，多个所述第一进气口(4)下端均通过管道连通有风箱(3)，所述风箱(3)左端通过管道连通有风机(2)，所述内层炉(5)的右侧设有螺旋给料机(1)，所述螺旋给料机(1)的给料管道与内层炉(5)的下端连通；

2.根据权利要求1所述的一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，其特征在于：所述提纯去水除尘设备包括：空压机(28)、储气柜(17)、脱硫塔(18)、除尘塔(19)、活性炭箱(20)、脱水塔(21)、储热器(22)、一级增压器(23)、二级增压器(24)和压缩低温冷却机(25)，所述空压机(28)的一端连接换热器(14)，所述空压机(28)的另一端连通储气柜(17)的一端，所述储气柜(17)的另一端连通脱硫塔(18)的一端，所述脱硫塔(18)的另一端连通除尘塔(19)的一端，所述除尘塔(19)的另一端连通活性炭箱(20)的一端，所述活性炭箱(20)的另一端连通脱水塔(21)的一端，所述脱水塔(21)的另一端连通储热器(22)的一端，所述储热器(22)的另一端连通一级增压器(23)的一端，所述一级增压器(23)的另一端连通二级增压器(24)的一端，所述二级增压器(24)的另一端连通压缩低温冷却机(25)的一端，所述压缩低温冷却机(25)的另一端连通co2储罐(15)。

3.根据权利要求2所述的一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，其特征在于：所述一级增压器(23)通过管道连接有第三引射器(26)，所述第三引射器(26)通过管道与螺旋给料机(1)的烘干过滤系统连接，所述第三引射器26通过管道连通有第一分离器(27)，所述第一分离器(27)的一端连通螺旋给料机(1)，所述第一分离器(27)的另一端连通脱硫塔(18)。

4.根据权利要求1所述的一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，其特征在于：所述螺旋给料机(1)、风机(2)和提纯去水除尘设备均通过电缆连接有控制模块，所述控制模块通过电缆连接有显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，其特征在于：所述链式燃烧炉炉膛高为0.5m-10m且有上中下三个锥段组成，多个所述第一进气口(4)均布在下锥段上。

6.根据权利要求1所述的一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，其特征在于：多个所述第一进气口(4)之间的夹角为50°-70°，所述第一进气口(4)的中心线与水平面的夹角为10°-30°，所述第一进气口(4)的中心线与过第一进气口(4)中心线与炉膛内壁面交点所在的竖直面夹角为30°-50°。

7.根据权利要求1所述的一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，其特征在于：所述内层炉(5)与外层炉(9)的间隙为5mm-20mm。

8.根据权利要求1所述的一种生物质双循环链式燃烧富集co2收集装置，其特征在于：所述内层炉(5)内部压力范围为0.1-4mpa，运行温度范围为600-2200℃，外层炉(9)外部压力范围为0.1-4mpa，运行温度范围为200-600℃。

技术总结本发明公开了一种生物质双循环链式燃烧富集CO2收集装置，包括链式燃烧炉，链式燃烧炉分为内层炉和外层炉，内层炉的上端通过管道连通有一级旋风分离器的一端，一级旋风分离器的下端连通有第一回料管，第一回料管的下端连通有第一引射器，第一引射器的下端连通外层炉，内层炉的下端连通有储灰罐，内层炉的下端沿其圆周均布有多个第一进气口，多个第一进气口下端均通过管道连通有风箱，内层炉的右侧设有螺旋给料机，本发明通过一种新的工艺流程，从而实现碳捕集过程中的关键技术步骤，实施过程避免了能源浪费，解决了养殖场生物质处理难，减少了人畜患病风险，节省了养殖场的运营成本，经济利用价值高，可实现经济与绿色共同发展。技术研发人员：刘晓英,焦小龙,侯卜瑛,梁渊超,谷振浩,马剑龙受保护的技术使用者：内蒙古工业大学技术研发日：技术公布日：2024/3/21