CN120737865B - 一种秸秆碳化再生利用方法及其装置 - Google Patents

一种秸秆碳化再生利用方法及其装置

Info

Publication number
CN120737865B
CN120737865B CN202511245949.2A CN202511245949A CN120737865B CN 120737865 B CN120737865 B CN 120737865B CN 202511245949 A CN202511245949 A CN 202511245949A CN 120737865 B CN120737865 B CN 120737865B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbonization
box
storage cavity
combustion
boxes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202511245949.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN120737865A (zh
Inventor
沈晓阳
房健
孙潇潇
顾颖
魏学敏
孙田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lianyungang Rural Energy Environment Protection Office Room
Original Assignee
Lianyungang Rural Energy Environment Protection Office Room
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lianyungang Rural Energy Environment Protection Office Room filed Critical Lianyungang Rural Energy Environment Protection Office Room
Priority to CN202511245949.2A priority Critical patent/CN120737865B/zh
Publication of CN120737865A publication Critical patent/CN120737865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN120737865B publication Critical patent/CN120737865B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/02Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form of cellulose-containing material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B1/00Retorts
    • C10B1/02Stationary retorts
    • C10B1/06Horizontal retorts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C10B57/10Drying
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明涉及秸秆回收利用技术领域,且公开了一种秸秆碳化再生利用方法及其装置,包括破碎装置,破碎装置的下方两侧分别设置有燃烧箱,燃烧箱内腔设置有碳化箱,两个燃烧箱下方设置有压实装置,燃烧箱与碳化箱之间设置有间隙,且燃烧箱上设置有与间隙对应的燃烧器。该秸秆碳化再生利用装置,通过双碳化箱、存储腔与第二螺旋搅拌轴的协同设计,克服了传统间歇式与连续式碳化装置的缺陷,同时,重叠期内燃烧箱排出的热气可集中作用于存储腔,配合第二螺旋搅拌轴的持续搅拌,既避免了间歇式装置中秸秆堆积预热不均、耗时久的问题,又解决了连续式装置中秸秆与热气接触时间短、余热利用不充分的痛点。

Description

一种秸秆碳化再生利用方法及其装置
技术领域
本发明涉及秸秆回收利用技术领域,尤其涉及一种秸秆碳化再生利用方法及其装置。
背景技术
目前,产生的秸秆废弃物,传统处理方式以露天焚烧、随意堆放为主,不仅造成严重的大气污染与资源浪费,还易引发火灾、占用耕地等问题,而秸秆碳化技术可将松散的秸秆转化为密度高、稳定性强的生物炭,该生物炭既能作为土壤改良剂提升土壤肥力、固碳减排,又能作为清洁燃料替代煤炭,还可加工为吸附材料处理污水,实现减量化、无害化、资源化的三重价值,因此成为秸秆高效利用的核心方向之一。
现有秸秆碳化装置主要分为间歇式与连续式两类:间歇式装置结构相对简单,通过上料、碳化、排料的批次化作业实现碳化,但单批次作业中,上料与排料阶段需停机操作,设备有效运行时间占比不足较低,处理效率低,难以满足中等规模生产需求;连续式装置虽能通过螺旋输送、多段炉体等结构实现不间断作业,但其设备链条长、占地面积大,且维护成本高、操作复杂,不适用于中小型碳化作业场景;同时,现有装置虽尝试利用碳化过程中产生的热气预热、干燥破碎后的秸秆,以降低能耗,但实际效果受限:间歇式装置中,破碎后的秸秆堆积在存储或预处理区域,热气难以穿透堆积层,易出现局部过热、整体干燥不均的问题,且需等待碳化与排料流程结束才能完成一次预热,耗时较长,局部会过度预热;连续式装置中,破碎秸秆随输送系统快速进入碳化装置,与热气接触时间短,无法充分吸收余热,预热干燥效果不佳,未能有效发挥余热回收价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:现有技术中间歇式碳化装置效率低、连续式装置占地大维护难不适配中小型作业,同时两类装置对碳化热气的余热利用均存在效果差的缺点,为此我们提出一种秸秆碳化再生利用方法及其装置。
为了实现上述目的,本申请采用了如下技术方案:一种秸秆碳化再生利用装置,包括破碎装置,破碎装置的下方两侧分别设置有燃烧箱,燃烧箱内腔设置有碳化箱,两个燃烧箱下方设置有压实装置,燃烧箱与碳化箱之间设置有间隙,且燃烧箱上设置有与间隙对应的燃烧器,所述碳化箱的一端设置有与压实装置的进料口连通的排料管,破碎装置的下端设置有存储腔,碳化箱的一端设置有与存储腔连通的上料管,存储腔的下端外围设置有预热腔,碳化箱与预热腔通过热气进管连通;
所述存储腔的底部为弧形,且存储腔的底部内侧设置有摆动槽,摆动槽内侧活动设置有弧形的摆动板,摆动板一端设置有与上料管适配的第二通孔,当第二通孔与上料管吻合时,碳化箱与存储腔连通;
所述存储腔的内侧中部转动设置有与第二通孔对应的第二螺旋搅拌轴,且第二螺旋搅拌轴可跟随摆动板摆动。
优选的,所述第二螺旋搅拌轴的数量为两个,两个第二螺旋搅拌轴通过同步组件实现同步旋转,其中一个第二螺旋搅拌轴与第二通孔对应,另一第二螺旋搅拌轴的下端贯穿摆动板向下延伸;
所述同步组件包括设置于存储腔内侧上端的连接座,两个第二螺旋搅拌轴的上端延伸至连接座内侧并设置有同步轮,两个同步轮通过同步带连接,存储腔的内侧上端安装设置有安装架,连接座与安装架转动连接,且转动连接处的轴线与摆动板的摆动的轴线重合。
优选的,所述碳化箱的内侧中部转动设置有第一螺旋搅拌轴。
优选的,所述燃烧箱的一端设置有用于驱动第一螺旋搅拌轴以及第二螺旋搅拌轴旋转的联动组件,所述联动组件包括转动设置于两个燃烧箱一端的转轴,第一螺旋搅拌轴的一端延伸至燃烧箱的外侧并设置有蜗轮,转轴端部设置有与蜗轮啮合的蜗杆,转轴一端设置有锥形齿轮,延伸至摆动板下方的第二螺旋搅拌轴的底部设置有伸缩万向节,且伸缩万向节下端设置有与锥形齿轮啮合的第二锥形齿轮,燃烧箱端部的一端设置有用于驱动转轴旋转的第一减速电机。
优选的,所述存储腔的底部设置有用于驱动摆动板往复摆动的驱动组件,所述驱动组件包括安装于存储腔底部一端的第二减速电机,存储腔底部的一端设置有与远离第二通孔的第二螺旋搅拌轴对应的避让槽,摆动板底部的一端均匀设置有齿条,第二减速电机的输出端设置有与齿条啮合且由第二减速电机驱动旋转的齿轮。
优选的,所述存储腔的一侧设置有与预热腔连通的第一热气排管。
优选的,所述存储腔的一侧设置有过滤箱,过滤箱内侧设置有过滤网,过滤箱的一端连通设置有冷凝器,所述燃烧箱与碳化箱之间的间隙通过烟气管与过滤箱连通。
优选的,所述过滤箱上端连通设置有施压箱,施压箱的内侧设置有热胀冷缩件,热胀冷缩件底部设置有与过滤网一侧对应的刷条架,所述第一热气排管的一端与施压箱连通,施压箱侧面连通设置有第二热气排管。
优选的,所述热胀冷缩件为双金属片。
本发明还包括一种实施例,具体为一种秸秆碳化再生利用方法,包括以下步骤:
S1:秸秆投入至破碎装置中进行破碎,破碎后落入存储腔存储,当其中一个碳化箱碳化期间,对另一碳化箱进行排料以及上料作业,且排料时处于碳化期间的燃烧箱产生的热气对存储腔中秸秆加热;
S2:其中一个碳化箱排料结束后,摆动板带动第二通孔摆动至该碳化箱对应的上料管,进行上料,上料结束后,两个碳化箱均处于碳化阶段,破碎装置继续破碎,期间两个燃烧箱产生的热气对存储腔中秸秆预热;
S3:随后,先进行碳化的碳化箱结束碳化,进行排料,排料期间由正在碳化的燃烧箱产生的热气对存储腔中秸秆继续预热,排料结束后上料,随后两个碳化箱再次进入碳化重叠期,破碎装置持续破碎,两个燃烧箱产生的热气对存储腔中秸秆预热,以此往复;
S4:碳化后的物料排入至压实装置压实挤出。
本发明的技术效果和优点:
本发明中,通过双碳化箱、存储腔与第二螺旋搅拌轴的协同设计,克服了传统间歇式与连续式碳化装置的缺陷:相比间歇式装置上料、碳化、排料批次停机的作业模式,本方案双碳化箱基于碳化时长>上料+排料时长实现交替作业,一个装置碳化时另一个可同步完成排料与上料并进入碳化状态,形成稳定的双装置同步碳化重叠期,解决了间歇式效率低、产能断层的问题;相比连续式装置,本方案采用破碎装置在上、双碳化箱居中、压实装置在下的纵向布局,无需复杂的横向连续输送系统,核心部件沿竖直方向紧凑排布,不仅占地面积显著缩小,设备采购与安装成本更低,且核心部件集中、检修路径清晰,方便日常维护,更贴合中小型碳化作业对空间与成本的需求;同时,重叠期内燃烧箱排出的热气可集中作用于存储腔,配合第二螺旋搅拌轴的持续搅拌,既避免了间歇式装置中秸秆堆积预热不均、耗时久的问题,又解决了连续式装置中秸秆与热气接触时间短、余热利用不充分的痛点,且由于秸秆预热时长约等于同步碳化的重叠时长加上一个碳化箱排料的时长,且其小于一次完整碳化时间,能控制秸秆预热时长,在确保充分预热干燥的同时,有效避免因预热时间过长导致的秸秆过度干燥、碳化前出现焦糊的问题。
附图说明
参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解,附图仅仅用于说明目的,而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中,相同的附图标记用于指代相同的部件:
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明另一视角的结构示意图;
图3为本发明破碎装置、燃烧箱、压实装置的整体结构示意图;
图4为本发明燃烧箱、碳化箱的剖面结构示意图;
图5为本发明图4基础上另一视角的结构示意图;
图6为本发明存储腔底部视角的结构示意图;
图7为本发明存储腔的剖面结构示意图;
图8为本发明存储腔、摆动板、破碎装置拆解状态下的结构示意图;
图9为本发明图8基础上另一视角的结构示意图;
图10为本发明第二螺旋搅拌轴与连接座拆解状态下的结构示意图;
图11为本发明过滤箱、冷凝器的整体结构示意图;
图12为本发明过滤网、第一热气排管、过滤箱拆解状态下的结构示意图。
图例说明:1、破碎装置;2、存储腔;3、燃烧箱;4、压实装置;5、过滤箱;6、冷凝器;7、排料管;8、上料管;9、燃烧器;10、碳化箱;11、第一螺旋搅拌轴;12、蜗轮;13、第一减速电机;14、第一热气排管;15、第一通孔;16、避让槽;17、转轴;18、蜗杆;19、第一锥形齿轮;20、伸缩万向节;21、摆动板;22、齿条;23、第二减速电机;24、第二螺旋搅拌轴;25、预热腔;26、摆动槽;27、安装架;28、连接座;29、齿轮;30、第二通孔;31、同步轮;32、同步带;33、烟气管;34、施压箱;35、第二热气排管;36、过滤网;37、刷条架;38、热胀冷缩件;39、热气进管;40、第二锥形齿轮。
具体实施方式
容易理解,根据本发明的技术方案,在不变更本发明实质精神下,本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明,而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。
参照图1-图12所示,一种秸秆碳化再生利用装置,包括破碎装置1,破碎装置1的下方两侧分别设置有燃烧箱3,燃烧箱3内腔设置有碳化箱10,两个燃烧箱3下方设置有压实装置4,破碎装置1、燃烧箱3、压实装置4连接为一体,压实装置4以及破碎装置1均为常规技术手段,较为成熟,本发明不做过多的赘述,燃烧箱3与碳化箱10之间设置有间隙,且燃烧箱3上设置有与间隙对应的燃烧器9,便于对碳化箱10加热,碳化箱10的一端设置有与压实装置4的进料口连通的排料管7,排料管7倾斜设置,且排料管7上设置有控制阀,破碎装置1的下端设置有存储腔2,存储腔2用于存储破碎后的秸秆,碳化箱10的一端设置有与存储腔2连通的上料管8,上料管8倾斜设置,具体的,存储腔2底部两端对称设置有与存储腔2连通的第一通孔15,上料管8是通过第一通孔15与存储腔2连通,存储腔2的下端外围设置有预热腔25,为了方便进入预热腔25中热气的排出,存储腔2的一侧设置有与预热腔25连通的第一热气排管14,碳化箱10与预热腔25通过热气进管39连通,且存储腔2的底部为隔热板,避免对底部结构产生影响,为了方便存储腔2中物料向中间集中,存储腔2的底部为弧形,存储腔2的底部内侧设置有摆动槽26,摆动槽26内侧活动设置有弧形的摆动板21,摆动板21一端设置有与上料管8适配的第二通孔30,当第二通孔30与上料管8吻合时,碳化箱10与存储腔2连通,存储腔2的内侧中部转动设置有与第二通孔30对应的第二螺旋搅拌轴24,且第二螺旋搅拌轴24可跟随摆动板21摆动,具体的,为了实现摆动,第二螺旋搅拌轴24的数量优选为两个,两个第二螺旋搅拌轴24通过同步组件实现同步旋转,其中一个第二螺旋搅拌轴24与第二通孔30对应,另一第二螺旋搅拌轴24的下端贯穿摆动板21向下延伸,贯穿处通过轴承转动连接,作为一种实施例,同步组件包括设置于存储腔2内侧上端的连接座28,两个第二螺旋搅拌轴24的上端延伸至连接座28内侧并设置有同步轮31,两个同步轮31通过同步带32连接,也可以通过链条链轮或者齿轮啮合的方式实现同步转动,存储腔2的内侧上端安装设置有安装架27,连接座28与安装架27通过销轴转动连接,且转动连接处的轴线与摆动板21的摆动的轴线重合,从而实现第二螺旋搅拌轴24跟随摆动板21的摆动,为了实现摆动板21的摆动,在存储腔2的底部设置有用于驱动摆动板21往复摆动的驱动组件,驱动组件包括安装于存储腔2底部一端的第二减速电机23,存储腔2底部的一端设置有与远离第二通孔30的第二螺旋搅拌轴24对应的避让槽16,摆动板21底部的一端均匀设置有齿条22,第二减速电机23的输出端设置有与齿条22啮合且由第二减速电机23驱动旋转的齿轮29,在摆动槽26内壁与避让槽16外围以及第一通孔15外围的对应处,均嵌设安装有耐高温的密封圈,密封圈与摆动板21表面贴合,避免杂质进入摆动槽26与摆动板21之间的间隙,密封圈为成熟技术手段,本发明不做过多的赘述。
上述第二螺旋搅拌轴24可跟随第二通孔30同步摆动的设计,进一步优化了物料输送与处理流程:上料阶段,第二螺旋搅拌轴24随第二通孔30摆向目标碳化箱10的上料管8,能借助螺旋推送力加速预热后的秸秆向碳化箱10转移,相比单纯依赖重力上料,大幅缩短上料时间,且有效避免物料在输送通道内堵塞,保障上料过程顺畅高效;不上料时,而第二螺旋搅拌轴24随第二通孔30与上料管8的错开回归存储腔2中间位置,此时配合存储腔2的弧形底结构,可推动物料形成向下输送、底部撞击扩散、上端物料补位的循环流态,既避免了物料在腔室角落形成死角或板结,又能持续对新破碎的秸秆进行搅拌预处理,确保存储腔内所有物料均能与热气充分接触,维持稳定的预热效果,为后续上料提供均匀、干燥的原料。
为了在碳化时对物料搅拌,在碳化箱10的内侧中部转动设置有第一螺旋搅拌轴11,为了同步实现第一螺旋搅拌轴11以及第二螺旋搅拌轴24的旋转,在燃烧箱3的一端设置有用于驱动第一螺旋搅拌轴11以及第二螺旋搅拌轴24旋转的联动组件,作为一种优选实施例,联动组件包括转动设置于两个燃烧箱3一端的转轴17,第一螺旋搅拌轴11的一端延伸至燃烧箱3的外侧并设置有蜗轮12,转轴17端部设置有与蜗轮12啮合的蜗杆18,转轴17一端设置有锥形齿轮19,延伸至摆动板21下方的第二螺旋搅拌轴24的底部设置有伸缩万向节20,且伸缩万向节20下端设置有与锥形齿轮19啮合的第二锥形齿轮40,伸缩万向节20的设置可以方便带动第二螺旋搅拌轴24旋转,又可以实现第二螺旋搅拌轴24的摆动,不影响其转动,转轴17、蜗轮12均设置在一个防护壳体内部,伸缩万向节20下端与该壳体通过轴承转动连接,该壳体的一端设置有用于驱动转轴17旋转的第一减速电机13。
为了方便将碳化箱10中排出的烟气进行初步的处理,在存储腔2的一侧设置有过滤箱5,过滤箱5内侧设置有过滤网36,过滤箱5的一端连通设置有冷凝器6,燃烧箱3与碳化箱10之间的间隙通过烟气管33与过滤箱5连通,为了在工作结束时对过滤网36清理,在过滤箱5上端连通设置有施压箱34,施压箱34的内侧设置有热胀冷缩件38,热胀冷缩件38优选为双金属片,热胀冷缩件38底部设置有与过滤网36一侧对应的刷条架37,第一热气排管14的一端与施压箱34连通,施压箱34侧面连通设置有第二热气排管35,热胀冷缩件38受热壳弯曲,进而带动刷条架37位移,在结束工作时可降温复位,进而通过刷条架37对过滤网36清理,清理的杂质可向下排出,连接专门的盛接装置盛接,定期拆下清理。
本发明还涉及一种实施例,具体为一种秸秆碳化再生利用方法,采用上述的秸秆碳化再生利用装置实施,包括以下步骤:
步骤1:秸秆投入至破碎装置1中进行破碎,破碎后落入存储腔2存储,当其中一个碳化箱10碳化期间,对另一碳化箱10进行排料以及上料作业,且排料时处于碳化期间的燃烧箱3产生的热气对存储腔2中秸秆加热;
步骤2:其中一个碳化箱10排料结束后,摆动板21带动第二通孔30摆动至该碳化箱10对应的上料管8,进行上料,上料结束后,两个碳化箱10均处于碳化阶段,破碎装置1继续破碎,期间两个燃烧箱3产生的热气对存储腔2中秸秆预热;
步骤3:随后,先进行碳化的碳化箱10结束碳化,进行排料,排料期间由正在碳化的燃烧箱3产生的热气对存储腔2中秸秆继续预热,排料结束后上料,随后两个碳化箱10再次进入碳化重叠期,破碎装置1持续破碎,两个燃烧箱3产生的热气对存储腔2中秸秆预热,以此往复;
步骤4:碳化后的物料排入至压实装置4压实挤出。
具体详细工作原理:初始时第二螺旋搅拌轴24位于存储腔2中部,第二通孔30位于两个上料管8之间,摆动板21的两端对两个第一通孔15为封堵状态,秸秆加入至破碎装置1中进行破碎,破碎后落至存储腔2中,第一轮破碎存储在存储腔2中的秸秆由于两个碳化箱10均为工作,因此无法通过燃烧箱3的热气进行预热,需要对其中一个碳化箱10进行上料时,第二减速电机23带动齿轮29转动,齿轮29通过齿条22带动摆动板21朝需要上料的碳化箱10的一侧摆动,第二螺旋搅拌轴24跟随摆动板21摆动,直至第二通孔30与需要上料的上料管8吻合,由于其中一个第二螺旋搅拌轴24底部设置有伸缩万向节20,因此该第二螺旋搅拌轴24与第二锥形齿轮40之间可发生伸缩,期间,第一减速电机13带动转轴17转动,转轴17带动锥形齿轮19转动,锥形齿轮19通过第二锥形齿轮40、伸缩万向节20带动第二螺旋搅拌轴24旋转,该第二螺旋搅拌轴24可通过同步轮31、同步带32另一第二螺旋搅拌轴24转动,从而第二螺旋搅拌轴24旋转可加速上料至碳化箱10,上料结束后摆动板21带动第二通孔30、第二螺旋搅拌轴24回摆复位,上料管8被封堵,此时燃烧器9工作开始碳化作业,破碎装置1继续破碎,处于碳化作业的燃烧箱3中产生的热气通过第一热气排管14进入预热腔25,进而对存储腔2中秸秆预热、干燥,且预热干燥一定时长后,摆动板21向另一空闲状态的碳化箱10的一侧摆动,进而实现上料,随后该碳化箱10也进入碳化状态,破碎装置1继续破碎,两个燃烧箱3产生的热气均对存储腔2中秸秆预热,之后,先碳化的碳化箱10结束碳化,打开对应的排料管7,第一螺旋搅拌轴11可将碳化后的物料输入至压实装置4进行压实挤出,该排料期间另一个燃烧箱3中热气对存储腔2中秸秆预热,排放后进行上料,两个碳化箱10进入碳化重叠期,破碎装置1继续破碎,两个燃烧箱3中产生的热气对存储腔2中秸秆预热,之后其中一个先碳化的碳化箱10结束碳化,进行排料,排料期间同样只有处于工作状态的燃烧箱3产生的热气对存储腔2中秸秆预热,排料结束,进行上料,然后继续进入两个碳化箱10的碳化重叠期,以此往复,期间蜗杆18带动蜗轮12转动,蜗轮12带动第一螺旋搅拌轴11转动,第一螺旋搅拌轴11不断搅拌输送碳化箱10中物料,期间碳化箱10产生的烟气通过烟气管33进入过滤箱5,通过过滤网36预过滤大颗粒,随后进入冷凝器6进行冷凝,从而产生液态焦油与木醋液的混合物,废气排出后可外接废气处理净化装置进一步处理,进入预热腔25的热气通过热气进管39排出,进入施压箱34,对热胀冷缩件38加热,然后通过第二热气排管35排出,被加热的热胀冷缩件38为双金属片,进而热胀冷缩件38向一侧弯曲,从而带动刷条架37上移或下移,在碳化作业结束时降温复位,可对碳化期间附着在过滤网36的杂质刮扫清理。
需要说明的是,根据上述工作原理,除了一开始时的秸秆得不到规律的预热之外,后续秸秆预热时间几乎稳定,约为两个碳化箱10重叠碳化时长加上其中一个碳化箱10排料的时长,具体推导如下:
首先明确方案核心时间参数:下述内容中装置A为其中一个碳化箱10,装置B为另一个碳化箱10,设单个碳化装置一次完整碳化时长为T,单次上料时长为t1,单次排料时长为t2,碳化时长是大于上料加上排料时长的,进而T>t1+t2,双碳化箱10作业时序为“装置A先启动碳化,间隔t1+t2(装置B完成上料+排料)后启动装置B,装置A碳化T时长后完成碳化,进入排料阶段”,此时装置B已碳化的时长即为双碳化箱10碳化重叠期时长T1,由时序关系可得T1=T-(t1+t2)(因装置B晚启动t1+t2,装置A完成碳化时,装置B碳化时长为T-(t1+t2)。
结合每个碳化箱10都是排料结束再上料的规则,某批秸秆落入存储腔2后,需经历“装置A、B同步碳化的重叠期T1”(此阶段双碳化箱10持续产热气,秸秆持续预热),待装置A进入排料阶段(时长t2),装置B仍处于碳化状态(持续产热气,秸秆继续预热),直至装置A排料结束,该批秸秆才被上料至装置A,因此一轮秸秆的预热时长为双碳化箱10碳化重叠期时长T1+装置A排料时长t2(或装置B排料时长t2),代入T1=T-(t1+t2)可得:预热时长=T-(t1+t2)+t2=T-t1
进一步对比重叠期时长+排料时长与一次完整碳化时长T:因t1为正值,故T-t1<T,即T>t1+t2,由此可推导出:一轮秸秆的预热时长约为双碳化箱10碳化重叠期时长加上其中一个碳化箱10排料时长,且单个碳化箱10一次完整碳化时长大于该总时长,从而可避免预热过度。
本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容,本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下,对上述实施例进行多种变形和修改,而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种秸秆碳化再生利用装置,其特征在于,包括破碎装置,破碎装置的下方两侧分别设置有燃烧箱,燃烧箱内腔设置有碳化箱,两个燃烧箱下方设置有压实装置,燃烧箱与碳化箱之间设置有间隙,且燃烧箱上设置有与间隙对应的燃烧器,所述碳化箱的一端设置有与压实装置的进料口连通的排料管,破碎装置的下端设置有存储腔,碳化箱的一端设置有与存储腔连通的上料管,存储腔的下端外围设置有预热腔,碳化箱与预热腔通过热气进管连通;
所述存储腔的底部为弧形,且存储腔的底部内侧设置有摆动槽,摆动槽内侧活动设置有弧形的摆动板,摆动板一端设置有与上料管适配的第二通孔,当第二通孔与上料管吻合时,碳化箱与存储腔连通;
所述存储腔的内侧中部转动设置有与第二通孔对应的第二螺旋搅拌轴,且第二螺旋搅拌轴可跟随摆动板摆动;
所述第二螺旋搅拌轴的数量为两个,两个第二螺旋搅拌轴通过同步组件实现同步旋转,其中一个第二螺旋搅拌轴与第二通孔对应,另一第二螺旋搅拌轴的下端贯穿摆动板向下延伸;
所述同步组件包括设置于存储腔内侧上端的连接座,两个第二螺旋搅拌轴的上端延伸至连接座内侧并设置有同步轮,两个同步轮通过同步带连接,存储腔的内侧上端安装设置有安装架,连接座与安装架转动连接,且转动连接处的轴线与摆动板的摆动的轴线重合。
2.根据权利要求1所述的秸秆碳化再生利用装置,其特征在于:所述碳化箱的内侧中部转动设置有第一螺旋搅拌轴。
3.根据权利要求2所述的秸秆碳化再生利用装置,其特征在于:所述燃烧箱的一端设置有用于驱动第一螺旋搅拌轴以及第二螺旋搅拌轴旋转的联动组件,所述联动组件包括转动设置于两个燃烧箱一端的转轴,第一螺旋搅拌轴的一端延伸至燃烧箱的外侧并设置有蜗轮,转轴端部设置有与蜗轮啮合的蜗杆,转轴一端设置有锥形齿轮,延伸至摆动板下方的第二螺旋搅拌轴的底部设置有伸缩万向节,且伸缩万向节下端设置有与锥形齿轮啮合的第二锥形齿轮,燃烧箱端部的一端设置有用于驱动转轴旋转的第一减速电机。
4.根据权利要求1所述的秸秆碳化再生利用装置,其特征在于:所述存储腔的底部设置有用于驱动摆动板往复摆动的驱动组件,所述驱动组件包括安装于存储腔底部一端的第二减速电机,存储腔底部的一端设置有与远离第二通孔的第二螺旋搅拌轴对应的避让槽,摆动板底部的一端均匀设置有齿条,第二减速电机的输出端设置有与齿条啮合且由第二减速电机驱动旋转的齿轮。
5.根据权利要求1所述的秸秆碳化再生利用装置,其特征在于:所述存储腔的一侧设置有与预热腔连通的第一热气排管。
6.根据权利要求5所述的秸秆碳化再生利用装置,其特征在于:所述存储腔的一侧设置有过滤箱,过滤箱内侧设置有过滤网,过滤箱的一端连通设置有冷凝器,所述燃烧箱与碳化箱之间的间隙通过烟气管与过滤箱连通。
7.根据权利要求6所述的秸秆碳化再生利用装置,其特征在于:所述过滤箱上端连通设置有施压箱,施压箱的内侧设置有热胀冷缩件,热胀冷缩件底部设置有与过滤网一侧对应的刷条架,所述第一热气排管的一端与施压箱连通,施压箱侧面连通设置有第二热气排管。
8.根据权利要求7所述的秸秆碳化再生利用装置,其特征在于:所述热胀冷缩件为双金属片。
9.一种秸秆碳化再生利用方法,采用权利要求1-8任一项所述的秸秆碳化再生利用装置实施,其特征在于,包括以下步骤:
S1:秸秆投入至破碎装置中进行破碎,破碎后落入存储腔存储,当其中一个碳化箱碳化期间,对另一碳化箱进行排料以及上料作业,且排料时处于碳化期间的燃烧箱产生的热气对存储腔中秸秆加热;
S2:其中一个碳化箱排料结束后,摆动板带动第二通孔摆动至该碳化箱对应的上料管,进行上料,上料结束后,两个碳化箱均处于碳化阶段,破碎装置继续破碎,期间两个燃烧箱产生的热气对存储腔中秸秆预热;
S3:随后,先进行碳化的碳化箱结束碳化,进行排料,排料期间由正在碳化的燃烧箱产生的热气对存储腔中秸秆继续预热,排料结束后上料,随后两个碳化箱再次进入碳化重叠期,破碎装置持续破碎,两个燃烧箱产生的热气对存储腔中秸秆预热,以此往复;
S4:碳化后的物料排入至压实装置压实挤出。
CN202511245949.2A 2025-09-02 2025-09-02 一种秸秆碳化再生利用方法及其装置 Active CN120737865B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202511245949.2A CN120737865B (zh) 2025-09-02 2025-09-02 一种秸秆碳化再生利用方法及其装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202511245949.2A CN120737865B (zh) 2025-09-02 2025-09-02 一种秸秆碳化再生利用方法及其装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN120737865A CN120737865A (zh) 2025-10-03
CN120737865B true CN120737865B (zh) 2025-11-18

Family

ID=97190778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202511245949.2A Active CN120737865B (zh) 2025-09-02 2025-09-02 一种秸秆碳化再生利用方法及其装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN120737865B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207709165U (zh) * 2017-08-10 2018-08-10 何秋英 一种秸秆破碎碳化压块机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104560075A (zh) * 2013-10-27 2015-04-29 天津旺达农机服务专业合作社 一种新型秸秆碳化设备
CN112063401B (zh) * 2020-09-21 2021-06-25 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种移动式秸秆烘焙与炭化处理原位还田方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207709165U (zh) * 2017-08-10 2018-08-10 何秋英 一种秸秆破碎碳化压块机

Also Published As

Publication number Publication date
CN120737865A (zh) 2025-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204079889U (zh) 一种有机固体废物处理的热解设备
CN111040791A (zh) 有机垃圾热解装置及有机垃圾热解处理方法
CN112113407A (zh) 一种饲料烘干设备
CN106925245B (zh) 活性炭再生装置及其再生方法
CN101602565A (zh) 污水处理厂脱水后污泥处理工艺
KR20220082341A (ko) 연속식 바이오매스 탄화장치
CN120737865B (zh) 一种秸秆碳化再生利用方法及其装置
CN113512434A (zh) 一种可车载移动式农业畜牧业高碳固废原位资源化炭化炉
CN111457395A (zh) 一种利用垃圾焚烧发电烟气焚烧污泥的装置
CN206989218U (zh) 污泥旋转热解结构
CN216273947U (zh) 一种废轮胎裂解的燃烧炉
CN110425547A (zh) 一种含油污泥处理成套设备
CN212640379U (zh) 一种城市生活垃圾高温碳化装置
CN220685009U (zh) 一种生物炭制备秸秆炭化炉
CN112032729A (zh) 一种垃圾无害化处理用垃圾焚烧发电系统
CN217127252U (zh) 一种污泥处理系统
CN215365602U (zh) 一种可车载移动式农业畜牧业高碳固废原位资源化炭化炉
CN111732961B (zh) 用于秸秆的连续清洁炭化装置
CN114192560A (zh) 一种基于异位热脱附的炭化设备及其使用方法
CN112876882A (zh) 一种生产碳黑的改进工艺
CN206989219U (zh) 污泥中温热解炉装置
CN202297450U (zh) 生物质炭化炉
CN120555083B (zh) 一种分段式生物质连续干燥热解炭化设备
CN105753274A (zh) 一种污泥处置系统及处置工艺
CN207877557U (zh) 一种污泥干化装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant