CN104694137B - 高效连续生物质炭化炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高效连续生物质炭化炉，包括在炉体内设置有的燃烧室和耐火内衬；还包括管状抽气嘴、由采用栅格与/或网格组成的炉箅围成的笼状刚性耐火点火仓、位于炉体之外且位于燃烧室下方的输料壳、插板阀、螺旋输送器、包括喷淋嘴在内的喷淋装置和支架。本发明不但能使成型的生物质炭连续炭化，以提高其表面质量，在使生物质炭化过程中可连续排除生物质炭，而且生产效率高，易于操作和实施。

Description

高效连续生物质炭化炉
技术领域
本发明属于生物质炭化设备结构的改进，特别是高效连续生物质炭化炉。
背景技术
我国是农业大国，每年有大量的诸如秸秆等的农林废弃物产生，而这些生物质资源并没有得到充分的利用，不但造成了资源的浪费，还可能污染环境。生物质资源具有来源广泛、易集中处理、低污染、可再生等特点，应用潜力巨大。据统计，我国仅作物秸秆一项，资源总量就已超过 7 亿吨。其中约有 33％—40％被废弃在田间或露天焚烧，不仅造成了生物质资源的严重浪费，破坏了土壤结构、使生产能力下降，还导致了严重的环境污染，威胁交通运输和人们的生产、生活安全。农作物秸秆是一种有机物，它由可燃质，无机质和水组成，主要含有碳，氢，氧及少量的氮，还有少量的硫等元素。对农作物秸秆进行炭化处理制炭是充分利用这些农业废弃物作为生物质原料的有效途径之一。将这些废弃的生物质资源通过炭化技术制备成生物炭、可燃气体、木焦油和木醋液加以多元化开发利用，可以在很大程度上解决可持续发展、节能降耗、环境保护与治理等领域面临的复杂问题，有助于构建低碳高效经济发展模式，对保障国家环境、能源、粮食安全意义重大。
用农林废弃物生产的生物炭具有微孔结构丰富、比表面积大、吸附力强、pH值高、抗分解能力强等独特的结构和理化性质，在土壤改良、污染治理、固碳减排、环境治理等方面具有广阔的应用前景。如果能够对其加以有效利用，可为我国低碳、循环、可持续发展提供一条新的循环农业思路网。因此，因地制宜，建立多元化农林废弃物利用技术与产业体系，应当是促进农业可持续发展的必由途径。生物炭的生产及利用既是固碳减排的过程，也是农业增效的过程，正是应对生物能源、生态环境保护及农业可持续发展需求的多赢的战略选择。
当前小型生物质炭化设备有存在原料适应性差、能耗高、炭化时间长和不能连续化生产等缺陷。具体表现为只能整炉一次性排出生物质炭，造成炭化炉反复加热与冷却，浪费能源；而且需要很长的升、降温时间，生产效率较低，由于部分生物质炭化装置没有温度监测控制，炭的质量不稳定；炭化设备不可移动或移动不方便，不利于在山区和农村推广使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效连续生物质炭化炉，不但能使成型的生物质炭充分连续炭化，而且生产效率高，易于操作和实施。
本发明的目的是这样实现的：高效连续生物质炭化炉，包括在炉体内设置有的燃烧室和耐火内衬；在高效连续生物质炭化炉处于工作状态时，炉体最上部的顶端设置有连通燃烧室的喂料口，燃烧室内部固设有覆盖其内部表面的耐火内衬；还包括管状抽气嘴、由采用栅格与/或网格组成的炉箅围成的笼状刚性耐火点火仓、位于炉体之外且位于燃烧室下方的输料壳、插板阀、螺旋输送器、包括喷淋嘴在内的喷淋装置和支架；在高效连续生物质炭化炉处于工作状态时，在支架上固设着被支架撑离地面的炉体和输料壳，炉体上部设置有穿透其炉壁而连通燃烧室的抽气口，在抽气口上安装着通过抽气口连通燃烧室且位于炉体之外部的管状抽气嘴，在炉体靠近其最下部底端的部位设置着穿透其壳壁的进气口，进气口通过笼状刚性耐火点火仓自身形成的若干孔隙连通燃烧室，在输料壳内设置着输料室，输料室靠近炉体最下部底端设置有的出料口的部分设置成能利用重力使由燃烧室经炉体最下部底端设置有的位于燃烧室下方的出料口和输料壳位于输料室上方的部位设置有的进料口落入输料室内的炭料堆积起来的斗状输料室，在出料口上或在进料口上安装着可被动地开闭出料口或进料口的插板阀，仅当插板阀打开出料口或进料口时燃烧室可通过出料口、插板阀阀腔，进料口连通输料室，输料壳远离斗状输料室的部位设置有卸料口，在输料室里安装着的螺旋输送器能将堆积在斗状输料室内的炭料从斗状输料室由下而上升运到卸料口，以至被螺旋输送器输送至卸料口的炭料受重力经卸料口下坠出到输料壳下方，在输料壳靠近卸料口的部位设置着能将喷淋水喷淋到输料室内靠近卸料口的位置的喷淋装置。
本发明的炉体上部设置有的抽气口可接通接到储气设备和醋液收集设备中，以进一步制取所需的农林生物质为材料的固、液、气三种产品。由农林废弃物在燃烧室内通过低温裂解成生物炭是一种多孔质黑色材料，其形状呈粉状和颗粒状，它具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和稳定的物理和化学性质，能耐酸碱，可经受水湿、高温及高压，不溶于水和有机溶剂，使用后容易再生，特别是被制成活性炭后则可形成优良的吸附、净化材料、也可以作为催化剂或催化剂载体，是工业、农业、国防、交通、医药卫生、环保事业和尖端科学不可或缺的重要材料。
本发明不但能使成型的生物质炭连续炭化，以提高其表面质量，在使生物质炭化过程中可连续排除生物质炭，而且生产效率高，易于操作和实施。
附图说明
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明的剖视结构示意图。
具体实施方式
高效连续生物质炭化炉，如图1所示，包括在炉体内设置有的燃烧室4和耐火内衬5；在高效连续生物质炭化炉处于工作状态时，炉体最上部的顶端设置有连通燃烧室的喂料口1，燃烧室4内部固设有覆盖其内部表面的耐火内衬5；还包括管状抽气嘴3、由采用栅格与/或网格组成的炉箅围成的笼状刚性耐火点火仓8、位于炉体之外且位于燃烧室4下方的输料壳11、插板阀9、螺旋输送器12、包括喷淋嘴14在内的喷淋装置和支架7；在高效连续生物质炭化炉处于工作状态时，在支架7上固设着被支架7撑离地面的炉体和输料壳11，炉体上部设置有穿透其炉壁而连通燃烧室4的抽气口2，在抽气口2上安装着通过抽气口2连通燃烧室4且位于炉体之外部的管状抽气嘴3，在炉体靠近其最下部底端的部位设置着穿透其壳壁的进气口，进气口通过笼状刚性耐火点火仓8自身形成的若干孔隙连通燃烧室4，在输料壳11内设置着输料室10，输料室10靠近炉体最下部底端设置有的出料口的部分设置成能利用重力使由燃烧室4经炉体最下部底端设置有的位于燃烧室4下方的出料口和输料壳11位于输料室10上方的部位设置有的进料口落入输料室10内的炭料堆积起来的斗状输料室10，在出料口上或在进料口上安装着可被动地开闭出料口或进料口的插板阀9（插板阀9可受由自动化程控装置控制的电机驱动而实现自主关闭或开启或者自主调节开启程度的功能），仅当插板阀9打开出料口或进料口时燃烧室4可通过出料口、插板阀阀腔，进料口连通输料室10，输料壳11远离斗状输料室10的部位设置有卸料口13，在输料室10里安装着的螺旋输送器12能将堆积在斗状输料室10内的炭料从斗状输料室10由下而上升运到卸料口13，以至被螺旋输送器12输送至卸料口13的炭料受重力经卸料口13下坠出到输料壳11下方，在输料壳11靠近卸料口13的部位设置着能将喷淋水喷淋到输料室10内靠近卸料口13的位置的喷淋装置14。
如图1所示，在炉体外部固设着围绕燃烧室4环向均布以探测炉体温度的温度传感器6。

Claims (1)

1.高效连续生物质炭化炉，包括在炉体内设置有的燃烧室(4)和耐火内衬(5)；在高效连续生物质炭化炉处于工作状态时，炉体最上部的顶端设置有连通燃烧室的喂料口(1)，燃烧室(4)内部固设有覆盖其内部表面的耐火内衬(5)；其特征在于：还包括管状抽气嘴(3)、由采用栅格与/或网格组成的炉箅围成的笼状刚性耐火点火仓(8)、位于炉体之外且位于燃烧室(4)下方的输料壳(11)、插板阀(9)、螺旋输送器(12)、包括喷淋嘴在内的喷淋装置(14)和支架(7)；在高效连续生物质炭化炉处于工作状态时，在支架(7)上固设着被支架(7)撑离地面的炉体和输料壳(11)，炉体上部设置有穿透其炉壁而连通燃烧室(4)的抽气口(2)，在抽气口(2)上安装着通过抽气口(2)连通燃烧室(4)且位于炉体之外部的管状抽气嘴(3)，在炉体靠近其最下部底端的部位设置着穿透其壳壁的进气口，进气口通过笼状刚性耐火点火仓(8)自身形成的若干孔隙连通燃烧室(4)，在输料壳(11)内设置着输料室(10)，在输料室(10)靠近炉体最下部底端与燃烧室(4)下方之间的部位设置有出料口，出料口的设置能使炭料利用重力落入输料室(10)堆积起来，燃烧室(4)经炉体最下部底端与出料口下方之间的部位设置有进料口，在出料口上或在进料口上安装着可被动地开闭出料口或进料口的插板阀(9)，仅当插板阀(9)打开出料口或进料口时燃烧室(4)可通过出料口、插板阀阀腔，进料口连通输料室(10)，输料壳(11)远离斗状输料室(10)的部位设置有卸料口(13)，在输料室(10)里安装着的螺旋输送器(12)能将堆积在斗状输料室(10)内的炭料从斗状输料室(10)由下而上升运到卸料口(13)，以至被螺旋输送器(12)输送至卸料口(13)的炭料受重力经卸料口(13)下坠出到输料壳(11)下方，在输料壳(11)靠近卸料口(13)的部位设置着能将喷淋水喷淋到输料室(10)内靠近卸料口(13)的位置的喷淋装置(14)；在炉体外部固设着围绕燃烧室(4)环向均布以探测炉体温度的温度传感器(6)。
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