一种双回程回转烘焙系统

摘要

本发明公开一种双回程回转烘焙系统，生物质原料通过进料单元进入烘焙单元，烘焙后产生烘焙气和烘焙炭，经过炭气分离单元进行分离，烘焙气进入热解气脱水净化单元，净化后可再次利用，节约能源，烘焙炭进入出炭单元。烘焙单元包括内筒、外壳和转动装置，外壳套装在内筒的外部且二者之间具有间隙，转动装置能够驱动内筒和外壳转动，外壳的外部设置加热单元，外壳与内筒相连通，内筒的内壁上设置内抄板，外壳的内壁上设置外抄板，内抄板和外抄板均为螺旋状，内抄板与外抄板的旋向相反，物料进入烘焙单元后，由内抄板运送至内筒与外壳的空腔内，再由外抄板输送至炭气分离单元，烘焙单元采用双程回转热解，设备占地小，提高能源利用率。

权利要求

1.一种双回程回转烘焙系统，其特征在于：包括进料单元、烘焙单元、炭气分离单元、出炭单元和热解气脱水净化单元，所述进料单元与所述烘焙单元相连通，所述进料单元能够向所述烘焙单元输送物料，所述烘焙单元与所述炭气分离单元相连通，所述炭气分离单元分别与所述出炭单元和所述热解气脱水净化单元相连，所述炭气分离单元能够对烘焙产生的烘焙气和烘焙炭进行分离，分离后的烘焙气进入所述热解气脱水单元，分离后的烘焙炭进入所述出炭单元；

所述烘焙单元包括内筒、外壳和转动装置，所述外壳套装在所述内筒的外部且二者之间具有间隙，所述转动装置能够驱动所述内筒和所述外壳转动，所述外壳的外部设置加热单元，所述外壳与所述内筒相连通，所述内筒的内壁上设置内抄板，所述外壳的内壁上设置外抄板，所述内抄板和所述外抄板均为螺旋状，所述内抄板与所述外抄板的旋向相反，所述内筒的内腔分别与所述进料单元和所述热解气脱水净化单元相连通，所述内筒与所述外壳之间的腔体与所述炭气分离单元相连通；

所述内筒与所述外壳同轴设置，所述内筒与所述外壳固定相连，所述外壳与所述炭气分离单元转动连接，所述外壳与所述炭气分离单元之间设置密封组件；

所述外壳伸入所述炭气分离单元内，所述密封组件包括第一挡环和第二挡环，所述第一挡环和所述第二挡环均套装于所述外壳上，所述第一挡环、所述第二挡环、所述外壳与所述炭气分离单元围成循环油腔，所述循环油腔设置有注油口，能够通过所述注油口向所述循环油腔内注入机械密封油，所述注油口穿过所述炭气分离单元；所述外壳上还套设第三挡环和第四挡环，所述第三挡环设置于靠近所述第一挡环的一侧，所述第四挡环 设置于靠近所述第二挡环的一侧，所述第一挡环与所述第三挡环之间、所述第二挡环与所述第四挡环之间均设置密封填料；所述炭气分离单元上还设置挡板，所述挡板与所述第三挡环相抵接，所述第四挡环的一侧还设置压兰，所述压兰伸入所述外壳与所述炭气分离单元之间，且所述压兰与所述炭气分离单元之间设置垫片。

2.根据权利要求1所述的双回程回转烘焙系统，其特征在于：所述密封填料为石墨盘根，所述垫片由石墨材质制成。

3.根据权利要求1所述的双回程回转烘焙系统，其特征在于：所述进料单元通过螺旋输送机与所述内筒的内腔相连通，所述内筒与所述外壳相连通的连通口位于远离所述螺旋输送机的一端，所述内筒与所述外壳之间的腔体与所述炭气分离单元相连通的连通口位于靠近所述螺旋输送机的一端，所述内筒的内腔与所述热解气脱水净化单元相连通的连通口位于远离所述螺旋输送机的一端。

4.根据权利要求1所述的双回程回转烘焙系统，其特征在于：所述炭气分离单元与所述热解气脱水净化单元相连的出气口位于所述炭气分离单元的顶部，所述炭气分离单元与所述出炭单元相连的出口位于所述炭气分离单元的底部。

5.根据权利要求1所述的双回程回转烘焙系统，其特征在于：所述内筒与所述外壳的一端通过支撑轮毂相连接，所述内筒与所述外壳的另一端焊接相连。

6.根据权利要求1所述的双回程回转烘焙系统，其特征在于：所述热解气脱水净化单元还与所述加热单元相连。

说明书

一种双回程回转烘焙系统

技术领域

[0001] 本发明涉及烘焙机械技术领域，特别是涉及一种双回程回转烘焙系统。

背景技术

[0002] 烘焙是一种在常压下，反应温度介常压、隔绝氧气的情况于200℃‑300℃之间的慢速热解过程。可脱除生物质中的绝大部分水分以及部分含氧挥发分，形成以水分与乙酸为
主的液体产物和以CO2为主的气体产物，而经烘焙生物质样品的质量产量一般有70％，而能
量产率较高(90％)，经烘焙后生物质的能量密度可提高30％左右。与传统的干燥技术相比，
烘焙预处理可去除生物质中的水分，防止再次复吸水，还可以改善生物质的可磨性和物化
结构，使生物质内部较易分解的半纤维素发生热分解，有效提高能量密度。因此，生物质烘
焙成为生物质预处理技术的重要发展方向之一，具有很好的应用前景。

[0003] 热解是物质受热发生分解的反应过程，许多无机物质和有机物质被加热到一定程度时都会发生分解反应。现有的烘焙装备一般先利用烘焙对生物质进行预处理，等到温度
降至常温后再通入至热解装备，这样再进行热解反应时损失了一部分能量，不利于工业化
推广应用。

[0004] 因此，如何改变现有技术中，烘焙装备预处理后等生物质降至常温后再进行热解，造成浪费能量的现状，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种双回程回转烘焙系统，以解决上述现有技术存在的问题，将生物质烘焙产生的烘焙气和烘焙炭进行炭气分离，使烘焙气能够净化再利用，提高能
源利用率。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种双回程回转烘焙系统，包括进料单元、烘焙单元、炭气分离单元、出炭单元和热解气脱水净化单元，所述进料单元
与所述烘焙单元相连通，所述进料单元能够向所述烘焙单元输送物料，所述烘焙单元与所
述炭气分离单元相连通，所述炭气分离单元分别与所述出炭单元和所述热解气脱水净化单
元相连，所述炭气分离单元能够对烘焙产生的烘焙气和烘焙炭进行分离，分离后的烘焙气
进入所述热解气脱水单元，分离后的烘焙炭进入所述出炭单元；

[0007] 所述烘焙单元包括内筒、外壳和转动装置，所述外壳套装在所述内筒的外部且二者之间具有间隙，所述转动装置能够驱动所述内筒和所述外壳转动，所述外壳的外部设置
加热单元，所述外壳与所述内筒相连通，所述内筒的内壁上设置内抄板，所述外壳的内壁上
设置外抄板，所述内抄板和所述外抄板均为螺旋状，所述内抄板与所述外抄板的旋向相反，
所述内筒的内腔分别与所述进料单元和所述热解气脱水净化单元相连通，所述内筒与所述
外壳之间的腔体与所述炭气分离单元相连通。

[0008] 优选地，所述内筒与所述外壳同轴设置，所述内筒与所述外壳固定相连，所述外壳与所述炭气分离单元转动连接，所述外壳与所述炭气分离单元之间设置密封组件。

[0009] 优选地，所述外壳伸入所述炭气分离单元内，所述密封组件包括第一挡环和第二挡环，所述第一挡环和所述第二挡环均套装于所述外壳上，所述第一挡环、所述第二挡环、
所述外壳与所述炭气分离单元围成循环油腔，所述循环油腔设置有注油口，能够通过所述
注油口向所述循环油腔内注入机械密封油，所述注油口穿过所述炭气分离单元；所述外壳
上还套设第三挡环和第四挡环，所述第三挡环设置于靠近所述第一挡环的一侧，所述第四
档换设置于靠近所述第二挡环的一侧，所述第一挡环与所述第三挡环之间、所述第二挡环
与所述第四挡环之间均设置密封填料；所述炭气分离单元上还设置挡板，所述挡板与所述
第三挡环相抵接，所述第四挡环的一侧还设置压兰，所述压兰伸入所述外壳与所述炭气分
离单元之间，且所述压兰与所述炭气分离单元之间设置垫片。

[0010] 优选地，所述密封填料为石墨盘根，所述垫片由石墨材质制成。

[0011] 优选地，所述进料单元通过螺旋输送机与所述内筒的内腔相连通，所述内筒与所述外壳相连通的连通口位于远离所述螺旋输送机的一端，所述内筒与所述外壳之间的腔体
与所述炭气分离单元相连通的连通口位于靠近所述螺旋输送机的一端，所述内筒的内腔与
所述热解气脱水净化单元相连通的连通口位于远离所述螺旋输送机的一端。

[0012] 优选地，所述炭气分离单元与所述热解气脱水净化单元相连的出气口位于所述炭气分离单元的顶部，所述炭气分离单元与所述出炭单元相连的出口位于所述炭气分离单元
的底部。

[0013] 优选地，所述内筒与所述外壳的一端通过支撑轮毂相连接，所述内筒与所述外壳的另一端焊接相连。

[0014] 优选地，所述热解气脱水净化单元还与所述加热单元相连。

[0015] 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的双回程回转烘焙系统，包括进料单元、烘焙单元、炭气分离单元、出炭单元和热解气脱水净化单元，进料单元与烘焙
单元相连通，进料单元能够向烘焙单元输送物料，烘焙单元与炭气分离单元相连通，炭气分
离单元分别与出炭单元和热解气脱水净化单元相连，炭气分离单元能够对烘焙产生的烘焙
气和烘焙炭进行分离，分离后的烘焙气进入热解气脱水单元，分离后的烘焙炭进入出炭单
元；生物质原料通过进料单元进入烘焙单元，烘焙后产生烘焙气和烘焙炭，经过炭气分离单
元进行分离，烘焙气进入热解气脱水净化单元，净化后可再次利用，节约能源，烘焙炭进入
出炭单元。烘焙单元包括内筒、外壳和转动装置，外壳套装在内筒的外部且二者之间具有间
隙，转动装置能够驱动内筒和外壳转动，外壳的外部设置加热单元，外壳与内筒相连通，内
筒的内壁上设置内抄板，外壳的内壁上设置外抄板，内抄板和外抄板均为螺旋状，内抄板与
外抄板的旋向相反，内筒的内腔分别与进料单元和热解气脱水净化单元相连通，内筒与外
壳之间的腔体与炭气分离单元相连通，物料进入烘焙单元后，由内抄板运送至内筒与外壳
的空腔内，再由外抄板输送至炭气分离单元，烘焙单元采用双程回转热解，设备占地小，提
高能源利用率。

附图说明

[0016] 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性的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。

[0017] 图1为本发明的双回程回转烘焙系统的结构示意图；

[0018] 图2为本发明的双回程回转烘焙系统的烘焙单元的结构示意图；

[0019] 图3为本发明的双回程回转烘焙系统的烘焙单元与炭气分离单元的结构示意图；

[0020] 图4为图3中A处的放大结构示意图；

[0021] 其中，1为进料单元，2为烘焙单元，3为炭气分离单元，4为出炭单元，5为热解气脱水净化单元，6为内筒，7为外壳，8为转动装置，9为加热单元，10为内抄板，11为外抄板，12为
密封组件，13为第一挡环，14为第二档环，15为第三挡环，16为第四档环，17为挡板，18为压
兰，19为密封填料，20为循环油腔，21为注油口，22为垫片，23为支撑轮毂。

具体实施方式

[0022] 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。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0023] 本发明的目的是提供一种双回程回转烘焙系统，以解决上述现有技术存在的问题，将生物质烘焙产生的烘焙气和烘焙炭进行炭气分离，使烘焙气能够净化再利用，提高能
源利用率。

[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0025] 请参考图1‑4，其中，图1为本发明的双回程回转烘焙系统的结构示意图，图2为本发明的双回程回转烘焙系统的烘焙单元的结构示意图，图3为本发明的双回程回转烘焙系
统的烘焙单元与炭气分离单元的结构示意图，图4为图3中A处的放大结构示意图。

[0026] 本发明提供一种双回程回转烘焙系统，包括进料单元1、烘焙单元2、炭气分离单元3、出炭单元4和热解气脱水净化单元5，进料单元1与烘焙单元2相连通，进料单元1能够向烘
焙单元2输送物料，烘焙单元2与炭气分离单元3相连通，炭气分离单元3分别与出炭单元4和
热解气脱水净化单元5相连，炭气分离单元3能够对烘焙产生的烘焙气和烘焙炭进行分离，
分离后的烘焙气进入热解气脱水单元，分离后的烘焙炭进入出炭单元4；生物质原料通过进
料单元1进入烘焙单元2，烘焙后产生烘焙气和烘焙炭，经过炭气分离单元3进行分离，烘焙
气进入热解气脱水净化单元5，净化后可再次利用，节约能源，烘焙炭进入出炭单元4。

[0027] 烘焙单元2包括内筒6、外壳7和转动装置8，外壳7套装在内筒6的外部且二者之间具有间隙，转动装置8能够驱动内筒6和外壳7转动，外壳7的外部设置加热单元9，外壳7与内
筒6相连通，内筒6的内壁上设置内抄板10，外壳7的内壁上设置外抄板11，内抄板10和外抄
板11均为螺旋状，内抄板10与外抄板11的旋向相反，内筒6的内腔分别与进料单元1和热解
气脱水净化单元5相连通，内筒6与外壳7之间的腔体与炭气分离单元3相连通。物料进入烘
焙单元2后，在内筒6中主要进行干燥，产生的大部分水蒸气导入热解气脱水净化单元5内，
物料干燥后，由内抄板10运送至内筒6与外壳7的空腔内，物料在回转的外壳7与内筒6之间
的空腔内发生烘焙反应，再由外抄板11输送至炭气分离单元3，烘焙单元2采用双程回转热
解，设备占地小，提高能源利用率。

[0028] 其中，内筒6与外壳7同轴设置，内筒6与外壳7固定相连，外壳7与炭气分离单元3转动连接，外壳7与炭气分离单元3之间设置密封组件12。内筒6和外壳7在转动装置8的驱动下
转动，内抄板10和外抄板11输送物料，加热单元9加热烘焙单元2内的物料，烘焙单元2与炭
气分离单元3相连，外壳7伸入炭气分离单元3内，外壳7与炭气分离单元3转动相连，转动相
连处设置密封组件12，确保工作过程中转动连接处的密封性。

[0029] 具体地，外壳7伸入炭气分离单元3内，密封组件12包括第一挡环13和第二挡环14，第一挡环13和第二挡环14均套装于外壳7上，第一挡环13、第二挡环14、外壳7与炭气分离单
元3围成循环油腔20，循环油腔20设置有注油口21，能够通过注油口21向循环油腔20内注入
机械密封油，注油口21穿过炭气分离单元3；外壳7上还套设第三挡环15和第四挡环16，第三
挡环15设置于靠近第一挡环13的一侧，第四档换设置于靠近第二挡环14的一侧，第一挡环
13与第三挡环15之间、第二挡环14与第四挡环16之间均设置密封填料19；炭气分离单元3上
还设置挡板17，挡板17与第三挡环15相抵接，第四挡环16的一侧还设置压兰18，压兰18伸入
外壳7与炭气分离单元3之间，且压兰18与炭气分离单元3之间设置垫片22。外壳7与炭气分
离单元3发生相对转动时，挡板17和压兰18起到压紧的作用，第一挡环13和第三挡环15配合
两者之间的密封填料19、第二挡环14和第四档换配合两者之间的密封填料19形成中部分循
环油腔20，通过注油口21向循环油腔20中注入密封油，防止烘焙单元2产生的烘焙气泄漏，
机械密封密封可靠有效。

[0030] 为了加强密封效果，密封填料19为石墨盘根，垫片22由石墨材质制成。

[0031] 更具体地，进料单元1通过螺旋输送机与内筒6的内腔相连通，内筒6与外壳7相连通的连通口位于远离螺旋输送机的一端，内筒6与外壳7之间的腔体与炭气分离单元3相连
通的连通口位于靠近螺旋输送机的一端，内筒6的内腔与热解气脱水净化单元5相连通的连
通口位于远离螺旋输送机的一端。烘焙单元2双程回转的结构设计，只需保证外壳7与炭气
分离单元3一侧的动密封，减小高温动密封压力，相对于单程热解设备而言占地面积小，能
量利用率高。

[0032] 另外，炭气分离单元3与热解气脱水净化单元5相连的出气口位于炭气分离单元3的顶部，炭气分离单元3与出炭单元4相连的出口位于炭气分离单元3的底部。

[0033] 进一步地，内筒6与外壳7的一端通过支撑轮毂23相连接，内筒6与外壳7的另一端焊接相连。

[0034] 为了进一步提高能量利用率，热解气脱水净化单元5还与加热单元9相连，利用脱水净化后的烘焙气为烘焙单元2加热，节约能源。

[0035] 本发明的双回程回转烘焙系统，生物质原料通过进料单元1进入烘焙单元2，烘焙后产生烘焙气和烘焙炭，经过炭气分离单元3进行分离，烘焙气进入热解气脱水净化单元5，
净化后可再次利用，节约能源，烘焙炭进入出炭单元4。烘焙单元2包括内筒6、外壳7和转动
装置8，外壳7套装在内筒6的外部且二者之间具有间隙，转动装置8能够驱动内筒6和外壳7
转动，外壳7的外部设置加热单元9，外壳7与内筒6相连通，内筒6的内壁上设置内抄板10，外
壳7的内壁上设置外抄板11，内抄板10和外抄板11均为螺旋状，内抄板10与外抄板11的旋向
相反，内筒6的内腔分别与进料单元1和热解气脱水净化单元5相连通，内筒6与外壳7之间的
腔体与炭气分离单元3相连通，物料进入烘焙单元2后，由内抄板10运送至内筒6与外壳7的
空腔内，再由外抄板11输送至炭气分离单元3，烘焙单元2采用双程回转热解，设备占地小，
烘焙气收集再利用，提高能源利用率。

[0036] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依
据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容
不应理解为对本发明的限制。