CN219984631U - 一种新型生物炭制备装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型生物炭制备装置，包括盖体(3)、具有进气部的外桶(1)、以及设于外桶(1)内的内桶(2)，所述盖体(3)可罩盖于所述外桶(1)的开口，所述外桶(1)与所述内桶(2)之间形成燃烧室(11)；所述内桶(2)具有导热柱(8)，所述导热柱(8)自所述内桶(2)的底部向所述内桶(2)的开口延伸；所述导热柱(8)内部中空，且所述中空的空间与所述燃烧室(11)连通；所述导热柱(8)与所述内桶(2)之间形成炭化室(23)，且至少于所述盖体(3)合上时，所述炭化室(23)可形成独立封闭的低氧或无氧空间。本实用新型通过优化地在炭化室中设置中空的导热柱，且导热柱连通燃烧室，能够有效地解决炭化室内受热不均的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及生物炭制造领域，具体涉及一种新型生物炭制备装置。
背景技术
作为一种作为土壤改良剂的木炭，生物炭是由生物体在残缺的情况下，经高温热解产生的一类稳定、富含碳素的固态物质。由于生物炭具有巨大的比表面积、丰富的孔隙结构及表面含氧官能团并且抗分解的特性，而被广泛应用于环境修复和农业生产等领域。
然而，目前生物炭制备装置中，炭化室内四周与中心处的受热不均问题一直未能得到较好的解决。
不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。
发明内容
本实用新型的一个方面解决的技术问题是生物炭制备装置中炭化室内受热不均的问题，通过在炭化室中设置中空的导热柱，且导热柱连通燃烧室，能够有效地优化炭化室内受热不均的问题。
为达到上述目的，本实用新型提供如下的技术方案：
1、一种新型生物炭制备装置，包括盖体(3)、具有进气部的外桶(1)、以及设于外桶(1)内的内桶(2)，所述盖体(3)可罩盖于所述外桶(1)的开口，所述外桶(1)与所述内桶(2)之间形成燃烧室(11)；所述内桶(2)具有导热柱(8)，所述导热柱(8)自所述内桶(2)的底部向所述内桶(2)的开口延伸；所述导热柱(8)内部中空，且所述中空的空间与所述燃烧室(11)连通；所述导热柱(8)与所述内桶(2)之间形成炭化室(23)，且至少于所述盖体(3)合上时，所述炭化室(23)可形成独立封闭的低氧或无氧空间。
进一步地，所述导热柱(8)呈直筒状；所述导热柱(8)、所述内桶(2)、以及所述外桶(1)三者的中心轴线重合。
进一步地，所述内桶(2)上设有导热夹层(21)；所述导热夹层(21)填充有具有导热性能的介质。
进一步地，于所述外桶(1)的桶壁上设有隔热层。
进一步地，还包括尾气处理系统(9)；所述尾气处理系统(9)设于所述盖体(3)上。
进一步地，所述尾气处理系统(9)包括尾气系统壳体(94)、以及依次设于所述尾气系统壳体(94)内的第一层物理除尘装置(91)、第二层化学除尘装置(92)与第三层物理除尘装置(93)。
进一步地，还包括加料口(52)、内盖(54)、加料管(51)与料口盖(53)；所述加料口(52)设于所述外桶(1)上；所述内盖(54)一端可转动设于外桶(1)的内壁，位于所述加料口(52)外，所述内盖(54)的另一端为自由端；所述加料管(51)设于所述加料口(52)外；所述料口盖(53)罩于所述加料管(51)远离所述加料口(52)的一端。
进一步地，还包括观察孔(7)；所述观察孔(7)设于所述外桶(1)上，且所述观察孔(7)上设有活动设置的、至少部分透明的孔盖(71)。
进一步地，还包括炭室盖(22)，用于使所述炭化室(23)形成密闭空间；所述炭室盖(22)设于所述炭化室(23)的开口处。
进一步地，还包括提手(4)与若干万向轮(6)；所述提手(4)活动设于所述外桶(1)上；所述万向轮(6)可拆卸设于所述外桶(1)体底部。
本实用新型的有益效果如下：
1、通过优化地在炭化室中设置中空的导热柱，且导热柱连通燃烧室，能够有效地解决了生物炭制备装置中炭化室内受热不均的问题，进而提高了制炭效率。
2、导热柱、内桶、以及外桶三者的同心轴形式分布，进一步保证位于内桶的炭化室内能够受热均匀。
3、在外桶的桶壁上设置隔热层，对外桶进行阻燃隔热，提高热效率的同时，增加产品安性能。
4、通过设置尾气处理系统，减少制炭过程中对空气的污染，符合绿色环保的政策。
5、通过设置加料口，解决燃料补充的问题，进一步保证制炭效率及品质。
6、设置观察孔，便于观察燃烧区燃料燃烧的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例公开的新型生物炭制备装置的结构示意图。
图2为图1结构的侧视图。
图3为图2沿A-A的剖面结构示意图。
图4为内桶与导热柱的结构示意图。
附图标记说明：
1、外桶；2、内桶；3、盖体；4、提手；6、万向轮；7观察孔；8、导热柱；9、尾气处理系统；
11、燃烧室；
21、导热夹层；22、炭室盖；23、炭化室；
51、加料管；52、加料口；53、料口盖；54、内盖；
71、孔盖；
91、第一层物理除尘装置；92、第二层化学除尘装置；93、第三层物理除尘装置；94、尾气系统壳体。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例
如图1-4所示，为本发明创造提供的新型生物炭制备装置较优实施例，一种新型生物炭制备装置，包括盖体3、具有进气部的外桶1、以及设于外桶1内的内桶2，盖体3可罩盖于外桶1的开口，外桶1与内桶2之间形成燃烧室11；内桶2具有导热柱8，导热柱8自内桶2的底部向内桶2的开口延伸；导热柱8内部中空，且中空的空间与燃烧室11连通；导热柱8与内桶2之间形成炭化室23，且至少于盖体3合上时，炭化室23形成独立的封闭空间。在本实施例中，具体通过炭室盖22使炭化室23形成密闭空间；炭室盖22设于炭化室23的开口处，在其他一些实施例中，也可在盖体3上对应炭化室23的位置设置相应结构，如凸起或凹陷，配合内桶2形成封闭的空间。
在本实施例中，优选地，外桶1与内桶2采用可拆卸的方式安装，外桶1的底部设有若干进风孔；外桶1、内桶2及导热柱8均采用圆形的桶状，由于圆柱状的内部空间中，同一半径上的点，受到热幅射的能量情况相同，具有比其他形状更优异的均匀受热表现；在其他一些实施例中，导热柱8也可采用螺旋上升的中空的弯管状。进一步，导热柱8、内桶2、以及外桶1三者的中心轴位于竖直方向上，且三中心轴重合，使导热柱8、炭化室23、内桶2、燃烧室11与外筒形成圆中圆的筒状分布，以此隔离导热机制，将封闭的炭化室23作为热解室，提供低氧或无氧的空间来放置生物炭原料，从而使得燃料燃烧产生的热气通过气体热传导到导热柱8对炭化室23中部加热，在内桶2三面受热的基础上，进一步增大了受热面积，内桶2壁层温度升高，通过热传导及热辐射使原料均匀充分受热，提升燃料燃尽率，提高了制炭效率。
进一步，内桶2上设有导热夹层21；导热夹层21填充有具有导热性能的介质，在本实施例中，导热介质优选采用沙子。导热夹层21加入沙子后密闭。使用过程中，导热夹层21的沙子被加热成高温沙，而沙子能在加热时依旧使热解区内温度达到炭化所需的温度(400-600℃)，因此，采用高温沙对生物质进行加热，可使炭化室23与燃烧室11的温度保持平衡；并且，沙子比热容大，能够一定程度控制并稳定燃烧室11的导热速度，达到炭化室23慢速热解的条件；另外，沙子材料易得，成本低，进一步降低材料成本。
进一步地，于外桶1的桶壁上设有隔热层，对外桶1进行阻燃隔热，提高热效率的同时，增加产品安性能。作为优选，本实施例中，隔热装置为气凝胶隔热层。气凝胶隔热层采用新型Al2O3-SiO2复合气凝胶，气凝胶隔热层能阻燃隔热，由于纳米微孔洞抑制了气体分子对热的传导，防止燃烧室11热量散失，利于减缓生物炭炭化进程、延长炭化时间，从而提高生物炭炭化质量；还可以减少燃料使用，提高生物炭制备的投入产出比，提高制备收益。
进一步，还包括尾气处理系统9；尾气处理系统9设于盖体3上。具体在本实施例中，尾气系统设于外桶1的上方。尾气处理系统9包括尾气系统壳体94、以及自下往上依次设于尾气系统壳体94内的第一层物理除尘装置91、第二层化学除尘装置92与第三层物理除尘装置93。具体地，在本实施例中，尾气处理系统9的通气口通过区域化隔离板与内置反应固定装置与炭化室23镶嵌，尾处理系统以板扣方式与外桶1体相连并固定无烟化处理，实现环保减排。由于制炭过程中主要产生的污染物是氮、硫的氧化物、甘油、笨等污染物，还会产生释放出大量的可吸入悬浮微粒及二氧化碳，因此，需采用物理和化学处理方式处理。作为优选，本实施例采用三层过滤的方式去除。第一层物理除尘装置是大孔径滤网过滤，孔径范围在0.1mm-1.0mm，为物理机械除尘装置；第二层化学除尘装置，化学反应主要成分为生石灰、活性炭分子筛的混合物，除去大量的氮、硫的氧化物，通过类三口烧瓶放置碱性溶液，主要吸收二氧化碳及残留的氮、硫氧化物。第三层物理除尘装置为0.03mm-0.05mm口径的过滤网作为最后的气体过滤，为静电除尘装置；从而实现本装置反应无烟化处理。由于缺少尾气处理装置，过程中对环境造成影响。
为解决燃料补充问题，还包括加料口52、内盖54、加料管51与料口盖53；加料口52设于外桶1上；内盖54一端可转动设于外桶1的内壁，位于加料口52外，内盖54的另一端为自由端，在本实施例中，优选地，内盖54的上端铰接在外桶1的内壁，下端为自由端，此设置，可使得在打开料口盖53时，由于加料管51内的空气压强大于燃烧室11内空气压强，使得内盖54自动打开，而在关上料口盖53后，加料管51内的空气压强与燃烧室11空气压强逐渐平衡，且在内盖54自身重力的作用下，内盖54会自动关上，实现了内盖54的半自动开合。加料管51设于加料口52外；料口盖53罩于加料管51远离加料口52的一端。
为了便于观察燃烧室11内燃料燃烧的情况，装置还包括观察孔7；观察孔7设于外桶1上，且观察孔7上设有活动设置的、至少部分透明的孔盖71。
进一步地，还包括提手4与若干万向轮6；提手4活动设于外桶1上；万向轮6可拆卸设于外桶1体底部。
工作步骤：
(1)、将生物质放入炭化室23当中进行碳化处理，再封闭炭化室23。
(2)、同时将可燃烧物置入燃烧室11当中，再点燃燃烧室11，燃烧区热量通过导热夹层21以及导热柱8的柱壁逐渐向炭化室23传递，对炭化室23进行加热。
(3)、生物质在炭化室23当中热解。
(4)、燃烧室11内产生的气体从尾气处理装置的烟气出口排除。
(5)、热解结束，装置温度冷却至常温，产物从炭化室23上端的出料口取出。
本实用新型通过优化地在炭化室中设置中空的导热柱，且导热柱连通燃烧室，能够有效地解决炭化室内受热不均的技术问题。
以上实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种新型生物炭制备装置，包括盖体(3)、具有进气部的外桶(1)、以及设于外桶(1)内的内桶(2)，所述盖体(3)可罩盖于所述外桶(1)的开口，所述外桶(1)与所述内桶(2)之间形成燃烧室(11)；其特征在于：
所述内桶(2)具有导热柱(8)，所述导热柱(8)自所述内桶(2)的底部向所述内桶(2)的开口延伸；所述导热柱(8)内部中空，且所述中空与所述燃烧室(11)连通；
所述导热柱(8)与所述内桶(2)之间形成炭化室(23)，且至少于所述盖体(3)合上时，所述炭化室(23)可形成独立封闭的低氧或无氧空间。
2.根据权利要求1所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，所述导热柱(8)呈直筒状；
所述导热柱(8)、所述内桶(2)、以及所述外桶(1)三者的中心轴线重合。
3.根据权利要求2所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，所述内桶(2)上设有导热夹层(21)；
所述导热夹层(21)填充有具有导热性能的介质。
4.根据权利要求3所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，于所述外桶(1)的桶壁上设有隔热层。
5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，还包括尾气处理系统(9)；
所述尾气处理系统(9)设于所述盖体(3)上。
6.根据权利要求5所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，所述尾气处理系统(9)包括尾气系统壳体(94)、以及依次设于所述尾气系统壳体(94)内的第一层物理除尘装置(91)、第二层化学除尘装置(92)与第三层物理除尘装置(93)。
7.根据权利要求5所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，还包括加料口(52)、内盖(54)、加料管(51)与料口盖(53)；
所述加料口(52)设于所述外桶(1)上；
所述内盖(54)一端可转动设于外桶(1)的内壁，位于所述加料口(52)外，所述内盖(54)的另一端为自由端；
所述加料管(51)设于所述加料口(52)外；
所述料口盖(53)罩于所述加料管(51)远离所述加料口(52)的一端。
8.根据权利要求5所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，还包括观察孔(7)；
所述观察孔(7)设于所述外桶(1)上，且所述观察孔(7)上设有活动设置的、至少部分透明的孔盖(71)。
9.根据权利要求1-4、6-8任一权利要求所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，还包括炭室盖(22)，用于使所述炭化室(23)形成密闭空间；
所述炭室盖(22)设于所述炭化室(23)的开口处。
10.根据权利要求9所述的新型生物炭制备装置，其特征在于，还包括提手(4)与若干万向轮(6)；
所述提手(4)活动设于所述外桶(1)上；
所述万向轮(6)可拆卸设于所述外桶(1)体底部。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320523818.6U CN219984631U (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种新型生物炭制备装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320523818.6U CN219984631U (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种新型生物炭制备装置 |
Publications (1)
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| CN219984631U true CN219984631U (zh) | 2023-11-10 |
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Family Applications (1)
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| CN202320523818.6U Active CN219984631U (zh) | 2023-03-16 | 2023-03-16 | 一种新型生物炭制备装置 |
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2023
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