低耗環保型生物炭生產設備的製作方法

2023-08-01 09:14:36

本實用新型涉及一種低耗環保型生物炭生產設備，屬於生物質再利用設備。

背景技術：

我國農村每年秸稈年產量約為7億噸，但是這些秸稈的利用率低，大量的秸稈被廢棄或者被就地焚燒，造成了嚴重的大氣汙染，也帶來了資源的浪費。因此，如何有效利用源源不斷的秸稈資源是值得探討的課題。其中，將其變為生物炭是有效利用秸稈的方式之一。生物炭是指秸稈等生物質在高溫缺氧的條件下熱裂解而形成的產物。其孔隙結構豐富，比表面積大，理化性質穩定，能夠有效改良土壤，提高土壤肥力，增加作物產量，同時也能固定環境中的二氧化碳，減少溫室氣體排放。

利用秸稈生產生物炭的技術在我國已有研究，如：CN103773404A,CN102020999A,CN204550469，CN203379966U等都涉及生物炭的生產技術，但這些技術存在不同程度的問題：如CN103773404A技術在進料時需將生物質進行粉碎，製成5-10cm小塊，操作不便，費時費力消耗能源；裂解過程中需用長杆撥動物料或補充物料控制氧氣供應，易出現炭化不完全，夾帶生料和灰化問題，出炭後需噴水降溫。如CN102020999A技術出炭後也需噴水降溫，尾氣處理直接點燃或淨化裝置回收極易出現爆炸危險。如CN204550469技術中也需對秸稈進行切割，且處理物料過於單一，炭化過程中分離焦油後易堵塞管道。CN203379966U技術中必須通三個電機來實現進料、裂解、出料，能源消耗大。這些缺點會在一定程度上制約上述技術的應用。

技術實現要素：

為了克服已有發明的不足，本實用新型提供了一種低耗環保型生物炭生產設備，在節能環保的同時能快速有效地將生物質裂解成生物炭，利用生物質裂解產生的可燃氣對自身進行加熱。

一種低耗環保型生物炭生產設備，包括底座、炭化爐、氣體淨化裝置、引風機、排氣管道、溫度表、炭化室支撐、燃燒室固定支架和旋轉把手；炭化爐由炭化室和燃燒室組成；燃燒室底部通過燃燒室支架固定在底座上，且燃燒室可通過燃燒室支架調節高度，實現與炭化室的封閉與離合；所述炭化室支撐由垂直固定在底座上的兩組立柱和橫梁組成，分別位於炭化爐兩側，橫梁為中空的鋼管，炭化室上部可活動的固定在橫梁上，炭化室能繞橫梁自由轉動並發生旋轉；炭化室支撐前端的鋼管上固定有一套齒輪聯動系統用於調節炭化室的傾斜角度；所述齒輪聯動系統包括旋轉把手、一個大齒輪和一個小齒輪；小齒輪固定在炭化爐支撐的立柱上且與旋轉把手相連；大齒輪可活動的固定在橫梁上，小齒輪通過鏈條與大齒輪相連，轉動旋轉把手可實現炭化室以任何角度傾斜。大齒輪邊緣均勻設有排列成一圈的塞孔，在炭化爐支撐架上與塞孔對應的位置也設有一個小孔；將栓塞插入齒輪和炭化爐支架上對應的小孔，能將炭化室以某一傾斜角度固定在炭化爐支撐架上；炭化室、廢氣淨化裝置、引風機通過排氣管道連通；廢氣從炭化室進入廢氣淨化裝置，經引風機後排出；底座下部安裝有萬向輪，方便設備整體移動。

炭化室內設有若干獨立裂解室，裂解室大小及數量可根據炭化室大小及裂解處理的生物質調節設置；每個裂解室之間設有一定間隙；每個裂解室上端密閉下端開口，且每個裂解室上端對應設有一個封蓋，每個封蓋連接成一個整體的蓋板，以方便開啟。每個封蓋上設有若干小孔，便於可燃氣體排出且能限制氧氣進入，避免爆炸、爆炸及灰化，同時裂解室內排出的可燃氣體可用於裂解室進行後續加熱。

通過調節燃燒室支架使燃燒室上下移動，並實現炭化室與燃燒室的分離與對接，在此過程中炭化室高度及位置不變，由於炭化室支撐分固定架和旋轉架，搖動旋轉把手通過齒輪帶動炭化室調整炭化室傾斜角度，便於裝料與出炭。炭化室與燃燒室對接為一個整體炭化爐時是無縫銜接，以保證密封。炭化室廢氣從炭化室上部的排氣管道進入與廢氣處理系統相連接的排氣管道，最後經廢氣處理系統處理後排出。

廢氣淨化裝置內下部設有水，水中和上部無水處均裝有扇葉。扇葉上部設有鋼絲球，啟動引風機(5千瓦)，帶動氣體淨化裝置內扇葉轉動，廢氣進入廢氣淨化裝置後直接進入水中，扇葉轉動將大的廢氣氣泡打破以便於清洗，打破的氣泡再經鋼絲球過濾後進入廢氣淨化裝置上部由排氣管道排出。

本實用新型的要點是：

要點之一是：炭化室內分為若干獨立裂解室，裂解室上端密閉下端開口，開口處有裂解室蓋進行封啟，封蓋設有若干小孔，可燃氣體可排出而能限制氧氣進入，避免爆炸、爆炸及灰化，同時裂解室內排出的燃氣可對裂解室進行後續加熱。

要點之二是：炭化室內部分為若干獨立裂解室，裂解室之間有空隙可便於對裂解室進行加熱，從而使加熱均勻，可處理多種生物質，可處理的生物質包括(小麥、玉米、穀子、高粱、花生秧)秸稈、玉米芯、棉柴、蘆葦、樹枝、木料、刨花等。

要點之三是：裂解室內所放物料可從較長到較短，無需粉碎，而且生物質可利用自身裂解產生的可燃氣進行後續加熱，節約能源。

要點之四是：所述設備生產生物炭質量可靠、無生料，無灰化現象。生物炭質量穩定均一，裂解結束後可自動熄火，無爆炸危險，生物炭也無需噴水熄火降溫。

要點之五是：所述設備炭化室可通過調節燃燒室支架與燃燒室分離，通過把手調整炭化室傾斜角度，便於裝料與出炭。裂解室封蓋可快速開合多個裂解室，且裂解室封蓋固定於炭化室內壁，方便操作。

要點之六是：所述設備在裂解過程中可對焦油進行燃燒，無需分離，無管道阻塞現象發生。

要點之七是：所述設備在裂解過程中產生的廢氣通過廢氣處理裝置進行處理，使所產廢氣達到環保標準。

要點之八是：所述設備支架下部安裝有萬向輪，可方便小範圍內進行移動，操作簡單，方便實用。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為本實用新型裂解室蓋板結構示意圖。

圖3為本實用新型把手結構示意圖。

圖中：1-炭化室；2-燃燒室；3-廢氣淨化裝置；4-引風機；5-排氣管道；6-燃燒室支架；7-萬向輪；8-可燃物入口；9-清灰口；10-炭化爐支撐；11-底座；12-旋轉把手；13-封蓋；14-蓋板；15-掛鈎；16-排氣孔；17-大齒輪；18-小齒輪；19-栓塞；20-鏈條；21-塞孔；

具體實施方式

為使本實用新型目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面將結合附圖對本實用新型進行詳細說明。本實施例中所使用的廢氣淨化裝置為自主研發和引風機均為可市購產品。

一種低耗環保型生物炭生產設備，它由炭化室1、燃燒室2、廢氣淨化裝置3、引風機4、排氣管道5、燃燒室支架6、萬向輪7，炭化爐支撐10，旋轉把手12，底座11等組成。炭化室1置於燃燒室3之上，燃燒室3由燃燒室支架6支撐，炭化室1由橫梁內管道固定到炭化室支撐10上，由炭化爐支撐10與底座11支撐，炭化室1、廢氣淨化裝置3、引風機4與排氣管道5相連。

如圖1、2所示，所述炭化室1內分為若干獨立裂解室，裂解室以緊密排列方式放置於炭化室1內，裂解室之間有空隙，便於氣體流通以便更好為生物質加熱，裂解室開口朝下，每個裂解室開口處都有獨立多孔封蓋13，為了便於封蓋13封啟，將每個對應裂解室的封蓋13焊接起來形成一個整體的蓋板14，蓋板14通過合頁與炭化室1相連，蓋板14合上後，蓋板14邊緣有固定掛鈎15封牢。炭化室1、燃燒室2兩部分組成炭化爐，通過控制燃燒室支架6可使燃燒室支架6下移一定距離使炭化室1與燃燒室2分離，通過搖動旋轉把手12使炭化室1傾斜一定角度，以便於進料與出炭。所述設備通過打開可燃物入口8點燃燃燒室2內可燃物，提供啟動能源來加熱炭化室1內裂解室，使裂解室內生物質進行裂解，產生的可燃氣體從下部裂解室蓋板14中排氣孔16中排出，同時給自身加熱，並維持後續裂解，裂解室內開始裂解後，燃燒室2內不再提供外來能源，生物質自身裂解所產生的可燃氣用於維持後續裂解，裂解結束後自動熄火。燃燒室2供氧和廢氣排放通過引風機4來實現。所有廢氣均通過廢氣淨化裝置3來處理，氣體由排氣管道5排出以達到環保標準。

如圖3所示，整個系統為齒輪聯動系統，包括旋轉把手12，大齒輪17，小齒18，鏈條20。所述旋轉把手12由大齒輪17和小齒輪18兩部分組成，大齒輪17固定在橫梁內與炭化室1相連的可移動鋼管上，大齒輪17邊緣均勻設有排列成一圈的塞孔21，在炭化室支撐10架上與塞孔21對應的位置也設有一個小孔，將栓塞19插入塞孔21和炭化爐支支撐10架上對應小孔，可將炭化室1以某一傾斜角度固定在炭化爐支撐10架上，下部小齒輪18與把手12相連，大齒輪17小齒輪18通過鏈條20連接，搖動旋轉把手把手12帶動大齒輪17小齒輪18，從而帶動炭化室1傾斜。

啟動設備，調節燃燒室2支架，使燃燒室支架6下移，將燃燒室2與炭化室1分離一定距離，控制把手12將炭化室1傾斜，打開蓋板14，將物料裝入裂解室，裝料完成後，合上蓋板14，控制把手12將炭化室1歸位和控制燃燒室支架6使之上移，將炭化室1和燃燒室2無縫對接以保證密封；打開可燃物入口8點燃燃燒室2內可燃物，對炭化室1內裂解室進行加熱，裂解室不再提供外來能源；在操作過程中開啟廢氣淨化裝置3和引風機4，廢氣通過排氣管道排放5。裂解結束後不再產生可燃氣可自動熄火，調節燃燒室支架6和把手12，將炭化室1傾斜一定角度，打開蓋板14，將裂解好的生物炭取出，合上蓋板14，調節把手12和燃燒室支架6將其對接，同時關閉廢氣淨化裝置3和引風機4。

以上描述了本實用新型的基本原理、主要特徵及其優點。上述僅是本實用新型的優選實施方式，僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。本行業的技術人員應當理解，對本實用新型的技術方案進行潤色或者等同替換，而不脫離本方案的宗旨和範圍，均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。