CN207646125U - 一种节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，可包括进料螺旋输送机、炭化内筒、外加热炉膛、可燃气回气装置、螺旋状出料管以及驱动装置，进料螺旋输送机的出料口与炭化内筒的进料腔连通，炭化内筒可转动地安装在支架上并包括进料腔、出料腔以及位于两者之间的炭化管组，炭化管组位于外加热炉膛内，外加热炉膛固定安装在支架上，其烟气排放口与上游的畜禽粪便烘干机连通，可燃气回气装置用于将炭化管组中所产生的可燃气回收至外加热炉膛完全燃烧供热，螺旋状出料管环绕在出料腔上并与其连通，驱动装置用于驱动炭化内筒旋转。

Description

一种节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备

技术领域

本实用新型涉及一种节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备。

背景技术

生物炭是生物有机材料(生物质)在缺氧或绝氧环境中，经高温热解后生成的固态产物。生物炭既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等，可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案。

随着现代社会人口的不断增加，生活水平不断的提高，畜禽养殖业和农林业也迅速发展，从而导致畜禽粪便和农林业废弃物的处理问题也尤为突出。畜禽粪便和农林业废弃物热解炭化后的生物炭有以下几个明显的优点：1)能有效去除畜禽粪便中的有机污染物如抗生素、病菌、寄生虫等；2)钝化重金属等无机物，或将其在炭化过程中形成的化合物固定在生物炭中，从而达到粪便和农林废弃物无害化的目的；3)畜禽粪便和农林废弃物热解炭化所得的生物炭具有稳定性高、表面积大、孔隙发达、容重轻、偏碱性等特点。因此，一种节能环保的畜禽粪便制备生物炭的装置开发具有非常重要的现实意义和实用价值。

发明内容

本实用新型旨在提供一种节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，以实现畜禽粪便的无害化处理和资源化安全利用。为此，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，可包括进料螺旋输送机、炭化内筒、外加热炉膛、可燃气回气装置、螺旋状出料管以及驱动装置，所述进料螺旋输送机的出料口与所述炭化内筒的进料腔连通，所述炭化内筒可转动地安装在支架上并包括进料腔、出料腔以及位于两者之间的炭化管组，所述炭化管组位于所述外加热炉膛内，所述外加热炉膛固定安装在支架上，其烟气排放口与上游的畜禽粪便烘干机连通，所述可燃气回气装置用于将所述炭化管组中所产生的可燃气回收至所述外加热炉膛，所述螺旋状出料管环绕在所述出料腔上并与其连通，所述驱动装置用于驱动所述炭化内筒旋转。

在本实用新型的实施例中，所述外加热炉膛沿物料流向布置有多个均匀间隔开的燃烧器。

优选地，所述燃烧器为分布在所述外加热炉膛底部、所述炭化管组的正下方的生物质燃烧机。生物质燃烧机使用生物质颗粒为燃料，相比于天然气或燃油，降低了燃料成本。

在这种情况下，所述生物质燃烧机与畜禽粪便的存料车间之间还设置有燃烧空气抽吸装置。因此，燃烧所需的氧气由风机从存料车间引来，既满足了燃烧的供氧需要，又保证了存料车间呈微负压，异味不向外扩散，抽过来的异味气体还能通过高温完全燃烧无害化处理，一举两得。

在本实用新型的实施例中，所述炭化管组包括多根均匀圆周分布的炭化管，每根炭化管的两端分别焊接于所述进料腔和所述出料腔的端板之上，且每根炭化管的外壁与所述进料腔和所述出料腔的内壁相切。

优选地，所述炭化管组上还设置有至少一个加强板，以提高炭化管组的抗弯性。

进一步地，所述进料腔和所述出料腔内壁均设有螺旋状拨料板。螺旋状拨料板可以防止物料堆积，使进出料顺畅平稳。

进一步地，所述可燃气回气装置包括回气腔、可燃气回气管和空气管，所述回气腔布置在所述出料腔外端面上并与所述出料腔连通，所述可燃气回气管一端通向所述回气腔，另一端通向所述外加热炉膛，所述空气管从侧面与所述可燃气回气管连通。

进一步地，所述外加热炉膛的内壁浇筑有耐温超过1200℃的耐火材料，以保证其在高温情况下正常使用。

进一步地，所述螺旋状出料管的螺旋方向与所述炭化内筒的旋转方向相反，其作用是在出料的同时可以很好的密封，防止出料腔中的气体泄露。

本实用新型采用上述技术方案，具有的有益效果是：本实用新型设计合理，节能环保，运行成本低，是一种高效的畜禽粪便无害化处理装置。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备的立体图；

图2是图1所示的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备的侧面剖视图；

图3是图1所示的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备中的炭化内筒的立体图；

图4是图1所示的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备中的可燃气回气装置的立体图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。图1示出了根据本实用新型的实施例的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备1(下文简称为生物炭生产设备1)。

如图1所示，生物炭生产设备1可包括进料螺旋输送机10、炭化内筒20、外加热炉膛30、可燃气回气装置40、螺旋状出料管50以及驱动装置60。其中，炭化内筒20沿物料流向倾斜一较小角度(例如，2°)，即进料端高于出料端，以有助于物料流动。进料螺旋输送机10的结构为本领域技术人员所熟知，这里不再进一步描述。

图2示出了图1所示的生物炭生产设备1的侧剖面。图3示出了图1所示的生物炭生产设备1中的炭化内筒20。如图1-3所示，炭化内筒20可转动地安装在支架70上。具体地，炭化内筒20通过前后托轮80、挡偏轮90、前后滚圈100可转动地安装前后支架710和720。炭化内筒20可包括进料腔210、出料腔220以及位于两者之间的炭化管组230。进料腔210与进料螺旋输送机10的出料口连通。即，待炭化的原料(例如，畜禽粪便和农林废弃物的混合物)通过进料螺旋输送机10输送至进料腔210。优选地，进料腔210内壁焊有螺旋状拨料板211。螺旋状拨料板211可防止物料堆积，从而使物料能够均匀顺畅地进入后面的炭化管组230。炭化管组230位于外加热炉膛30内。在所示实施例中，炭化管组230包括六根均匀圆周分布的炭化管230。但在其它实施例中，炭化管30的数量不限于六根，可以根据实际情况进行设置。炭化管的数量和尺寸(长度和直径)与处理能力有关。每根炭化管230的两端分别焊接于进料腔210和出料腔220的端板212、222上，且每根炭化管230的外壁与进料腔210和出料腔的内壁相切。这有助于进出料更顺畅。

优选地，炭化管组230上还设置有至少一个加强板240(图中示出两个)，以提高炭化管组的抗弯性。

参照图1和2，外加热炉膛30固定安装在支架70(具体地，中间支架730)上。外加热炉膛30外部是普通钢结构，内壁浇筑有耐温超过1200℃的耐火材料310。因此，能够保证其在高温情况下正常使用。外加热炉膛30上布置有烟气排放口320，烟气排放口310与上游的畜禽粪便烘干机(未示出)连通。因此，由从烟气排放口320排出的高温烟气(约400℃)可作为烘干机的热源，可以节省烘干机的能耗。

在所示实施例中，外加热炉膛30沿物料流向布置有多个均匀间隔开的燃烧器330(例如4个)，以便于控制炭化管组230的炭化温度。具体地，燃烧器330为分布在外加热炉膛30底部、炭化管组230的正下方的生物质燃烧机。生物质燃烧机330使用生物质颗粒为燃料，相比于天然气或燃油，降低了燃料成本。当然，燃烧器330也可以是其它本领域技术人员所熟知的燃烧器。

在这种情况下，生物质燃烧机330与畜禽粪便的存料车间之间还设置有燃烧空气抽吸装置(未示出)。因此，燃烧所需的氧气由风机从存料车间引来，既满足了完全燃烧的供氧需要，又保证了存料车间呈微负压，异味不向外扩散，抽过来的异味气体还能通过燃烧无害化处理，一举两得。

此外，外加热炉膛30还布置有多个温度传感器(未示出)，以监控外加热炉膛30内的温度，进而控制炭化管组的炭化温度。

参照图4，图4示出了图1所示的生物炭生产设备1中的可燃气回气装置40。可燃气回气装置40用于将炭化管组230中所产生的可燃气回收至外加热炉膛30。具体地，可燃气回气装置40可包括回气腔410、可燃气回气管420和空气管430。回气腔410布置在出料腔外端面223上并与出料腔220(参见图2)连通。即，出料腔外端面223上具有连通回气腔410和出料腔220的开口224。因此，出料腔220中的可燃气可以通过开口224进入回气腔410中。在所示实施例中，回气腔410呈矩形盒状。可燃气回气管420一端通向回气腔410，另一端通向外加热炉膛230。具体地，可燃气回气管420从回气腔410延伸穿过出料腔220的端板222进入外加热炉膛230中。空气管430从侧面与可燃气回气管420连通。即空气管430与可燃气回气管420形成T形三通结构。

参照图1和2，螺旋状出料管50环绕在出料腔220上并与其连通。具体地，螺旋状出料管50焊接在炭化内筒20的出料腔220的外壁上，其旋向与炭化内筒20方向相反。其作用是在出料的同时可以很好的密封，防止出料腔中的气体泄露。

所述驱动装置用于驱动炭化内筒20旋转。通常，所述驱动装置可包括齿轮传动系统、减速机和电机等。其结构是本领域技术人员所熟知，这里不再进一步描述。

下面简要说明一下本实用新型的工作过程。

物料准备：将畜禽粪便和农林废弃物按照1.0～3.0:1.0的重量分比混合均匀，此时含水率为60％左右，输送到料仓备用；将料仓中的物料输送到烘干机，利用炭化炉出来的约400℃热烟气烘干至含水率30％左右，出料输送至进料螺旋输送机。

热解炭化：启动升温时，在外加热炉膛中通过生物质燃烧机加热炭化管组，利用温度传感器自动、精准的控制炭化热解过程中不同阶段需要的不同温度，从而达到最好的炭化效果；生物质燃烧机燃烧所需的氧气，由风机从混料的存料车间引来，既满足了完全燃烧的供氧需要，又保证了混料的存料车间呈微负压，异味不向外扩散，抽过来的异味气体还能通过燃烧无害化处理；同时，物料在炭化管组中热解产生的可燃气体(包括焦油)可通过回气装置回到外加热炉膛完全燃烧，为热解炭化提供热量，由外加热炉膛最终排放的余热烟气可供前序的烘干机使用。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。本实用新型所述的设备同样适用于污泥等有机物的炭化。

Claims (10)

1.一种节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：包括进料螺旋输送机、炭化内筒、外加热炉膛、可燃气回气装置、螺旋状出料管以及驱动装置，所述进料螺旋输送机的出料口与所述炭化内筒的进料腔连通，所述炭化内筒可转动地安装在支架上并包括进料腔、出料腔以及位于两者之间的炭化管组，所述炭化管组位于所述外加热炉膛内，所述外加热炉膛固定安装在支架上，其烟气排放口与上游的畜禽粪便烘干机连通，所述可燃气回气装置用于将所述炭化管组中所产生的可燃气回收至所述外加热炉膛，所述螺旋状出料管环绕在所述出料腔上并与其连通，所述驱动装置用于驱动所述炭化内筒旋转。

2.如权利要求1所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述外加热炉膛沿物料流向布置有多个均匀间隔开的燃烧器。

3.如权利要求2所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述燃烧器为分布在所述外加热炉膛底部、所述炭化管组的正下方的生物质燃烧机。

4.如权利要求3所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述生物质燃烧机与畜禽粪便的存料车间之间设置有燃烧空气抽吸装置。

5.如权利要求1所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述炭化管组包括多根均匀圆周分布的炭化管，每根炭化管的两端分别焊接于所述进料腔和所述出料腔的端板上，且每根炭化管的外壁与所述进料腔和所述出料腔的内壁相切。

6.如权利要求5所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述炭化管组上还设置有至少一个加强板。

7.如权利要求1所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述进料腔和所述出料腔内壁均设有螺旋状拨料板。

8.如权利要求1所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述可燃气回气装置包括回气腔、可燃气回气管和空气管，所述回气腔布置在所述出料腔外端面上并与所述出料腔连通，所述可燃气回气管一端通向所述回气腔，另一端通向所述外加热炉膛，所述空气管从侧面与所述可燃气回气管连通。

9.如权利要求1所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述外加热炉膛的内壁浇筑有耐温超过1200℃的耐火材料。

10.如权利要求1所述的节能环保的畜禽粪便生物炭生产设备，其特征在于：所述螺旋状出料管的螺旋方向与所述炭化内筒的旋转方向相反。