CN219771776U - 一种用于加工植物碳粉材料的节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于加工植物碳粉材料的节能系统，包括通过第一管道依次连接的进料斗、混料仓、加热装置和回收装置，混料仓连接有进气管，氮气可从进气管注入到混料仓内；回收装置通过第二管道上的加压风机与混料仓连通；加热装置包括罐体和设置在罐体内的且与第一管道连通的石英管，在罐体内设置有加热部件；在罐体和回收装置的外壁上分别设置有多个均匀分布的热电单元，热电单元可将热量回收并转化为电能。本实用新型通过第二管道与回收装置连接，使得回收装置内加工后的氮气可以送到混料仓内并循环利用，从而达到节能的目的；通过在加热装置和回收装置的外壁上设置有热电电源，从而将产生的热量转化为电能，进而也达到节能的目的。

Description

一种用于加工植物碳粉材料的节能系统

技术领域

本实用新型涉及植物碳材料生产技术领域，具体是涉及一种用于加工植物碳粉材料的节能系统。

背景技术

生物炭是指农林废弃物等生物质，在缺氧和一定温度条件下热解形成的富碳产物，可以让植物秸秆等农业废弃物变废为宝。生物炭具有极好的吸附缓冲能力和保肥保水性能，可有效改良土壤结构、提高肥力、解决土壤退化问题，从而实现农业生产良性循环。目前主要将粉碎后的秸秆碎末进入碳化炉内后，进行加热碳化。

申请公布号CN112251267A公开了一种秸秆碳粉的制造设备及工艺，具体公开了包括电机驱动的推进器，连接的进料斗，安装在筒体上的齿圈，与筒体尾端连接的气固分离器，以及燃烧喷嘴，其特征是：旋风分离器(25)上部的分离器管(26)连接到裂解炉(20)的燃烧室(33)，在裂解炉(20)的顶部安装有c防爆口(31)、安装有助燃风管(29)及相连接的助燃风机(30)、可燃气进入管(27)及相连接的可燃气引风机(28)；裂解气管(21)一端连接气固分离器(22)的上部，另一端连接到可燃气引风机(28)的入口，高温送气管(24)上端从燃烧室(33)引出，下端接到加热风机(18)入口，高温裂解气再经在经过燃气管(15)、筒体加热喷嘴(13)进入带保温壳(16)的炉膛内；在炉膛上面安装一个调节风机(10)，用它控制筒体(8)内的温度。

上述的一种秸秆碳粉的制造设备及工艺虽然解决植物碳化的加工，但是在加工中也有一些不足。例如通过利用外部天然气，预热段加热喷头对筒体加热，这种加热方式在外部对筒体加热时，产生的热量容易消散，需要持续的输入天然气对筒体进行加热，因此不够节能。

发明内容

针对以上现有技术所存在的问题，本实用新型的目的是提供一种用于加工植物碳粉材料的节能系统，其可通过在封闭的加热装置内对碳材料进行加热，并利用管道与回收装置连接，使得回收装置内氮气可送到混料仓内并循环利用，从而达到节能的目的。并且在加热装置和回收装置的外壁上设置有热电单元，从而将产生的热量转化为电能并储存后再次利用，从而达到节能的目的。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种用于加工植物碳粉材料的节能系统，包括通过第一管道依次连接的进料斗、混料仓、加热装置和回收装置，所述回收装置上设置有降温风机：所述混料仓内部为腔体，所述混料仓连接有进气管，氮气可从所述进气管注入到所述混料仓内；所述回收装置通过所述第二管道上的加压风机与所述混料仓连通；所述加热装置包括罐体和设置在所述罐体内的且与所述第一管道连通的石英管，在所述罐体内设置有加热部件；在所述罐体和所述回收装置的外壁上分别设置有多个均匀分布的热电单元，所述热电单元可将热量回收并转化为电能。

还包括有以下技术方案：

进一步地，所述加热部件为发热丝，所述发热丝缠绕在所述石英管的外壁上。

进一步地，所述回收装置为上宽下窄的锥形容器，在所述回收装置内设置有金属海绵网，所述金属海绵网倾斜向下的设置在所述回收装置的内壁上。

进一步地，所述金属海绵网由上至下的依次设置有至少三层，所述金属海绵网中间设开口，各个所述金属海绵网的开口由上至下依次变小。

进一步地，在所述回收装置下端还设置有出料管，在所述出料管上还设置有第四控制阀。

进一步地，所述进料斗与所述混料仓之间通过连接管连通，在所述连接管上设置有第一控制阀。

进一步地，所述混料仓与所述加热装置之间的所述第一管道上设置有第二控制阀。

进一步地，所述加热装置与所述回收装置之间的所述第一管道上设置有第三控制阀。

进一步地，在所述罐体内还设置有用于固定所述石英管的第一固定支架，所述第一固定支架用于固定所述石英管。

进一步地，在所述罐体的外壁两端设置有第二固定支架，所述第二固定支架分别固定在所述罐体的两端。

本实用新型的有益效果为：

(一)本实用新型通过在封闭的加热装置内对碳材料进行加热，并利用管道与回收装置连接，使得可利用加压风机将回收装置内的氮气送到混料仓内并循环利用，从而达到节能的目的。

(二)本实用新型通过在加热装置和回收装置的外壁上设置有热电单元，从而将产生的热量转化为电能并储存后再次利用，从而达到节能的目的。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的整体结构剖面示意图；

图3是本实用新型的部分结构剖面示意图；

图4是本实用新型的部分结构示意。

附图标记：

1、进料斗；2、混料仓；21、进气管；22、连接端；3、加热装置；31、罐体；32、石英管；33、发热部件；331、发热丝；34、第一固定支架；35、第二固定支架；4、回收装置；41、金属海绵网；42、出料管；43、开口；5、第一管道；51、第一控制阀；52第二控制阀；53、第三控制阀；54、第四控制阀；6、第二管道；7、降温风机；8、加压风机；9、热电单元。

具体实施方式

下面结合各个附图，具体说明根据本公开内容的具体实施方式。

如图1-图4所示，一种用于加工植物碳粉材料的节能系统，包括通过第一管道5依次连接的进料斗1、混料仓2、加热装置3和回收装置4。具体地，混料仓2的进料口与进料斗1的连接端连接，混料仓2的出料口通过第一管道5与加热装置3的一端连通，加热装置3的另一端通过第一管道5与回收装置4连通。通过上述结构设计，使得植物原料可以从进料斗1通过第一管道5依次进入到混料仓2到加热装置3内，经过在加热装置3内加工后后碳材料通过第一管道5最后进入到回收装置4内。在回收装置4上还设置有降温风机7且降温风机7与第一管道5连通，使得可以对经过加工后具有高温的碳材料进行降温，且通过降温风,7的作用，使得回收装置4内的碳材料更容易从回收装置4内出料。

如图1-图4所示，混料仓2内部为腔体，混料仓2连接有进气管21，氮气可从进气管21注入到混料仓2内，其中混料仓2用于植物原料和氮气的混合，氮气在本实用新型中可以在加热过程中对碳材料起到保护作用，防止碳氧化。

如图1-图4所示，回收装置4通过第二管道6上的加压风机8与混料仓2连通；在经过加工后的碳材料进入到回收装置4后，氮气通过第一管道5也相应地进入到了回收装置4内，通过在回收装置4与混料仓2之间设置有第二管道6并通过加压风机8的加压，使得回收装置内的氮气可以通过第二管道进入到混料仓内，从而在回收装置4内的氮气不用向外部排放，能够再次利用，进而即减小了污染，也可以节约能源。

如图1-图4所示，加热装置3包括罐体31和设置在罐体31内的且与第一管道5连通的石英管32，在罐体31内设置有加热部件33。具体地，加热部件为发热丝331，发热丝331缠绕在石英管32的外壁上。其中发热丝经过通电后可以产生高温，对石英管32内的植物原料进行高温加工，植物原料受到高温影响，纯化，膨胀并最终形成碳材料。罐体31可以起到保温作用，可以减少加工时热量的消散。

如图1-图4所示，在罐体31和回收装置4的外壁上分别设置有多个均匀分布的热电单元9，热电单元9可将热量回收并转化为电能。在加工时，加热装置3在加热过程中会产生热量，碳化后的碳材料进入到回收装置4内也会产生热量，在罐体31和回收装置4的外壁都分别设置有多个均匀分布的热电单元9，热电单元9可将热量回收并转化为电能，转化后的电能储存到电池内，可以再次为加工提供电能，从而能够起到节能的作用；由于热电单元9将热量回收并转化为电能的原理是现有技术，这里不再具体赘述其结构和原理。

如图1-图4所示，回收装置4为上宽下窄的锥形容器，在回收装置4内设置有金属海绵网41，金属海绵网41倾斜向下的设置在回收装置4的内壁上。金属海绵网41由上至下的依次设置有至少三层，金属海绵网41中间设开口43，各个金属海绵网41的开口43由上至下依次变小。其中，回收装置4可以对气体和碳材料进行分离，金属海绵网41可以通过设置直流电通电，通电后的金属海绵网41产生静电，可以吸附过滤回收装置内的碳材料，金属海绵网41倾斜向下的设置在回收装置4的内壁上，并设置多层金属海绵网41，使得可以增大吸附过滤面积；并且由于各个金属海绵网41中间设置有开口43，金属海绵网41的开口43由上至下依次变小，从而吸附在金属海绵网41上的碳材料，在经过降温风机7的吹风的作用下，可以方便的从出料管42中送出。

如图1-图4所示，在回收装置4下端的出料管42上还设置有第四控制阀54，通过设置第四控制阀54，可以对出料进行控制。

如图1-图4所示，进料斗1与混料仓2之间通过连接端21连通，在连接端21上设置有第一控制阀51，通过设置第一控制阀51，可以使植物原料从进料斗1进入到混料仓2内后进行控制关闭，防止氧气进入到混料仓2，以免在加热过程中发生燃烧。

如图1-图4所示，混料仓2与加热装置3之间的第一管道5上设置有第二控制阀52，加热装置3与回收装置4之间的第一管道5上设置有第三控制阀53。通过在加热装置3两端的第一管道5上设置第二控制阀52和第三控制阀53，可以使植物原料进入到加热装置3进行加热过程中，可以通过关闭第二控制阀52和第三控制阀53，避免氮气向回收装置4或混料仓2流通，提高了氮气的使用率。

如图1-图4所示，在罐体31内还设置有用于固定石英管32的第一固定支架34，第一固定支架34用于固定石英管32。

如图1-图4所示，在罐体31的外壁两端设置有第二固定支架35，第二固定支架35分别固定在罐体31的两端。

下面介绍本实用新型的具体使用原理，以便了解本实用新型：

如图1-图4所示，首先，需要加工的植物原料由进料斗1进入到混料仓2，第一控制阀51关闭，防止外部的氧气进入到混料仓2内；外部的氮气通过进气管21进入到混料仓2内并与植物原料混合，打开第二控制阀52；氮气与植物原料进入到石英管32内，关闭第二控制阀52和第三控制阀53，石英管32外壁上设置有发生丝331，可以对石英管32发电加热，经过加热后产生高温，使得石英管32内的植物原料碳化并形成碳材料，氮气作为一种保护气体，在加热过程中，可以保护碳材料氧化；碳材料高温加热后，打开第三控制阀53，碳材料通过第一管道5送到回收装置4内，第三控制阀53关闭；降温风机7可以对要进入回收装置4内的碳材料进行降温，进入到回收装置4内的碳材料经过金属海绵网41的吸附过滤，使得碳材料和氮气分离，回收装置4内的碳材料从出料管42出料，第四控制阀54的关闭和打开可以控制出料；回收装置4内的氮气分离后，通过加压风机8的作用，将回收装置4内的氮气由第二管道6送到混料仓2内，以便重复利用。以此完成了对植物原料到碳材料的生产流程。

本发明所实施的用于辅助技术方案实施的其它相应的技术特征，技术人员可结合现有常规技术手段进行相应的实施或在其基础上进行改进，对于其他有关方面的技术手段此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种用于加工植物碳粉材料的节能系统，包括通过第一管道依次连接的进料斗、混料仓、加热装置和回收装置，所述回收装置上设置有降温风机，其特征在于：

所述混料仓内部为腔体，所述混料仓连接有进气管，氮气可从所述进气管注入到所述混料仓内；所述回收装置通过第二管道上的加压风机与所述混料仓连通；

所述加热装置包括罐体和设置在所述罐体内的且与所述第一管道连通的石英管，在所述罐体内设置有加热部件；

在所述罐体和所述回收装置的外壁上分别设置有多个均匀分布的热电单元，所述热电单元可将热量回收并转化为电能。

2.根据权利要求1所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

所述加热部件为发热丝，所述发热丝缠绕在所述石英管的外壁上。

3.根据权利要求1所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

所述回收装置为上宽下窄的锥形容器，在所述回收装置内设置有金属海绵网，所述金属海绵网倾斜向下的设置在所述回收装置的内壁上。

4.根据权利要求3所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

所述金属海绵网由上至下的依次设置有至少三层，所述金属海绵网中间设开口，各个所述金属海绵网的开口由上至下依次变小。

5.根据权利要求3所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

在所述回收装置下端还设置有出料管，在所述出料管上还设置有第四控制阀。

6.根据权利要求1所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

所述进料斗与所述混料仓之间通过连接端连通，在所述连接端上设置有第一控制阀。

7.根据权利要求1所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

所述混料仓与所述加热装置之间的所述第一管道上设置有第二控制阀。

8.根据权利要求1所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

所述加热装置与所述回收装置之间的所述第一管道上设置有第三控制阀。

9.根据权利要求2所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

在所述罐体内还设置有用于固定所述石英管的第一固定支架，所述第一固定支架用于固定所述石英管。

10.根据权利要求2所述的用于加工植物碳粉材料的节能系统，其特征在于：

在所述罐体的外壁两端设置有第二固定支架，所述第二固定支架分别固定在所述罐体的两端。