一种水热碳化产物固液分离装置

技术领域

本发明涉及水热碳化产物分离设备技术领域，尤其涉及一种水热碳化产物固液分离装置。

背景技术

水热碳化是一种高效的废弃生物质资源化技术，水热碳化是将生物质转化为更高能量密度形式的碳的一种有效途径，也是制备生物质炭材料和生物油的重要方法，水热碳化操作完成后，需要对水热碳化产物进行固液分离，现有的水热碳化产物固液分离装置大多功能单一，需要人们利用滤网对水热碳化产物进行固液分离，该方式容易造成分离出来的水热碳化产物固体还含有水分，分离不充分等缺点。

申请号：202210562301.8；提到的一种水热碳化产物固液分离装置，包括有底座、安装座和分离筒等，前侧的底座下部前侧栓接有安装座，两个底座上侧之间连接有分离筒。本发明通过第一筛选网能够对水热碳化产物进行初步筛选过滤，同时螺旋分离叶转动能够对水热碳化产物进行转动分离，随后挤压板能够对水热碳化产物进行挤压，使得水热碳化产物内的水分被充分挤出，从而能够提高水热碳化产物固液分离的效率；

上述对比文件的主要的工作方式是通过旋转的分离叶对水热碳化物进行挤压，致使位于其中的水分被挤压出来，但在实际运行时，考虑到当大量的水热碳化物被分离叶挤压至一处时，会形成一种“饼”状物，且该“饼”状物会随着分离叶的转动而越积越厚，密度越来越大，这将导致位于该“饼”状物夹层间的混合物无法得到有效的挤压脱水，所需的挤压动力也随之增强，致使设备的脱水效率降低，能耗增大，因此，为了解决以上问题，我们提供一种水热碳化产物固液分离装置。

发明内容

本发明公开一种水热碳化产物固液分离装置，旨在解决上述对比文件中的技术方案在实际运行时，其分离效率有待提升的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水热碳化产物固液分离装置，包括机体，竖直固定于所述机体顶部的下料罐，竖直固定于所述机体底部两侧的底座，所述机体的内部侧端设置有挤压组件，用于挤压推动碳化物，使其脱水；

所述机体的内部两侧设置有压缩组件，用于配合所述挤压组件的周期挤压，而递进式压缩所述机体的内部空间；

所述机体的内部另一端设置有辅助组件，用于破坏所述机体内部碳化物的结构，辅助所述压缩组件；

所述机体的底部设置有下料组件，用于实现对碳化物加工后的固体和液体分类下料。

通过设置有挤压组件，利用挤压的方式对水热碳化产物进行初步分离，再联动一个压缩组件，伴随着挤压组件对混合物的周期挤压，压缩组件会不断地压缩机体内部体积，利用相同压力，受力面积越小，压强越大的原理，增大位于机体内部的混合物的受力效率，从而提高整个设备的工作效率，且又通过一个辅助组件利用钻动的方式，破坏位于机体内部混合物受压后的稳定状态，使混合物重新变得松散，一方面方便压缩组件的挤压动作，另一方面也会进一步的提高设备的工作效率，且通过下料组件对水热碳化产物固体和液态的分类下料，进一步的提高整个设备的实用性和完善性。

在一个优选的方案中，所述挤压组件包括多级电动推杆、推板和伸缩板；

所述多级电动推杆水平固定于所述机体的侧端，且所述多级电动推杆的输出轴水平贯穿至所述机体的内部，所述推板滑动分布于所述机体的内部，且和所述多级电动推杆的输出轴端头固定连接，两个所述伸缩板对称且滑动分布于所述推板的内部两侧。

通过设置有由多级电动推杆推动的推板结构对混合物进行初步挤压，同时伸缩板会配合压缩组件的运行而收缩，从而提高设备运行时的完善性。

在一个优选的方案中，所述压缩组件包括压板、大弹簧、活塞、第一气腔、单向气管、第二气腔、推动杆、侧板和单向气口；

所述压板水平套接于所述多级电动推杆的输出轴外侧，且分布于所述推板的侧端，所述大弹簧水平套接于所述机体和所述压板之间，所述第一气腔对称开设于所述机体的内部两侧，所述活塞对称固定于所述压板的两侧，且滑动分布于所述第一气腔的内部，所述单向气管贯通开设于所述第一气腔的侧端，所述第二气腔又贯通开设于所述单向气管的侧端，两个所述侧板对称且滑动分布于所述机体的内部两侧，两个所述推动杆对称固定于一个所述侧板的侧端，且皆滑动分布于所述第二气腔的侧端，所述单向气口水平开设于所述第一气腔的侧端，并从所述机体的内部贯穿而出，且所述单向气口和所述单向气管均为单向阀结构，所述单向气口只能往所述第一气腔的内部进气，所述单向气管只能往所述第二气腔的内部进气。

通过设置有由多级电动推杆同步驱动的压缩组件，随着多级电动推杆推动推板的同时，联动的压板、活塞和气腔结构会利用活塞原理，伴随着多级电动推杆的往复伸缩，往第二气腔里面进行递进式充气，不断地推动着两个侧板对中移动，压缩机体内部空间的同时，也挤压混合物的侧端，再配合推板结构对混合物的挤压，能够有效的对混合物进行固液分离。

在一个优选的方案中，所述辅助组件包括L型齿条、齿轮、双向螺纹块、棱柱和震动单元；

两个所述L型齿条对称且错位固定于两个所述侧板的侧端，并滑动分布于所述机体的侧端内部，若干个所述齿轮沿水平方向均匀分布，并转动安装于所述机体的侧端内部，且所有的所述齿轮均和两个所述L型齿条啮合，所述双向螺纹块固定于所述齿轮的侧端，所述棱柱套接于所述双向螺纹块的外侧，且和所述双向螺纹块螺纹连接，并贯穿至所述机体的内部，若干个所述震动单元等距设置于所述机体的侧端内部。

通过设置有由侧板驱动的L型齿条结构，两个侧板对中移动的同时，同步移动的L型齿条会驱动啮合的齿轮转动，转动的齿轮又通过双向螺纹块带动棱柱进行周期的上下移动，从而将已经被压缩成“饼”状的混合物当前的稳固状态破坏掉，使其重新变得松散，再配合压缩组件和挤压组件的压缩，进一步的提高了设备的工作效率。

在一个优选的方案中，所述下料组件包括滤板、水槽和阀门；

所述滤板固定于所述机体的底部，所述水槽固定于所述滤板的底部，且所述水槽位于所述机体的下方，所述阀门转动安装于所述机体底部侧端的开口结构处。

通过设置有单独存在的滤板结构和阀门结构，被压缩的混合物中的液体可从滤板中流出，而固体，使用者则可通过打开阀门的方式，将其从机体内取出，从而实现固液分离的目的，保证设备运行的完善性。

在一个优选的方案中，所述震动单元包括圆槽、挤压杆和弹片；

若干个所述圆槽等距开设于所述棱柱的侧端，若干个所述挤压杆等距且滑动分布于所述机体的侧端内部，且每个所述挤压杆侧端和所述机体的夹层间均固定有一个所述弹片，每个所述挤压杆均对应有一个所述棱柱，且所述挤压杆的端头可卡合于所述圆槽的内部。

通过设置有挤压杆和圆槽相互配合，棱柱向外伸出的同时，圆槽和挤压杆不断地发生挤压接触，从而致使棱柱以发生抖动的方式插入混合物中，从而进一步的提高棱柱的工作效率。

在一个优选的方案中，所述机体的侧端水平开设有排气口，所述排气口和所述第二气腔的内部贯通连接，所述第二气腔的内部侧端滑动分布有C型板，所述C型板又将所述排气口的侧端遮挡，且一个所述推动杆可挤压推动该所述C型板，而另一个所述推动杆的侧端水平固定有小弹簧，所述小弹簧的另一端又固定于所述第二气腔的内部。

通过设置有由推动杆带动的C型板结构，随着侧板移动到最大行程后，会带动C型板发生水平移动，致使排气口暴露，第二气腔中空气流出，处于失压状态的侧板会被小弹簧复位拉回，同时C型板又将排气口遮挡住，从而保证整个设备进行周期运行的完善性。

由上可知。本发明提供的利用一种水热碳化产物固液分离装置，与现有技术相比，具有如下改进和优点：

其一：通过设置有由多级电动推杆同步驱动的侧板结构，随着多级电动推杆推动推板挤压混合物的同时，联动的压板、活塞和气腔结构会利用活塞原理，伴随着多级电动推杆的往复伸缩，往第二气腔里面进行递进式充气，不断地推动着两个侧板对中移动，压缩机体内部空间的同时，也挤压混合物的侧端，再配合推板结构对混合物进行进一步的挤压，能够更加有效的对混合物进行固液分离，且能耗也随之减小。

其二：在两个侧板对中移动的同时，同步移动的L型齿条会驱动啮合的齿轮转动，转动的齿轮又通过双向螺纹块带动棱柱进行周期的上下移动，从而将已经被压缩成“饼”状的混合物当前的稳固状态破坏掉，使其重新变得松散，且在棱柱向外伸出的同时，圆槽和挤压杆不断地发生挤压接触，从而致使棱柱以发生抖动的方式插入混合物中，再配合压缩组件和挤压组件的压缩，大大的提高了设备的工作效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的整体结构示意图。

图2为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的机体侧面结构剖视图。

图3为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的机体底部结构示意图。

图4为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的机体端面结构剖视图。

图5为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的图4中A处的结构放大图。

图6为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的侧板结构示意图。

图7为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的棱柱结构剖视图。

图8为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的空机体结构剖视图。

图9为本发明提出的一种水热碳化产物固液分离装置的挤压组件结构示意图。

图中：1、机体；2、下料罐；3、底座；4、挤压组件；401、多级电动推杆；402、推板；403、伸缩板；404、滑动槽；5、压缩组件；501、压板；502、大弹簧；503、活塞；504、第一气腔；505、单向气管；506、第二气腔；507、推动杆；508、侧板；509、单向气口；510、排气口；511、C型板；512、小弹簧；6、辅助组件；601、L型齿条；602、齿轮；603、双向螺纹块；604、棱柱；605、震动单元；6051、圆槽；6052、挤压杆；6053、弹片；606、皮套；7、下料组件；701、滤板；702、水槽；703、阀门；8、观察窗。

具体实施方式

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。

本发明公开的一种水热碳化产物固液分离装置主要应用于水热碳化物固液分离的场景。

参照图1至图9，一种水热碳化产物固液分离装置，包括机体1，竖直固定于机体1顶部的下料罐2，竖直固定于机体1底部两侧的底座3，机体1的内部侧端设置有挤压组件4，用于挤压推动碳化物，使其脱水；

机体1的内部两侧设置有压缩组件5，用于配合挤压组件4的周期挤压，而递进式压缩机体1的内部空间；

机体1的内部另一端设置有辅助组件6，用于破坏机体1内部碳化物的结构，辅助压缩组件5；

机体1的底部设置有下料组件7，用于实现对碳化物加工后的固体和液体分类下料。

在本实施例中：使用者将需要进行固液分离的水热碳化产物倾倒入下料罐2的内部，该产物会掉落到机体1的内部，同时使用者启动整个设备，致使挤压组件4不断的挤压该产物，将产物内部的水分进行初步挤压出来，且在挤压组件4周期性挤压该产物的同时，与其联动的压缩组件5也会周期性的压缩着机体1内部的空间，从而增大挤压组件4的挤压效率，与此同时，联动的辅助组件6开始工作，辅助组件6会破坏产物当前被压缩成“饼”状物的状态，将该产物打散，从而使其能够被更好的压缩，直至完成对该产物的分离工作，此时使用者打开下料组件7，下料组件7会将该产物的固体和液体分开下料。

在上述方案中，为了对水热碳化产物进行初步分离工作，具体操作如下；

参照图1至图4、图9，在一个优选的实施方式中，挤压组件4包括多级电动推杆401、推板402和伸缩板403；

多级电动推杆401水平固定于机体1的侧端，且多级电动推杆401的输出轴水平贯穿至机体1的内部，推板402滑动分布于机体1的内部，且和多级电动推杆401的输出轴端头固定连接，两个伸缩板403对称且滑动分布于推板402的内部两侧。

在本实施例中：使用者将需要进行固液分离的水热碳化产物倾倒入下料罐2的内部，该产物会掉落到机体1的内部，同时使用者启动整个设备，此时多级电动推杆401开始工作，其输出轴外伸推动着推板402发生水平移动，从而不断的挤压着位于机体1内部的水热碳化产物，在多级电动推杆401输出轴达到最大行程后会收缩并继续向外伸展，以此往复，不断移动的推板402会周期性挤压着水热碳化产物，对其进行初步脱水。

在上述方案中，为了进一步的提高整个设备的脱水效率，使水热碳化产物的分离度更高，具体操作如下；

参照图2、图4至图6，在一个优选的实施方式中，压缩组件5包括压板501、大弹簧502、活塞503、第一气腔504、单向气管505、第二气腔506、推动杆507、侧板508和单向气口509；

压板501水平套接于多级电动推杆401的输出轴外侧，且分布于推板402的侧端，大弹簧502水平套接于机体1和压板501之间，第一气腔504对称开设于机体1的内部两侧，活塞503对称固定于压板501的两侧，且滑动分布于第一气腔504的内部，单向气管505贯通开设于第一气腔504的侧端，第二气腔506又贯通开设于单向气管505的侧端，两个侧板508对称且滑动分布于机体1的内部两侧，两个推动杆507对称固定于一个侧板508的侧端，且皆滑动分布于第二气腔506的侧端，单向气口509水平开设于第一气腔504的侧端，并从机体1的内部贯穿而出，且单向气口509和单向气管505均为单向阀结构，单向气口509只能往第一气腔504的内部进气，单向气管505只能往第二气腔506的内部进气。

在本实施例中：随着推板402向着机体1的另一侧移动，此时压板501会因失去推板402的抵挡，而被伸展的大弹簧502推动，压板501发生移动的同时，会推动活塞503沿第一气腔504的内部发生水平移动，将位于第一气腔504内部的气体通过单向气管505推向第二气腔506的内部，第二气腔506内部气压增加，会通过推动杆507挤压推动两个侧板508，从而致使两个侧板508对中移动一段距离，并挤压位于机体1内部产物的两侧，且位于推板402两侧的伸缩板403会发生对中移动，从而配合两个侧板508的间距进行自调节，此时推板402继续移动，继续挤压水热碳化产物，当推板402达到最大行程后，随着多级电动推杆401的继续运行，此时推板402回退复位移动，且移动一端距离后会挤压带动压板501，致使压板501克服大弹簧502的阻力而同步复位移动，压板501移动的同时，会带动活塞503同步移动，从而以拉动的方式从单向气口509往第一气腔504内部注气，已备其下一次往第二气腔506内部注气，并以此往复，随着推板402每一次对水热碳化物的挤压，两个侧板508都会对中移动一端距离，从而利用“相同压力下，受力面积减小，压强增大”的原理，增加推板402的挤压效率，从而提高水热碳化产物的分离效率。

其中，需要补充说明的是：两个侧板508的内侧均开设有滑动槽404，且每个滑动槽404均和一个伸缩板403的侧端卡合连接，具体参照图9，我们通过设置的滑动槽404对伸缩板403进行连接，保证当两个侧板508向外复位移动的同时，也会带动两个伸缩板403同步移动。

进一步补充说明的是：L型齿条601和机体1的间隙外侧固定有皮套606，皮套606为一种可发生水平伸缩的硬皮质材料制成，具体参照图4至图5，我们通过设置的皮套606防止水热碳化产物堆积于L型齿条601和机体1的间隙中。

在上述方案中，考虑到随着推板402的挤压，位于机体1内部的水热碳化产物最终会形成“饼”状物，而“饼”状物中间的水分不好被挤压出来，因此，为了进一步提高设备的工作效率，具体操作如下；

参照图4至图7，在一个优选的实施方式中，辅助组件6包括L型齿条601、齿轮602、双向螺纹块603、棱柱604和震动单元605；

两个L型齿条601对称且错位固定于两个侧板508的侧端，并滑动分布于机体1的侧端内部，若干个齿轮602沿水平方向均匀分布，并转动安装于机体1的侧端内部，且所有的齿轮602均和两个L型齿条601啮合，双向螺纹块603固定于齿轮602的侧端，棱柱604套接于双向螺纹块603的外侧，且和双向螺纹块603螺纹连接，并贯穿至机体1的内部，若干个震动单元605等距设置于机体1的侧端内部。

在本实施例中：两个侧板508对中移动的同时，同步移动的L型齿条601会驱动啮合的齿轮602转动，转动的齿轮602又通过双向螺纹块603带动棱柱604进行周期的上下移动，从而戳入水热碳化产物的内部，将已经被压缩成“饼”状的混合物当前的稳固状态破坏掉，使其重新变得松散，从而方便侧板508对中移动的同时，又方便推板402的挤压；

其中，双向螺纹块603和棱柱604的结构与往复丝杠结构原理相同，在此不再赘述，而棱柱604的结构形状是为了防止其发生自转而无法升降。

在上述方案中，考虑到为了方便水热碳化物被分离后固体和液体的分类下料，具体操作如下；

参照图3和图8，在一个优选的实施方式中，下料组件7包括滤板701、水槽702和阀门703；

滤板701固定于机体1的底部，水槽702固定于滤板701的底部，且水槽702位于机体1的下方，阀门703转动安装于机体1底部侧端的开口结构处。

在本实施例中：当位于水热碳化产物内部的水分被挤压出来后会通过滤板701掉落到水槽702的内部并从机体1的内部排出，而使用者通过旋转拉动阀门703，致使机体1的侧端底部暴露出来，再启动整个设备，即可将水热碳化产物的固体“挤出”。

在上述方案中，为了进一步提高辅助组件6的工作效率，具体操作如下；

参照图4至图5、图7，在一个优选的实施方式中，震动单元605包括圆槽6051、挤压杆6052和弹片6053；

若干个圆槽6051等距开设于棱柱604的侧端，若干个挤压杆6052等距且滑动分布于机体1的侧端内部，且每个挤压杆6052侧端和机体1的夹层间均固定有一个弹片6053，每个挤压杆6052均对应有一个棱柱604，且挤压杆6052的端头可卡合于圆槽6051的内部。

在本实施例中：在棱柱604进行周期性上下移动的同时，位于棱柱604侧端的圆槽6051会不断的和挤压杆6052的侧端发生挤压，挤压杆6052又挤压弹片6053，且又被弹片6053推动，从而伴随着棱柱604的移动，会在若干个圆槽6051内发生往复的伸缩动作，致使棱柱604移动的同时发生抖动，从而更有效的将水热碳化产物打散。

在上述方案中，为了保证设备周期运行时的完善性，具体操作如下；

参照图2、图4和图5，在一个优选的实施方式中，机体1的侧端水平开设有排气口510，排气口510和第二气腔506的内部贯通连接，第二气腔506的内部侧端滑动分布有C型板511，C型板511又将排气口510的侧端遮挡，且一个推动杆507可挤压推动该C型板511，而另一个推动杆507的侧端水平固定有小弹簧512，小弹簧512的另一端又固定于第二气腔506的内部。

在本实施例中：当推动杆507和侧板508移动到最大行程时，会挤压C型板511的侧端，并带动其发生水平移动，此时被C型板511遮挡住的排气口510会暴露出来，致使第二气腔506漏气，此时推动杆507失压，从而被伸展的小弹簧512拉动，带动推动杆507和侧板508复位移动，且在推动杆507复位移动的过程中，推动杆507会挤压到C型板511的另一端，使其复位移动，从而重新将排气口510遮挡住。

在上述方案中，为了进一步提高设备在使用时的便捷性，具体操作如下；

参照图1至图2、图4至图5、图8，在一个优选的实施方式中，机体1的顶部侧端固定有观察窗8，观察窗8由一种高强度的玻璃制成。

在本实施例中：当设备在运行时，我们通过观察窗8即可看到机体1内部的运行状态，以便及时做出调整。

工作原理：使用时，使用者将需要进行固液分离的水热碳化产物倾倒入下料罐2的内部，该产物会掉落到机体1的内部，同时使用者启动整个设备，此时多级电动推杆401开始工作，其输出轴外伸推动着推板402发生水平移动，随着推板402的移动，此时压板501会因失去推板402的抵挡，而被伸展的大弹簧502推动，压板501发生移动的同时，会推动活塞503沿第一气腔504的内部发生水平移动，将位于第一气腔504内部的气体通过单向气管505推向第二气腔506的内部，第二气腔506内部气压增加，会通过推动杆507挤压推动两个侧板508，从而致使两个侧板508对中移动一段距离，并挤压位于机体1内部产物的两侧，且位于推板402两侧的伸缩板403会发生对中移动，从而配合两个侧板508的间距进行自调节，此时推板402继续移动，继续挤压水热碳化产物，当推板402达到最大行程后，随着多级电动推杆401的继续运行，此时推板402回退复位移动，且移动一端距离后会重新挤压带动压板501，致使压板501复位移动，压板501移动的同时，会带动活塞503同步移动，从而以拉动的方式从单向气口509往第一气腔504内部注气，已备其下一次往第二气腔506内部注气，并以此往复，随着推板402每一次对水热碳化物的挤压，两个侧板508都会对中移动一端距离，增加推板402的挤压效率，两个侧板508对中移动的同时，同步移动的L型齿条601会驱动啮合的齿轮602转动，转动的齿轮602又通过双向螺纹块603带动棱柱604进行周期的上下移动，同时位于棱柱604侧端的圆槽6051会不断的和挤压杆6052的侧端发生挤压，挤压杆6052又挤压弹片6053，且又被弹片6053推动，从而伴随着棱柱604的移动，会在若干个圆槽6051内发生往复的伸缩动作，致使棱柱604移动的同时发生抖动，从而戳入水热碳化产物的内部，将已经被压缩成“饼”状的混合物当前的稳固状态破坏掉，使其重新变得松散，当位于水热碳化产物内部的水分被挤压出来后会通过滤板701掉落到水槽702的内部并从机体1的内部排出，而使用者通过旋转拉动阀门703，致使机体1的侧端底部暴露出来，再启动整个设备，即可将水热碳化产物的固体“挤出”，完成分离工作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。