CN105694916B - 一种移动式智能化废气自循环生物质炭化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供生物质制炭技术领域内的一种移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，包括保护气体瓶、天然气瓶、具有容纳腔的炭化炉、焦油收集装置和废气回收装置，炭化炉的外壁和内壁之间设有保温层，炭化炉底部设为可容纳炉头的内凹结构，炭化炉内设有制炭架，炉头上连接有燃烧盘，保护气体瓶经过保护气通道与炭化炉的内腔连接，天然气瓶通过天然气通道与炉头一端连接，炉头另一端连接自产燃气通道一端，自产燃气通道另一端与废气回收装置连接，炭化炉经过焦油通道与焦油收集装置连接，焦油收集装置连接废气通道一端，废气通道另一端与废气回收装置连接；本发明炭化率高。制炭品质好，避免环境污染，可应用于生物质炭化的工作中。

Description

一种移动式智能化废气自循环生物质炭化装置

技术领域

本发明涉及一种生物质炭化装置，尤其是一种移动式智能化废气自循环生物质炭化装置。

背景技术

我国是农业大国，其耕地面积约为18.2亿亩，按每亩500kg生物质资源计，我国每年农业废弃生物质达9亿吨，因此，农村废弃生物质资源相当可观。农作物秸秆等废弃生物质资源化利用的最佳途径是将其变为生物质能源。从可持续发展的角度来看，由废弃生物质到生物质燃料，不但可以减少环境污染，而且可以使其变为可再生利用的新能源。

生物质炭化是废弃生物质资源化利用的有效形式，生物质炭的用途广泛，它除了可做为燃料外，还可以用做冶炼金属的还原剂，用作土壤改良，制成活性炭来吸附物质。

目前国内生物质炭普遍采用土窑烧制技术，虽然土窑造价便宜，精炼温度高，制炭密度大，但土窑烧炭存在废气直接排放造成环境污染导致成炭率低、制炭周期长、劳动强度大、劳动环境差等缺点。当前出现的相关制炭设备也因为工作参数控制不精确、焦油堵塞、废气污染等问题导致其不能大面积推广应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种创新的设计一种移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，本发明炭化率高，保证制炭品质，实现废气循环利用和焦油的收集，解决了环境污染的问题。

本发明的目的是这样实现的，一种移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，包括保护气体瓶、天然气瓶、具有容纳腔的炭化炉、焦油收集装置和废气回收装置，所述炭化炉的外壁和内壁之间设有保温层，所述炭化炉底部设为可容纳炉头的内凹结构，所述炭化炉内设有制炭架，所述炉头上连接有燃烧盘，所述保护气体瓶经过保护气通道与炭化炉的内腔连接，所述天然气瓶通过天然气通道与炉头一端连接，炉头另一端连接自产燃气通道一端，自产燃气通道另一端与废气回收装置连接，所述炭化炉经过焦油通道与焦油收集装置连接，所述焦油收集装置连接废气通道一端，废气通道另一端与废气回收装置连接。

本发明工作时，在制炭架上放置废气生物质，往炉内通入保护气体和天然气，炉头在天然气的作用下出火，给炭化炉加热，生物质在高温下不断被炭化，生物质在炭化过程中产生的挥发物经过焦油通道通入焦油收集装置中，挥发物经冷凝后变成焦油流入焦油存储腔内，无法冷凝的挥发物为废气，废气的主要成分为可燃气体，废气通过废气通道通入废气回收装置，废气回收装置中的废气通过自产燃气通道对炉头作用，达到循环利用废气给炭化炉加热的目的；本发明通过焦油收集装置实现对生物质炭化过程中产生的挥发物形成焦油并收集起来，无法形成焦油的废气被废气回收装置回收，通过天然气和废气的配合对炭化炉加热，在实现焦油收集和废气回收利用的同时避免了环境污染的问题，往炭化炉中通入保护气体可防止生物质的氧化，提高炭化率，保证炭化品质，可应用于生物质炭化的工作中。

作为本发明的进一步改进，所述焦油收集装置内设有至少两级冷却腔体，此设计可提高焦油的回收率，相邻冷却腔体形成的空间区域内设有若干引流道，此设计可进一步提高焦油回收率，冷却腔体最底部的下方设有焦油存储腔。

为了进一步提高本发明的可控性，所述炭化炉外侧设有显示控制器，炭化炉内分别设有温度传感器和压力传感器，所述保护气通道、天然气通道、自产燃气通道上均设有自动调节阀，所述焦油通道和废气通道上均设有阀门，温度传感器、压力传感器、自动调节阀和阀门均与显示控制器电连接，显示控制器控制自动调节阀的开合度和阀门的开关，此设计可提高本发明的炭化品质。

为了进一步提高炭化炉的保温性能，所述保温层由里到外依次为耐火泥、石棉、钢板、石棉和彩钢板，此设计可使炭化炉的保温效果更好。

为了进一步提高本发明的炭化率，所述燃烧盘包括从上而下间隔设置的燃烧盘一、燃烧盘二和燃烧盘三，燃烧盘三包括以同轴线为中心间隔设置的内燃烧盘和外燃烧盘。

为了进一步提高炭化炉受热的均匀性，所述燃烧盘一、燃烧盘二、内燃烧盘和外燃烧盘上均排布有若干出火孔。

为了进一步提高本发明的可行性，所述制炭架上开有通气槽，所述制炭架为丝网状，所述通气槽设置在炭化炉底部呈内凹结构处内壁的上方，所述制炭架沿着炭化炉内壁设置。

为了进一步提高本发明的可移动性，所述保护气体瓶和天然气瓶支撑在底盘一上，所述炭化炉、焦油收集装置和废气回收装置支撑在底盘二上，底盘一和底盘二的底部均安装有至少四个万向地轮。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明装置中双通道炉头的结构示意图。

图3是本发明装置中制炭架的主视结构示意图。

图4是本发明装置中制炭架的俯视结构示意图。

图5是本发明装置中炉体保温层的结构示意图。

图6是本发明的另一种结构示意图。

其中，1保护气体瓶，2底盘一，3万向地轮，4天然气瓶，5自动调节阀，6天然气通道，7炉头，8底盘二，9燃烧盘一，10燃烧盘二，11焦油存储腔，12焦油收集装置，13废气回收装置，14保护气通道，15显示控制器，16保温层，17制炭架，18温度传感器，19炉门，20压力传感器，21通气槽，22焦油通道，23冷却腔体，24引流道，25废气通道，26自产燃气通道，27阀门，28外燃烧盘，29内燃烧盘，30耐火泥，31石棉，32钢板，33彩钢板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

如图1～5所示的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，包括底盘一2和底盘二8，底盘一2底部均布连接有4个万向地轮3，底盘二8底部均布连接有6个万向地轮3，底盘一2上间隔设有保护气体瓶1和天然气瓶4，底盘二8上从左至右依次间隔设有具有容纳腔的炭化炉、焦油收集装置12和废气回收装置13，保护气体瓶1经过保护气通道14与炭化炉内腔连接，炭化炉上连接有炉门19，炭化炉的外壁和内壁之间设有保温层16，保温层16由里到外依次为耐火泥30、石棉31、钢板32、石棉31和彩钢板33，炭化炉底部设为可容纳炉头7的内凹结构，炭化炉内设有丝网状制炭架17，制炭架17上开有通气槽21，通气槽21设置在炭化炉底部呈内凹结构处内壁的上方，制炭架17沿着炭化炉的内壁设置，炉头7上连接有燃烧盘，燃烧盘包括从上而下间隔设置的燃烧盘一9、燃烧盘二10、同高度方向的以同轴线为中心间隔设置的内燃烧盘29和外燃烧盘28，燃烧盘一9、燃烧盘二10、内燃烧盘29和外燃烧盘28上均排布有出火孔，天然气瓶4通过天然气通道6与炉头7一端连接，炉头7另一端连接有自产燃气通道26，自产燃气通道26与废气回收装置13连接，炭化炉经过焦油通道22与焦油收集装置12连接，焦油收集装置12连接废气通道25一端，废气通道25另一端与废气回收装置13连接，焦油收集装置12内设有两级冷却腔体23，同轴线设置的冷却腔体23为一级，冷却腔体之间形成的空间区域内排布有引流道24，冷却腔体23最底部的下方设有焦油存储腔11；炭化炉外侧设有显示控制器15，炭化炉内分别设有温度传感器18和压力传感器20，保护气通道14、天然气通道6、自产燃气通道26上均设有自动调节阀5，焦油通道22和废气通道25上均连接有阀门27，温度传感器18、压力传感器20、调节阀和阀门27均与显示控制器15电连接，显示控制器15控制自动调节阀5的开合度和阀门27的开关。

本发明工作时，在制炭架17上放置废气生物质，往炉内通入保护气体和天然气，给显示控制器15通电，温度传感器18和压力传感器20采集炉内的温度和压力，温度和压力信号传输给显示控制器15，显示控制器15根据温度和压力控制保护气通道14和天然气通道6上的自动调节阀5的开合度，炉头7在天然气的作用下出火，给炭化炉加热，显示控制器15控制阀门27打开，生物质在高温下不断被炭化，生物质在炭化过程中产生的挥发物经过焦油通道22通入焦油收集装置12中，挥发物经冷凝后变成焦油顺着引流道流入焦油存储腔11内，无法冷凝的挥发物为废气，废气的主要成分为可燃气体，废气通过废气通道25通入废气回收装置13，显示控制器15控制自产燃气通道26上自动调节阀5的开合度，废气回收装置13中的废气通过自产燃气通道26对炉头7作用，达到循环利用废气给炭化炉加热的目的；本发明将炭化炉底部做成用于容纳炉头7的内凹结构，提高炭化炉受热的均匀性，采用双通道多级燃烧盘的结构形式，天然气和废气互相配合加热，可进一步提高炭化炉受热的均匀性，通过焦油收集装置12实现对生物质炭化过程中产生的挥发物形成焦油并收集起来，无法形成焦油的废气被废气回收装置13回收，在实现焦油收集和废气回收利用的同时避免了环境污染的问题，往炭化炉中通入保护气体可排除炭化炉内腔中的空气以防止生物质的氧化，提高炭化率和制炭品质，显示控制器15根据炉内温度和压力控制自动调节阀5的开合度，综合调控生物质的炭化，可进一步提高制炭品质，本炭化装置的炭化率高，制炭品质好，有效利用废气，避免环境污染，可应用于生物质炭化的工作中。

实施例2

如图6所示的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，与实施例1的不同之处在于，所述焦油收集装置12内设有三级冷却腔体23，相邻冷却腔体之间形成的空间区域内排布有引流道24。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，包括具有容纳腔的炭化炉、焦油收集装置和废气回收装置，其特征在于：还包括保护气体瓶和天然气瓶，所述炭化炉的外壁和内壁之间设有保温层，所述炭化炉底部设为可容纳炉头的内凹结构，所述炭化炉内设有制炭架，所述炉头上连接有燃烧盘，所述保护气体瓶经过保护气通道与炭化炉的内腔连接，所述天然气瓶通过天然气通道与炉头一端连接，炉头另一端连接自产燃气通道一端，自产燃气通道另一端与废气回收装置连接，所述炭化炉经过焦油通道与焦油收集装置连接，所述焦油收集装置连接废气通道一端，废气通道另一端与废气回收装置连接。

2.根据权利要求1所述的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，其特征在于：所述焦油收集装置内设有至少两级冷却腔体，相邻冷却腔体形成的空间区域内设有若干引流道，冷却腔体最底部的下方设有焦油存储腔。

3.根据权利要求2所述的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，其特征在于：所述炭化炉外侧设有显示控制器，炭化炉内分别设有温度传感器和压力传感器，所述保护气通道、天然气通道、自产燃气通道上均设有自动调节阀，所述焦油通道和废气通道上均设有阀门，温度传感器、压力传感器、自动调节阀和阀门均与显示控制器电连接，显示控制器控制自动调节阀的开合度和阀门的开关。

4.根据权利要求3所述的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，其特征在于：所述保温层由里到外依次为耐火泥、石棉、钢板、石棉和彩钢板。

5.根据权利要求1所述的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，其特征在于：所述燃烧盘包括从上而下间隔设置的燃烧盘一、燃烧盘二和燃烧盘三，燃烧盘三包括以同轴线为中心间隔设置的内燃烧盘和外燃烧盘。

6.根据权利要求5所述的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，其特征在于：所述燃烧盘一、燃烧盘二、内燃烧盘和外燃烧盘上均排布有若干出火孔。

7.根据权利要求1所述的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，其特征在于：所述制炭架上开有通气槽，所述制炭架为丝网状，所述通气槽设置在炭化炉底部呈内凹结构处内壁的上方，所述制炭架沿着炭化炉内壁设置。

8.根据权利要求1～7任一项所述的移动式智能化废气自循环生物质炭化装置，其特征在于：所述保护气体瓶和天然气瓶支撑在底盘一上，所述炭化炉、焦油收集装置和废气回收装置支撑在底盘二上，底盘一和底盘二的底部均安装有至少四个万向地轮。