一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置及其方法，具体涉及生物质炭制备技术，包括炉体，所述炉体内腔设有两个第一碳化辅助盘和两个第二碳化辅助盘，所述伺服电机的输出端延伸至炉体内并固定连接有一中心轴，且该中心轴的外表面固定有两个第一搅拌组件和两个第二搅拌组件，所述炉体内腔还设有四个加热组件，且四个加热组件分别位于两个第一搅拌组件和两个第二搅拌组件上方。本发明专利技术所述的一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置及其方法，通过在炉体内形成四个处理空间，并且利用四个加热组件分别输入对应温度的热风，达到对温度的精准控制的目的，从而能够提高热能的利用率，降低热能损耗，在一定程度上提高碳化质量和效率。上提高碳化质量和效率。上提高碳化质量和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置及其方法


[0001]本专利技术涉及生物质炭制备
，特别涉及一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置及其方法。

技术介绍

[0002]生物质炭是生物质在缺氧高温条件下热解产生的富碳、小颗粒多孔材料，表面带有大量电荷，能够吸附水环境中的重金属和有机污染物，稻壳作为一种产量巨大的农业废弃物，利用其制备生物质炭在废水处理领域有很大的应用潜力。现有技术主要利用生物质炭比表面积大，孔隙结构丰富、以及表面官能团能与水中污染物进行离子交换的特点去除水中污染物。由于水中污染物种类多、水质标准要求高，一般的生物质炭表面基团调节范围窄，吸附选择性较差；生物质炭虽然比表面积大，但是孔隙结构微孔比例较大，中、大孔比例较少，不利于吸附结构复杂的大分子物质；生物质炭表面亲水基团比例少，表现为疏水性，在水中的分散性不好。
[0003]以农作物秸秆和农林废弃物为原料进行热解可以得到一系列产物，包括生物质炭，液体产物和气体产物。生物质炭是生物质热裂解的重要产物。其高固定碳含量有利于提高土壤的稳定性，并可以作为土壤改良剂和复合肥的有机原料。生物质炭基肥对土壤的化学性质和物理结构有明显的改善。对作物的产量和质量也有显著提升。生产生物质炭和生物质炭基肥对优化化肥结构，促进农业可持续发展有重要贡献。
[0004]生物质炭在生产过程中通常需要用到炭化炉，然而现有技术中的炭化炉大多结构的较为简单，其损耗的热能较大，能量利用率低，碳化效果也有待提高，故此，本专利技术提出了一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置及其方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置及其方法，可以有效解决
技术介绍
中的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置，包括炉体，所述炉体的顶部设有炉盖，所述炉体的外表面下部环形阵列设有三个支撑脚，所述炉盖的顶部外侧对称设有排气管和进料管，所述炉体的顶端中部固定有伺服电机，所述炉体内腔设有两个第一碳化辅助盘和两个第二碳化辅助盘，且两个第一碳化辅助盘与两个第二碳化辅助盘上下依次交错分布，所述伺服电机的输出端延伸至炉体内并固定连接有一中心轴，且该中心轴的外表面固定有两个第一搅拌组件和两个第二搅拌组件，两个所述第一搅拌组件分别设于两个第一碳化辅助盘的上方，两个第二搅拌组件分别设于两个第二碳化辅助盘的上方，所述炉体的下端中部设有出料管，所述炉体内腔还设有四个加热组件，且四个加热组件分别位于两个第一搅拌组件和两个第二搅拌组件上方；
[0008]所述第一碳化辅助盘包括固定于炉体内壁的第一盘体，所述第一盘体上端面设置
为由外侧向中部凹陷的斜面，且第一盘体的上端面等距开设有多个走料槽一，任意相邻两个走料槽一之间均设有用于下料的下料槽一，所述第一盘体的上端中部轴心处设置为水平的圆形平台一，且该圆形平台一轴心处设有用于连接上述中心轴的轴孔一，所述圆形平台的外侧设有下料管一；
[0009]所述第二碳化辅助盘包括固定于炉体内壁的第二盘体，所述第二盘体上端面设置为由中部向外侧倾斜的斜面，且第二盘体的上端面等距开设有多个走料槽二，任意相邻两个走料槽二之间均设有用于下料的下料槽二，所述第二盘体的上端中部轴心处设置为水平的圆形平台二，且该圆形平台二轴心处设有用于连接上述中心轴的轴孔二，位于最外侧的走料槽二底部设有下料管二。
[0010]优选的，所述第一盘体的底部设置为光滑凸面，且第一盘体内设有夹层一，每个所述走料槽一的底壁均环形阵列开设有多个排液孔一，多个排液孔一均与夹层一相互连通，所述第一盘体的底部均固定安装有排液管一，且排液管一与夹层一内腔相互连通。
[0011]优选的，所述第二盘体的底部设为中央向上凹陷的弧面，且第二盘体内设有夹层二，每个所述走料槽二的底壁均环形阵列设有多个排液孔二，且多个排液孔二均与夹层二相互连通，所述第二盘体的底部边缘处设有下料管二，所述第二盘体的底部边缘处还设有与夹层二内腔相互连通的排液管二。
[0012]优选的，所述排液管一和排液管二远离炉体轴心处的一端均贯穿炉体并延伸至炉体外部并共同固定连接有集流管，且集流管的外表面下部位于多个排液管一和排液管二下方的位置设有控制阀。
[0013]优选的，所述加热组件包括与炉体侧壁固定连接的进气管以及设于炉体内部的多个环形管，所述进气管远离环形管的一端贯穿炉体侧壁延伸至炉体外部并固定安装有电磁阀；
[0014]多个所述环形管底部均设有出气孔，且多个环形管分别位于多个走料槽一或走料槽二正上方。
[0015]优选的，所述第一搅拌组件包括两个与中心轴连接并且相互对称的搅拌杆一，且搅拌杆一与第一碳化辅助盘的上端面倾斜斜率相同，所述搅拌杆一的下端外侧固定安装有多个连接座一，所述连接座一的下端面固定安装有第一推板，所述第一推板由两个具有一定间隙的拨料板一组成，多个第一推板底部分别与多个走料槽一底壁相抵，所述搅拌杆一下端靠近中心轴的一侧固定有刮片一，且刮片一下端面与圆形平台一相抵。
[0016]优选的，所述第二搅拌组件包括两个与中心轴连接并且相互对称的搅拌杆二，且搅拌杆二与第二碳化辅助盘的上端面倾斜斜率相同，所述搅拌杆二下端面内侧固定安装有多个连接座二，所述连接座二的下端面固定安装有第二推板，所述第二推板由两个具有一定间隙的拨料板二组成，多个第二推板分别与多个走料槽二以及圆形平台二底壁相抵，所述搅拌杆二下端外侧固定安装有刮片二，所述刮片二下端与位于最外侧的走料槽二底壁相抵。
[0017]优选的，所述进料管的内腔中部侧壁设有挡料板，所述挡料板的上端面设置为向炉体的侧壁倾斜的斜面，且挡料板靠近炉体外侧的部分开设有上下贯通的下料口。
[0018]本专利技术还公开了一种基于低温裂解的改性生物质炭制备装置制备生物质炭的方法，具体步骤如下：
[0019]步骤1、秸秆颗粒的制备：从秸秆收集站点/站场等收集到的秸秆，经造粒后形成秸秆颗粒，成型的秸秆颗粒通过公路等运送到生产厂区，然后通过螺旋输送系统经过进料管进入到炉体内；
[0020]步骤2、干燥：秸秆颗粒通过落到第一个第一碳化辅助盘上，此时通过最上方的加热组件靠外部供热使反应釜中物料升温至150℃左右，蒸发出物料中的水分；
[0021]步骤3、预热裂解：秸秆颗粒在第一个第一搅拌组件的搅拌作用下落到第一个第二碳化辅助盘上，通过第二个加热组件使加热温度上升到150～300℃，化学组成开始发生变化，不稳定的成分分解成CO2、CO及少量醋酸等物质；
[0022]步骤4、固体分解：秸秆颗粒在第一个第二搅拌组件的搅拌作用下落到第二个第一碳化辅助盘上，通过第三个加热组件使温度升至300～600℃，进行固体分解；
[0023]步骤5、燃烧：秸秆颗粒在第二个第一搅拌组件的搅拌作用下落到第二个第一碳化辅助盘上，此时通过第四个加热组件再加热，此时C
‑
H、C
‑
O键进一步裂解，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置，包括炉体(1)，其特征在于：所述炉体(1)的顶部设有炉盖(2)，所述炉体(1)的外表面下部环形阵列设有三个支撑脚(12)，所述炉盖(2)的顶部外侧对称设有排气管(3)和进料管(4)，所述炉体(1)的顶端中部固定有伺服电机(5)，所述炉体(1)内腔设有两个第一碳化辅助盘(6)和两个第二碳化辅助盘(8)，且两个第一碳化辅助盘(6)与两个第二碳化辅助盘(8)上下依次交错分布，所述伺服电机(5)的输出端延伸至炉体(1)内并固定连接有一中心轴，且该中心轴的外表面固定有两个第一搅拌组件(7)和两个第二搅拌组件(9)，两个所述第一搅拌组件(7)分别设于两个第一碳化辅助盘(6)的上方，两个第二搅拌组件(9)分别设于两个第二碳化辅助盘(8)的上方，所述炉体(1)的下端中部设有出料管(11)，所述炉体(1)内腔还设有四个加热组件(10)，且四个加热组件(10)分别位于两个第一搅拌组件(7)和两个第二搅拌组件(9)上方；所述第一碳化辅助盘(6)包括固定于炉体(1)内壁的第一盘体(61)，所述第一盘体(61)上端面设置为由外侧向中部凹陷的斜面，且第一盘体(61)的上端面等距开设有多个走料槽一(62)，任意相邻两个走料槽一(62)之间均设有用于下料的下料槽一(63)，所述第一盘体(61)的上端中部轴心处设置为水平的圆形平台一，且该圆形平台一轴心处设有用于连接上述中心轴的轴孔一(65)，所述圆形平台的外侧设有下料管一(66)；所述第二碳化辅助盘(8)包括固定于炉体(1)内壁的第二盘体(81)，所述第二盘体(81)上端面设置为由中部向外侧倾斜的斜面，且第二盘体(81)的上端面等距开设有多个走料槽二(82)，任意相邻两个走料槽二(82)之间均设有用于下料的下料槽二(83)，所述第二盘体(81)的上端中部轴心处设置为水平的圆形平台二，且该圆形平台二轴心处设有用于连接上述中心轴的轴孔二(85)，位于最外侧的走料槽二(82)底部设有下料管二(86)。2.根据权利要求1所述的一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置，其特征在于：所述第一盘体(61)的底部设置为光滑凸面，且第一盘体(61)内设有夹层一(68)，每个所述走料槽一(62)的底壁均环形阵列开设有多个排液孔一(64)，多个排液孔一(64)均与夹层一(68)相互连通，所述第一盘体(61)的底部均固定安装有排液管一(67)，且排液管一(67)与夹层一(68)内腔相互连通。3.根据权利要求2所述的一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置，其特征在于：所述第二盘体(81)的底部设为中央向上凹陷的弧面，且第二盘体(81)内设有夹层二(88)，每个所述走料槽二(82)的底壁均环形阵列设有多个排液孔二(84)，且多个排液孔二(84)均与夹层二(88)相互连通，所述第二盘体(81)的底部边缘处设有下料管二(86)，所述第二盘体(81)的底部边缘处还设有与夹层二(88)内腔相互连通的排液管二(87)。4.根据权利要求3所述的一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置，其特征在于：所述排液管一(67)和排液管二(87)远离炉体(1)轴心处的一端均贯穿炉体(1)并延伸至炉体(1)外部并共同固定连接有集流管(13)，且集流管(13)的外表面下部位于多个排液管一(67)和排液管二(87)下方的位置设有控制阀(14)。5.根据权利要求1所述的一种基于低温裂解的改性生物质炭的制备装置，其特征在于：所述加热组件(10)包括与炉体(1)侧壁固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭绍卿，赵志才，康振军，王鹤，
申请(专利权)人：逊克县聚鑫生物质新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：