一种小型化中药渣炭化炉制造技术

本发明专利技术公开了一种小型化中药渣炭化炉，其包括密闭旋转炉体；密闭旋转炉体上连接有支撑回转机构；密闭旋转炉体一端设置有进料机构，另一端设置有出料口；密闭旋转炉体包括微波预热段和高温炭化段；微波预热段内设置有磁控管；高温炭化段内设置有电热炉；进料机构与微波预热段连通；出料口与高温炭化炉体段连通；密闭旋转炉体外部设置有与微波预热段和高温炭化炉体段连通的泄压阀。本发明专利技术结构简单、占地面积小、使用方便，有效地减少了炭化过程的时间，解决的中药渣含水率高的问题，提高了炭化料的表面积和孔隙结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种中药渣炭化炉，属于中药废渣资源化利用设备
，具体涉及一种小型化中药渣炭化炉。
技术介绍
我国是世界上最大的植物类原料药生产国和出口国，原料药生产量占全世界总产量的80％，出口占到了全世界原料药市场的70％以上。最新数据显示：我国共有中药饮片和保健品企业近3000多家，生产数千种中成药。中药是传统医学的重要组成部分，是中华民族的瑰宝，中药资源在我国的医疗卫生保健行业起到了十分重要的作用。然而中医药产业在迅猛发展的同时也承受了巨大的环境压力，中药有效成分提取过程中会产生一种生物质废弃物——中药废渣。中药废渣初始含水率极高，一般在70～80％，如果得不到及时的处理，这些中药废渣就会滋生细菌、腐化变质、散发恶臭。传统处理方式例如集中填埋以及焚烧等成本极高，且处理过程稍有不慎就会对周边环境产生二次污染。中国科学院成都生物研究所开展了一项以中药废渣为原料生产有机生物复合肥料的研究，运用该技术能将中药废渣变成肥料加以利用。然而这种技术也存在很多缺点——由于中药废渣中含有的氮、磷、钾等植物需要的营养元素较少，将中药废渣作为有机土质肥料使用肥效并不高；其次我国中药材的生产一直存在着种质混杂、农药和重金属残留量超标等问题，长期将中药废渣作为肥料使用会对周边土壤、地下水产生一定的影响。因此寻找一种新的中药废渣资源化、无害化、减量化升级利用方式迫在眉睫。活性碳是一种用含炭前驱物经破碎、筛分、炭化、活化、成型处理等一系列物理和化学工序制得的内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附性能强的材料。因其独特的表面活性官能团、良好的化学稳定性、可再生性、较高的机械强度和耐酸碱能力，从而在石油化工、食品医药、冶金、军事环保等领域得到广泛应用。目前商业应用的活性碳大多由木质、煤炭等为原料所制备，这些原料价格昂贵，很大程度上限制了活性碳的应用。如何寻找一种低成本的原料来代替煤炭、木材等传统原料来制备活性碳已引起越来越多研究者的关注。采用生物质废弃物为原料制备活性碳不仅拓宽了获得活性碳原料的途径，还解决了生物质废弃物的处理问题，已成为活性碳制备研究的新趋势。中药废渣含炭量高、来源广、数量大，是一种优良的活性碳制备材料。寻求一种将中药废渣制备成活性碳的有效途径，不仅可大大减少中药废渣的污染问题，还可提高中药材废渣资源化利用的附加值。中国专利CN10438669B的说明书中公开一种中药材废渣制备活性碳的方法，其包括以下步骤：原料处理、一次物理活化、化学浸渍、二次化学活化；专利技术通过对选用自身水分含量不同的中药材废渣制备活性碳，可实现中药材废渣活性碳的微孔调控，使制备的活性碳具有较好的微孔与中孔结构；不需要前期对中药材废渣进行干燥处理，而且利用自身所含水分进行物理活化，节约了通入水蒸气这一工序，精简了工艺流程，降低了能耗。但是该专利对于一次物理活化阶段只提出了相应的流程，没有相应的设备能够方便的实现这一点。如果能有一种设备能够高效的实现将中药渣炭化，既能够解决中药渣的污染问题，又能够生产活性碳的原材料，实现经济价值。为了将中药废渣制备成活性碳，可以先将中药废渣制备成活性碳的前驱物——炭化料，一方面中药废渣制备成炭化料后体积大大减小，易于存储运输；另一方面，炭化料的二次活化过程所需要的活化剂用量减少，活化时间减少，降低活性碳的制备成本。如果利用传统的回转窑锅炉作为反应器则存在以下几点问题：一，传统的回转窑锅炉一般占地面积大，重量大，很难在国内众多的中小型企业场地内布置。另外很多中药厂每年产生的中药渣数量有限，盲目布置大型锅炉会导致锅炉闲置。二，传统回转窑锅炉内部布置有抄板，在回转的作用下能使物料充分反应。但是用在中药渣的炭化过程反而会使得炭化料和空气过分接触氧化，导致得率偏低。三，传统回转窑炭化过程耗时太长，不利于提高生产效率。在中国技术专利说明书CN205061963U中公开了一种旋转炭化炉，其包括进料口，出料口，滚圈，以及设置于滚圈中的旋转炉体；所述旋转炉体靠近进料口端设置有炭化炉罩，所述炭化炉罩内设有燃烧器，用于加热旋转炉体；所述旋转炉体内壁设有物料推进器，用于在炉体旋转时将物料向出料口端水平推进。所述旋转炉体设有齿圈，通过电机带动齿圈从而为旋转炉体提供旋转动力。所述出料口为一内置冷却装置的螺杆机。该技术采用旋转炭化炉，原料装在高温炉内，隔层外部高温真空干馏，产炭量高，受热均匀，炭化率100％，炭化炉出料口设有冷却装置，炭粉可直接装袋。但是，该技术的炭化炉无法直接用于中药废渣的物理活化，且无法制备出炭化料比表面积高、孔隙结构发达的炭化料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种小型化中药渣炭化炉，其不仅能够实现对中药废渣炭化，而且能够制得炭化料比表面积高、孔隙结构发达的炭化料，同时结构简单、占地面积小。为解决上述技术问题，本专利技术采用了这样一种小型化中药渣炭化炉，其包括密闭旋转炉体；所述密闭旋转炉体上连接有支撑回转机构；所述密闭旋转炉体一端设置有进料机构，另一端设置有出料口；所述密闭旋转炉体包括微波预热段和高温炭化段；所述微波预热段内设置有磁控管；所述高温炭化段内设置有电热炉；所述进料机构与所述微波预热段连通；所述出料口与所述高温炭化炉体段连通；所述密闭旋转炉体外部设置有与所述微波预热段和所述高温炭化炉体段连通的泄压阀。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述微波预热段和所述高温炭化段之间设置有可启闭的密封阀门。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述密封阀门包括阀座和阀板；所述阀座固接在所述密闭旋转炉体上；所述阀板铰接于所述阀座内；所述阀板的外径等于电热炉的内径。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述微波预热段包括第一炉体和第一隔热层；所述第一炉体一端设置有进料口；所述第一隔热层固接于所述第一炉体的内部；所述第一隔热层固接有所述磁控管。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述第一隔热层包括环形基座；所述环形基座内圈上旋转对称布置有多个燕尾槽；所述燕尾槽内可拆卸地配合连接有梯形连接块；所述磁控管可拆卸地与所述梯形连接块连接。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述高温炭化段包括第二炉体和第二隔热层；所述第二炉体的一端设置有出料口；所述第二隔热层固接于所述第二炉体内部。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述第二炉体的内部靠近所述出料口的一端设置有卸料导向坡。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述支撑回转机构包括主动辊和从动辊；所述主动辊上设置有用以驱动所述密闭旋转炉体旋转的驱动电机。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述主动辊的高度高于所述从动辊的高度。在本专利技术的一种优选实施方案中，所述进料机构包括料斗和螺旋进料器；所述螺旋进料器一端连接有所述料斗，另一端与所述密闭旋转炉体铰接；所述螺旋进料器上连接有驱动电机。本专利技术还公开了一种利用中药渣制备炭化料的方法，其利用磁控管对由螺旋进料器送入的中药渣进行预处理；预处理后，通过连接在泄压阀上的真空泵保持电热炉内的恒定压强并利用支撑回转机构实现电热炉的旋转；通过电热炉实现对中药渣的炭化处理。在本专利技术的一种优选实施方案中，预处理时，磁控管(7)的微波频率为915MHZ，功率为5Kw,预处理时间15分钟。在本专利技术的一种优选实施方案中，炭化处理时，电热炉(6)内的温度为850℃，电热炉(6)内的压强为1.2MPa，炭化反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化中药渣炭化炉，包括密闭旋转炉体(5)；所述密闭旋转炉体(5)上连接有支撑回转机构；所述密闭旋转炉体(5)一端设置有进料机构，另一端设置有出料口(9)；其特征在于：所述密闭旋转炉体(5)包括微波预热段(5.1)和高温炭化段(5.2)；所述微波预热段(5.1)内设置有磁控管(7)；所述高温炭化段(5.2)内设置有电热炉(6)；所述进料机构与所述微波预热段(5.1)连通；所述出料口(9)与所述高温炭化炉体段(5.2)连通；所述密闭旋转炉体(5)外部设置有与所述微波预热段(5.1)和所述高温炭化炉体段(5.2)连通的泄压阀(8)。

【技术特征摘要】
1.一种小型化中药渣炭化炉，包括密闭旋转炉体(5)；所述密闭旋转炉体(5)上连接有支撑回转机构；所述密闭旋转炉体(5)一端设置有进料机构，另一端设置有出料口(9)；其特征在于：所述密闭旋转炉体(5)包括微波预热段(5.1)和高温炭化段(5.2)；所述微波预热段(5.1)内设置有磁控管(7)；所述高温炭化段(5.2)内设置有电热炉(6)；所述进料机构与所述微波预热段(5.1)连通；所述出料口(9)与所述高温炭化炉体段(5.2)连通；所述密闭旋转炉体(5)外部设置有与所述微波预热段(5.1)和所述高温炭化炉体段(5.2)连通的泄压阀(8)。2.根据权利要求1所述的一种小型化中药渣炭化炉，其特征在于：所述微波预热段(5.1)和所述高温炭化段(5.2)之间设置有可启闭的密封阀门(5.3)。3.根据权利要求2所述的一种小型化中药渣炭化炉，其特征在于：所述密封阀门(5.3)包括阀座(5.3-1)和阀板(5.3-2)；所述阀座固接在所述密闭旋转炉体(5)上；所述阀板(5.3-2)铰接于所述阀座(5.3-1)内；所述阀板(5.3-2)的外径等于电热炉(6)的内径。4.根据权利要求1所述的一种小型化中药渣炭化炉，其特征在于：所述微波预热段(5.1)包括第一炉体(5.1-1)和第一隔热层(5.1-2)；所述第一炉体(5.1-1)一端设置有进料口；所述第一隔热层(5.1-2)固接于所述第一炉体(5.1-1)的内部；所述第一隔热层(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梁，米铁，辛善志，黄芳，余新明，万家学，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42