一种高效环保的生物质炭化炉制造技术

本发明专利技术属于生物质再利用设备技术领域，公开一种高效环保的生物质炭化炉，包括机体，机体内部安装有设置有炭化炉体和成型机，机体顶部安装有烘干机、拌胶机和控制箱；炭化炉体底部安装有炉膛，炭化炉体上端一侧设置有燃气出口，在炭化炉体侧边上安装设置有除尘除焦装置、洗涤器和冷凝器，燃气出口通过燃气管依次经除尘除焦装置、洗涤器和冷凝器与炉膛相连接。本发明专利技术炭化炉体集成上料输送、烘干、中间输料、螺旋输料、拌胶和成型设备为一体式的高效环保生产设备；提高了生物质原料利用率；时时监测、调节，保证了设备在要求范围内进行；通过燃烧装置对炭化炉体向炭化炉体的空腔内供热，炭化炉体内的木材炭化时产生可燃气体回到燃烧系统内燃烧。烧系统内燃烧。烧系统内燃烧。

【技术实现步骤摘要】
一种高效环保的生物质炭化炉


[0001]本专利技术涉及生物质再利用设备领域，特别涉及一种高效环保的生物质炭化炉。

技术介绍

[0002]生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质，它包括植物、动物和微生物。生物质气化技术是生物质热化学转换的一种技术，即生物质原料在不完全燃烧条件下，其中较高分子量的有机碳氢化合物链发生裂解，变成较低分子量的CO、H2、CH4等可燃性气体。
[0003]生物质原料炭化时所用的设备称为炭化炉，是生物质炭化的核心设备。
[0004]生物质(农作物秸秆、玉米芯、花生壳、稻壳、木削、树枝等)在缺氧条件下热解而形成的稳定的富碳产物，不仅可以作为燃料，施入农田后，能有效改善土壤性质，促进耕地修复，提高作物产量；对于生态与环境领域，可以固碳减排；可解决农林废弃物污染与温室气体排放问题。推广生物炭技术，这将对应对气候变化、固碳减排、改善环境、缓解能源危机、提高耕地质量、保障粮食安全以及实现可持续发展等具有重要的战略意义。
[0005]我国生物质能源及其丰富，包括秸秆、木屑、刨花、锯末、甘蔗渣等，通常采用直接燃烧的方式进行利用，燃烧利用率低，浪费了宝贵的能源物质，并且燃烧过程中产生一氧化碳、氮氧化物以及粉尘等，造成大气污染。随着生物质能源的研究和开发，可以通过裂解气化产生可燃气体来实现生物质原料的利用，而炭化炉则是实现该用途的主要设备。
[0006]目前，国内所采用的制碳方法通常为“闷炭”。这种制碳方法不仅效率低而且闷炭过程中物料受热不均匀，难以保证炭化效果。传统的炭化方式主要热传导，而生物质物料热阻大，热传导速度慢。
[0007]现有技术炭化炉多为燃烧炭化炉，存在以下弊端：生物质原料与明火接触，造成生物质原料部分甚至大量燃烧，导致生物质炭；裂解气化反应时间有限，生物质原料燃料反应不充分，造成原料的浪费；反应过程中的温度难以控制，造成气化效率低下，产生的可燃气体热值低；裂解气化过程中产生大量焦油，导致烟气治理困难，二次污染严重；炭化炉的生物质原料适用范围比较单一等。
[0008]中国是世界上最早制炭的国家，有几千年的历吏，以前是土法制炭较多，存在以下问题：
[0009]首先，土法制炭产量较低，质量不易保证，占地面积很大。
[0010]其次，污染环境，并且劳动强度大，所以土法制炭将被淘汰。
[0011]基于以上原因，本申请研发了此套设备与相关的干馏裂解成套设备。用户分布较广，涉及全国各个省份并出口到国外。
[0012]生物质干馏裂解是在密闭的容器中进行的，生物质的最低反应温度约为280度左右，一般工业或农业用炭的制炭温度在450度到900度之间，本设备的制炭温度在500度与750度之间。
[0013]生物质干馏裂解的产物主要是生物质炭与木煤气，木煤气的主要成份为甲烷与炳
烷等可燃气，是制炭过程中热源的来原。
[0014]木材干馏后产生木燃气，并在热解过程中是放热反应，成炭本身用燃气产生的热较少，有大量多余的热量产生，多余的热量加热水来产热烘干原木料与成型的炭的烘干。

技术实现思路

[0015]本专利技术的主要目的是提出一种高效环保的生物质炭化炉，炭化炉体集成上料输送、烘干、中间输料、螺旋输料、拌胶和成型设备为一体式的高效环保生产设备；设备布置占用空间小，且制造成本较低；提高了生物质原料利用率；时时监测、调节，保证了设备在要求范围内进行；通过燃烧装置对炭化炉体进行热传导加热，燃烧装置向炭化炉体的空腔内供热，从而提升炭化炉体的温度，炭化炉体内的木材炭化时产生可燃气体，这些可燃气体通过管道回到燃烧系统内燃烧，以使燃烧系统又可通过管道向其他装置供热，以此形成能源循环利用的系统。
[0016]为实现上述目的，本专利技术提出的一种高效环保的生物质炭化炉，包括机体，机体内部安装有设置有炭化炉体和成型机，机体顶部安装有烘干机、拌胶机和控制箱；
[0017]炭化炉体底部安装有炉膛，炭化炉体上端一侧设置有燃气出口，在炭化炉体侧边上安装设置有除尘除焦装置、洗涤器和冷凝器，燃气出口通过燃气管依次经除尘除焦装置、洗涤器和冷凝器与炉膛相连接，燃气出口上设置有控制阀门，炭化炉体上方安装设置有温度检测器，炭化炉体顶部设置有进料口，炭化炉体底部设置有出炭口；
[0018]烘干机的进料口连接设置有螺旋上料机，烘干机底部中间螺旋进料机与炭化炉体相连接，炭化炉体底部通过第一螺旋输料机与拌胶机相连接，拌胶机通过第二螺旋输料机与成型机相连接。
[0019]进一步地，所述螺旋上料机包括第一驱动电机、变向机构、上料螺旋轴、上料斗和出料管，螺旋上料机下部设置有上料斗，上部设置有出料管，出料管与上料斗连接，螺旋上料机内部安装有上料螺旋轴，上料螺旋轴底端通过变向机构与第一驱动电机相连接；螺旋上料机的出料管与烘干机的进料口相连接。
[0020]进一步地，所述烘干机一侧上端安装有加热器，烘干机底部连接设置有第一出料斗，且第一出料斗上设置有第一控制阀。
[0021]进一步地，所述中间螺旋进料机包括第二驱动电机、进料螺旋轴和螺旋叶片，中间螺旋进料机内部安装有进料螺旋轴，进料螺旋轴上安装有螺旋叶片，进料螺旋轴一端与安装在中间螺旋进料机外侧的第二驱动电机驱动连接，中间螺旋进料机一端上的进料口与第一出料斗相连接，中间螺旋进料机另一端底部设置有下料管，且通过下料管与炭化炉体的进料口相连接。
[0022]进一步地，所述第一螺旋输料机上部安装有第三驱动电机，第一螺旋输料机内部安装有螺旋输送机构，第三驱动电机与螺旋输送机构驱动连接，第一螺旋输料机下部设置有进料口，且与出炭口相互配合连接，第一螺旋输料机上部设置有第一下料管，且通过第一下料管与拌胶机的进料口相连接。
[0023]进一步地，所述拌胶机顶部安装有搅拌电机，搅拌电机与安装在拌胶机内部的搅拌装置驱动连接，拌胶机顶部设置有加料斗，拌胶机底部设置有第二出料斗，第二出料斗上设置有第二控制阀，且通过第二出料斗与第二螺旋输料机的进料口相连接。
[0024]进一步地，所述第二螺旋输料机上部安装有第四驱动电机，第二螺旋输料机内部安装有螺旋输送机构，第四驱动电机与螺旋输送机构驱动连接，第二螺旋输料机上部设置有第二下料管，且通过第二下料管与成型机的进料口相连接。
[0025]进一步地，所述成型机顶部安装设置有液压装置，液压装置与安装在成型机内部的挤压板相连接，成型机内底部安装有带孔的模板，成型机底部设置有出料口。
[0026]进一步地，所述控制箱内部设置有控制器，控制器采用采用AT89C51控制器；第一驱动电机、加热器、第二驱动电机、温度检测器、第三驱动电机、搅拌电机、第四驱动电机和液压装置分别与控制器电性连接。
[0027]本专利技术技术方案炭化炉体集成上料输送、烘干、中间输料、螺旋输料、拌胶和成型设备为一体式的高效环保生产设备；设备布置占用空间小，且制造成本较低；提高了生物质原料利用率；时时监测、调节，保证了设备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效环保的生物质炭化炉，其特征在于，包括机体(10)，机体(10)内部安装有设置有炭化炉体(4)和成型机(8)，机体(10)顶部安装有烘干机(2)、拌胶机(6)和控制箱(9)；炭化炉体(4)底部安装有炉膛(41)，炭化炉体(4)上端一侧设置有燃气出口(42)，在炭化炉体(4)侧边上安装设置有除尘除焦装置(44)、洗涤器(45)和冷凝器(46)，燃气出口(42)通过燃气管依次经除尘除焦装置(44)、洗涤器(45)和冷凝器(46)与炉膛(41)相连接，燃气出口(42)上设置有控制阀门(43)，炭化炉体(4)上方安装设置有温度检测器(47)，炭化炉体(4)顶部设置有进料口，炭化炉体(4)底部设置有出炭口(48)；烘干机(2)的进料口连接设置有螺旋上料机(1)，烘干机(2)底部中间螺旋进料机(3)与炭化炉体(4)相连接，炭化炉体(4)底部通过第一螺旋输料机(5)与拌胶机(6)相连接，拌胶机(6)通过第二螺旋输料机(7)与成型机(8)相连接。2.如权利要求1所述的高效环保的生物质炭化炉，其特征在于，所述螺旋上料机(1)包括第一驱动电机(11)、变向机构(12)、上料螺旋轴(13)、上料斗(14)和出料管(15)，螺旋上料机(1)下部设置有上料斗(14)，上部设置有出料管(15)，出料管(15)与上料斗(14)连接，螺旋上料机(1)内部安装有上料螺旋轴(13)，上料螺旋轴(13)底端通过变向机构(12)与第一驱动电机(11)相连接；螺旋上料机(1)的出料管(15)与烘干机(2)的进料口相连接。3.如权利要求1所述的高效环保的生物质炭化炉，其特征在于，所述烘干机(2)一侧上端安装有加热器(21)，烘干机(2)底部连接设置有第一出料斗(22)，且第一出料斗(22)上设置有第一控制阀(23)。4.如权利要求1所述的高效环保的生物质炭化炉，其特征在于，所述中间螺旋进料机(3)包括第二驱动电机(31)、进料螺旋轴(32)和螺旋叶片(33)，中间螺旋进料机(3)内部安装有进料螺旋轴(32)，进料螺旋轴(32)上安装有螺旋叶片(33)，进料螺旋轴(32)一端与安装在中间螺旋进料机(3)外侧的第二驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福彬，李娟娟，李鹏鹏，姜文军，
申请(专利权)人：深圳市起源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：