CN115261037B - 一种矿基生物炭的加热生产设备以及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种矿基生物炭的加热生产设备以及加工方法，涉及生物质加工技术领域，包括热解室，所述热解室的内部设有上仓和下仓，所述上仓的内部设有输送导热管，且输送导热管至少设有三组，相邻两组所述输送导热管之间通过连接管连通，下端的所述输送导热管下方的一侧连接有下料管，且下料管延伸至下仓内，上端的所述输送导热管的一侧延伸出上仓并设有进料斗；本发明通过输送导热管来输送生物质，通过下仓内产生的高温烟气对输送导热管进行加热，从而对生物质进行预热，预热后的生物质落入加热仓，通过燃气燃烧器对导热板进行加热，从而对加热仓进行加热，对内部的生物质进行热解，预热热解两步骤，使得生物质受热更加均衡。

Description

一种矿基生物炭的加热生产设备以及加工方法

技术领域

本发明涉及生物质加工技术领域，尤其涉及一种矿基生物炭的加热生产设备以及加工方法。

背景技术

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，广义概念:生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物，有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便，狭义概念:生物质主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质；

在生物质的生产加工中，存在一种生物炭的加工方式，将生物质加热成生物炭，现有技术中，一般将生物质直接放入热解仓中进行热解，直接热解的话，生物质受热不易均匀，需要人工多次翻转打散，操作比较麻烦，而且热解过程中，会产生大量的高温烟气排出，浪费热能又污染空气，因此，本发明提出一种矿基生物炭的加热生产设备以及加工方法以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种矿基生物炭的加热生产设备以及加工方法，该矿基生物炭的加热生产设备以及加工方法预热热解两步骤，使得生物质受热更加均衡。

为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种矿基生物炭的加热生产设备，包括热解室，所述热解室的内部设有上仓和下仓，所述上仓的内部设有输送导热管，且输送导热管至少设有三组，相邻两组所述输送导热管之间通过连接管连通，下端的所述输送导热管下方的一侧连接有下料管，且下料管延伸至下仓内，上端的所述输送导热管的一侧延伸出上仓并设有进料斗，所述下仓内部的底部设有燃气燃烧器，且燃气燃烧器上设有导热板，所述导热板上设有出火孔；

所述导热板上活动设有加热仓，且加热仓的内部转动设有翻转轴，所述下仓的一侧和上仓之间连接有排烟管，且排烟管上设有鼓风机，所述上仓顶部的一侧连通有净化仓。

进一步改进在于：所述输送导热管的内部转动设有螺旋轴，且输送导热管的一端设有第一电机，所述第一电机的输出端与所述螺旋轴连接，所述输送导热管的外侧设有导热罩，且导热罩等距设有多组，所述导热罩的内侧与输送导热管的侧壁之间连接有翅片。

进一步改进在于：所述加热仓的两端均设有第二电机，且第二电机的输出端设有驱动轮，所述导热板的两端均设有轨道齿，所述驱动轮与所述轨道齿相适配。

进一步改进在于：所述加热仓的一端转动设有第一锥齿轮，所述翻转轴至少设有三组，所述第一锥齿轮与一组所述翻转轴连接，所述加热仓一端的下方通过安装块转动设有第二锥齿轮，且第二锥齿轮与第一锥齿轮相适配，所述第二锥齿轮下方连接有从动轮，且从动轮与所述轨道齿相适配，所述加热仓远离第一锥齿轮的一端设有联动轮，且联动轮至少设有三组并分别与三组所述翻转轴连接，相邻两组所述联动轮之间连接有皮带。

进一步改进在于：所述热解室的前端铰接有清洁门，且清洁门上设有可视窗。

进一步改进在于：所述净化仓内部的下方设有滤网，且净化仓内部的上方由上至下依次设有活性炭板、麦饭石球和软化树脂。

进一步改进在于：所述下仓内部底部的一侧铰接有第一气压缸，所述第一气压缸的输出端与所述导热板铰接，所述下仓内部底部远离第一气压缸的一侧设有支架，且支架上方与导热板铰接。

进一步改进在于：所述加热仓的一侧铰接有挡板，且加热仓两端的一侧均铰接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端与所述挡板铰接。

进一步改进在于：所述下仓一侧的下方连通有出料仓，且出料仓的内部设有传送带，所述传送带的一侧延伸至加热仓下方，所述出料仓内部的顶部设有散热扇，且出料仓的输出端设有托架，所述托架上设有第二气压缸，且第二气压缸的输出端设有门板。

一种矿基生物炭的加热生产加工方法，包括以下步骤：

步骤一：将生物质从进料斗投入，启动第一电机带动螺旋轴旋转，驱动生物质在输送导热管内移动进行输送；

步骤二：启动鼓风机，将下仓内产生的高温烟气从排烟管排入上仓，对输送导热管进行加热，从而对生物质进行预热；

步骤三：生物质从下料管落入加热仓内，燃气燃烧器启动对导热板进行加热，导热板对加热仓进行加热，通入惰性气体进行厌氧燃烧，并控制温度，从而对内部的生物质进行低温热裂解；

步骤四：启动第二电机带动驱动轮旋转，驱动轮与轨道齿适配，驱动加热仓左右移动，对内部生物质进行晃动摊开；

步骤五：在加热仓移动的过程中，从动轮配合轨道齿进行跟随旋转，驱动第二锥齿轮旋转，第二锥齿轮驱动第一锥齿轮旋转，驱动一组翻转轴旋转，该翻转轴连接的联动轮通过皮带带动其他联动轮旋转，从而驱动所有翻转轴旋转，对生物质进行翻转受热；

步骤六：在加热的过程中，产生高温烟气和焦油，通过排烟管进入上仓预热，然后从净化仓排出，在排出的过程中，通过滤网、活性炭板、麦饭石球和软化树脂对烟气进行过滤吸附，在加工完成后，收集加热仓中粘附的焦油；

步骤七：生物质加工成生物炭后，加热仓移动到一端，第一气压缸顶起导热板一端，使其倾斜，电动伸缩杆打开挡板，将生物炭倒入传送带；

步骤八：第二气压缸打开门板，传送带对生物炭进行出料，在此过程中，启动散热扇对生物炭快速冷却。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过输送导热管来输送生物质，通过下仓内产生的高温烟气对输送导热管进行加热，从而对生物质进行预热，预热后的生物质落入加热仓，通过燃气燃烧器对导热板进行加热，从而对加热仓进行加热，对内部的生物质进行热解，预热热解两步骤，使得生物质受热更加均衡。

2、本发明利用螺旋轴的作用，在推送的时候打散生物质，通过加热仓移动使得生物质晃动而开，通过翻转轴旋转，使得生物质被翻转摊开，有利于进一步均匀受热，无需人工翻转，使用方便。

3、本发明在加热仓加热的过程中，产生高温烟气，通过排烟管进入上仓对输送导热管进行预热，然后从净化仓净化后排出，既回收利用了热能，又避免污染空气。

4、本发明通过导热板一端倾斜，将加热仓内的生物炭倒入传送带，进行出料，在此过程中，通过散热扇对生物炭快速冷却，功能多样化。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的内部示意图；

图3为本发明的下仓内结构示意图；

图4为本发明的加热仓侧面示意图；

图5为本发明的输送导热管内部示意图；

图6为本发明的导热罩示意图；

图7为本发明的净化仓内部示意图。

其中：1、热解室；2、输送导热管；3、连接管；4、下料管；5、进料斗；6、燃气燃烧器；7、导热板；8、出火孔；9、加热仓；10、翻转轴；11、排烟管；12、鼓风机；13、净化仓；14、螺旋轴；15、第一电机；16、导热罩；17、翅片；18、第二电机；19、驱动轮；20、轨道齿；21、第一锥齿轮；22、第二锥齿轮；23、从动轮；24、联动轮；25、皮带；26、可视窗；27、滤网；28、活性炭板；29、麦饭石球；30、软化树脂；31、第一气压缸；32、支架；33、挡板；34、电动伸缩杆；35、出料仓；36、传送带；37、散热扇；38、托架；39、第二气压缸；40、门板。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例一

根据图1、2、3、4、5、6、7所示，本实施例提出了一种矿基生物炭的加热生产设备，包括热解室1，所述热解室1的内部设有上仓和下仓，所述上仓的内部设有输送导热管2，且输送导热管2设有三组，相邻两组所述输送导热管2之间通过连接管3连通，下端的所述输送导热管2下方的一侧连接有下料管4，且下料管4延伸至下仓内，上端的所述输送导热管2的一侧延伸出上仓并设有进料斗5，所述下仓内部的底部设有燃气燃烧器6，且燃气燃烧器6上设有导热板7，所述导热板7上设有出火孔8；

所述导热板7上活动设有加热仓9，且加热仓9的内部转动设有翻转轴10，所述下仓的一侧和上仓之间连接有排烟管11，且排烟管11上设有鼓风机12，所述上仓顶部的一侧连通有净化仓13。使用时，将生物质从进料斗5投入，生物质在输送导热管2内移动进行输送；启动鼓风机12，将下仓内产生的高温烟气从排烟管11排入上仓，对输送导热管2进行加热，从而对生物质进行预热；生物质从下料管4落入加热仓9内，燃气燃烧器6启动对导热板7进行加热，导热板7对加热仓9进行加热，从而对内部的生物质进行加热；加热仓9左右移动，对内部生物质进行晃动摊开；翻转轴10旋转，对生物质进行翻转受热，在加热的过程中，产生高温烟气，通过排烟管11进入上仓预热，然后从净化仓13排出。

所述输送导热管2的内部转动设有螺旋轴14，且输送导热管2的一端设有第一电机15，所述第一电机15的输出端与所述螺旋轴14连接，所述输送导热管2的外侧设有导热罩16，且导热罩16等距设有多组，所述导热罩16的内侧与输送导热管2的侧壁之间连接有翅片17。使用时，启动第一电机15带动螺旋轴14旋转，驱动生物质在输送导热管2内移动进行输送，在加热的过程中，产生高温烟气，通过排烟管11进入上仓，通过导热罩16和翅片17的作用，增加受热面积，将热量高效传导给内部生物质。

所述加热仓9的两端均设有第二电机18，且第二电机18的输出端设有驱动轮19，所述导热板7的两端均设有轨道齿20，所述驱动轮19与所述轨道齿20相适配。使用时，启动第二电机18带动驱动轮19旋转，驱动轮19与轨道齿20适配，驱动加热仓9左右移动，对内部生物质进行晃动摊开。

所述加热仓9的一端转动设有第一锥齿轮21，所述翻转轴10设有三组，所述第一锥齿轮21与一组所述翻转轴10连接，所述加热仓9一端的下方通过安装块转动设有第二锥齿轮22，且第二锥齿轮22与第一锥齿轮21相适配，所述第二锥齿轮22下方连接有从动轮23，且从动轮23与所述轨道齿20相适配，所述加热仓9远离第一锥齿轮21的一端设有联动轮24，且联动轮24设有三组并分别与三组所述翻转轴10连接，相邻两组所述联动轮24之间连接有皮带25。在加热仓9移动的过程中，从动轮23配合轨道齿20进行跟随旋转，驱动第二锥齿轮22旋转，第二锥齿轮22驱动第一锥齿轮21旋转，驱动一组翻转轴10旋转，该翻转轴10连接的联动轮24通过皮带25带动其他联动轮24旋转，从而驱动所有翻转轴10旋转，对生物质进行翻转受热。

所述热解室1的前端铰接有清洁门，便于清洁热解室1内部，且清洁门上设有可视窗26。便于观察热解室1内部。

所述净化仓13内部的下方设有滤网27，且净化仓13内部的上方由上至下依次设有活性炭板28、麦饭石球29和软化树脂30。在加热的过程中，产生高温烟气，通过排烟管11进入上仓预热，然后从净化仓13排出，在排出的过程中，通过滤网27、活性炭板28、麦饭石球29和软化树脂30对烟气进行过滤吸附。

所述下仓内部底部的一侧铰接有第一气压缸31，所述第一气压缸31的输出端与所述导热板7铰接，所述下仓内部底部远离第一气压缸31的一侧设有支架32，且支架32上方与导热板7铰接。所述加热仓9的一侧铰接有挡板33，且加热仓9两端的一侧均铰接有电动伸缩杆34，所述电动伸缩杆34的输出端与所述挡板33铰接。所述下仓一侧的下方连通有出料仓35，且出料仓35的内部设有传送带36，所述传送带36的一侧延伸至加热仓9下方，所述出料仓35内部的顶部设有散热扇37，且出料仓35的输出端设有托架38，所述托架38上设有第二气压缸39，且第二气压缸39的输出端设有门板40。生物质加工成生物炭后，加热仓9移动到一端，第一气压缸31顶起导热板7一端，使其倾斜，电动伸缩杆34打开挡板33，将生物炭倒入传送带36，第二气压缸39打开门板40，传送带36对生物炭进行出料，在此过程中，启动散热扇37对生物炭快速冷却。

实施例二

根据图1、2、3、4、5、6、7所示，本实施例提出了一种矿基生物炭的加热生产加工方法，包括以下步骤：

步骤一：将生物质从进料斗5投入，启动第一电机15带动螺旋轴14旋转，驱动生物质在输送导热管2内移动进行输送；

步骤二：启动鼓风机12，将下仓内产生的高温烟气从排烟管11排入上仓，对输送导热管2进行加热，从而对生物质进行预热；

步骤三：生物质从下料管4落入加热仓9内，燃气燃烧器6启动对导热板7进行加热，导热板7对加热仓9进行加热，通入惰性气体进行厌氧燃烧，并控制温度，从而对内部的生物质进行低温热裂解；预热热解两步骤，使得生物质受热更加均衡；

步骤四：启动第二电机18带动驱动轮19旋转，驱动轮19与轨道齿20适配，驱动加热仓9左右移动，对内部生物质进行晃动摊开；

步骤五：在加热仓9移动的过程中，从动轮23配合轨道齿20进行跟随旋转，驱动第二锥齿轮22旋转，第二锥齿轮22驱动第一锥齿轮21旋转，驱动一组翻转轴10旋转，该翻转轴10连接的联动轮24通过皮带25带动其他联动轮24旋转，从而驱动所有翻转轴10旋转，对生物质进行翻转受热；有利于进一步均匀受热，无需人工翻转，使用方便；

步骤六：在加热的过程中，产生高温烟气和焦油，通过排烟管11进入上仓预热，然后从净化仓13排出，在排出的过程中，通过滤网27、活性炭板28、麦饭石球29和软化树脂30对烟气进行过滤吸附，在加工完成后，收集加热仓9中粘附的焦油；既回收利用了热能，又避免污染空气；

步骤七：生物质加工成生物炭后，加热仓9移动到一端，第一气压缸31顶起导热板7一端，使其倾斜，电动伸缩杆34打开挡板33，将生物炭倒入传送带36；

步骤八：第二气压缸39打开门板40，传送带36对生物炭进行出料，在此过程中，启动散热扇37对生物炭快速冷却。

本发明通过输送导热管2来输送生物质，通过下仓内产生的高温烟气对输送导热管2进行加热，从而对生物质进行预热，预热后的生物质落入加热仓9，通过燃气燃烧器6对导热板7进行加热，从而对加热仓9进行加热，对内部的生物质进行热解，预热热解两步骤，使得生物质受热更加均衡，且输送导热管2输送生物质的时候，利用螺旋轴14的作用，在推送的时候打散生物质，加热仓9加热的时候，通过加热仓9移动使得生物质晃动而开，移动时通过联动作用驱动翻转轴10旋转，使得生物质被翻转摊开，有利于进一步均匀受热，无需人工翻转，使用方便；同时，加热仓9加热的过程中，产生高温烟气，通过排烟管11进入上仓对输送导热管2进行预热，然后从净化仓13净化后排出，既回收利用了热能，又避免污染空气；另外，在加工完成后，导热板7一端倾斜，打开挡板33，即可将加热仓9内的生物炭倒入传送带36，进行出料，在此过程中，通过散热扇37对生物炭快速冷却，功能多样化。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种矿基生物炭的加热生产设备，包括热解室（1），其特征在于：所述热解室（1）的内部设有上仓和下仓，所述上仓的内部设有输送导热管（2），且输送导热管（2）至少设有三组，相邻两组所述输送导热管（2）之间通过连接管（3）连通，下端的所述输送导热管（2）下方的一侧连接有下料管（4），且下料管（4）延伸至下仓内，上端的所述输送导热管（2）的一侧延伸出上仓并设有进料斗（5），所述下仓内部的底部设有燃气燃烧器（6），且燃气燃烧器（6）上设有导热板（7），所述导热板（7）上设有出火孔（8）；

所述导热板（7）上活动设有加热仓（9），且加热仓（9）的内部转动设有翻转轴（10），所述下仓的一侧和上仓之间连接有排烟管（11），且排烟管（11）上设有鼓风机（12），所述上仓顶部的一侧连通有净化仓（13）；

所述输送导热管（2）的内部转动设有螺旋轴（14），且输送导热管（2）的一端设有第一电机（15），所述第一电机（15）的输出端与所述螺旋轴（14）连接，所述输送导热管（2）的外侧设有导热罩（16），且导热罩（16）等距设有多组，所述导热罩（16）的内侧与输送导热管（2）的侧壁之间连接有翅片（17）；

所述加热仓（9）的两端均设有第二电机（18），且第二电机（18）的输出端设有驱动轮（19），所述导热板（7）的两端均设有轨道齿（20），所述驱动轮（19）与所述轨道齿（20）相适配；

所述加热仓（9）的一端转动设有第一锥齿轮（21），所述翻转轴（10）至少设有三组，所述第一锥齿轮（21）与一组所述翻转轴（10）连接，所述加热仓（9）一端的下方通过安装块转动设有第二锥齿轮（22），且第二锥齿轮（22）与第一锥齿轮（21）相适配，所述第二锥齿轮（22）下方连接有从动轮（23），且从动轮（23）与所述轨道齿（20）相适配，所述加热仓（9）远离第一锥齿轮（21）的一端设有联动轮（24），且联动轮（24）至少设有三组并分别与三组所述翻转轴（10）连接，相邻两组所述联动轮（24）之间连接有皮带（25）；

所述热解室（1）的前端铰接有清洁门，且清洁门上设有可视窗（26）；

所述净化仓（13）内部的下方设有滤网（27），且净化仓（13）内部的上方由上至下依次设有活性炭板（28）、麦饭石球（29）和软化树脂（30）；

所述下仓内部底部的一侧铰接有第一气压缸（31），所述第一气压缸（31）的输出端与所述导热板（7）铰接，所述下仓内部底部远离第一气压缸（31）的一侧设有支架（32），且支架（32）上方与导热板（7）铰接；

所述加热仓（9）的一侧铰接有挡板（33），且加热仓（9）两端的一侧均铰接有电动伸缩杆（34），所述电动伸缩杆（34）的输出端与所述挡板（33）铰接；

所述下仓一侧的下方连通有出料仓（35），且出料仓（35）的内部设有传送带（36），所述传送带（36）的一侧延伸至加热仓（9）下方，所述出料仓（35）内部的顶部设有散热扇（37），且出料仓（35）的输出端设有托架（38），所述托架（38）上设有第二气压缸（39），且第二气压缸（39）的输出端设有门板（40）。

2.应用于权利要求1所述的一种矿基生物炭的加热生产设备的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将生物质从进料斗（5）投入，启动第一电机（15）带动螺旋轴（14）旋转，驱动生物质在输送导热管（2）内移动进行输送；

步骤二：启动鼓风机（12），将下仓内产生的高温烟气从排烟管（11）排入上仓，对输送导热管（2）进行加热，从而对生物质进行预热；

步骤三：生物质从下料管（4）落入加热仓（9）内，燃气燃烧器（6）启动对导热板（7）进行加热，导热板（7）对加热仓（9）进行加热，通入惰性气体进行厌氧燃烧，并控制温度，从而对内部的生物质进行低温热裂解；

步骤四：启动第二电机（18）带动驱动轮（19）旋转，驱动轮（19）与轨道齿（20）适配，驱动加热仓（9）左右移动，对内部生物质进行晃动摊开；

步骤五：在加热仓（9）移动的过程中，从动轮（23）配合轨道齿（20）进行跟随旋转，驱动第二锥齿轮（22）旋转，第二锥齿轮（22）驱动第一锥齿轮（21）旋转，驱动一组翻转轴（10）旋转，该翻转轴（10）连接的联动轮（24）通过皮带（25）带动其他联动轮（24）旋转，从而驱动所有翻转轴（10）旋转，对生物质进行翻转受热；

步骤六：在加热的过程中，产生高温烟气和焦油，通过排烟管（11）进入上仓预热，然后从净化仓（13）排出，在排出的过程中，通过滤网（27）、活性炭板（28）、麦饭石球（29）和软化树脂（30）对烟气进行过滤吸附，在加工完成后，收集加热仓（9）中粘附的焦油；

步骤七：生物质加工成生物炭后，加热仓（9）移动到一端，第一气压缸（31）顶起导热板（7）一端，使其倾斜，电动伸缩杆（34）打开挡板（33），将生物炭倒入传送带（36）；

步骤八：第二气压缸（39）打开门板（40），传送带（36）对生物炭进行出料，在此过程中，启动散热扇（37）对生物炭快速冷却。