[發(fā)明專利]高效連續(xù)生物質(zhì)炭化爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510074289.6
• 申請(qǐng)日: 2015-02-12
• 公開（公告）號(hào): CN104694137B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張麗;劉旋峰;喻晨;徐萬里;張佳喜;張海春;唐光木;蔣永新;郭磊;王學(xué)農(nóng);劉向東;牛長河;孫小麗;喬園園;楊會(huì)民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所
• 主分類號(hào): C10B1/04
• 分類號(hào): C10B1/04;C10B53/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)炭化設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，特別是高效連續(xù)生物質(zhì)炭化爐。

背景技術(shù)

我國是農(nóng)業(yè)大國，每年有大量的諸如秸稈等的農(nóng)林廢棄物產(chǎn)生，而這些生物質(zhì)資源并沒有得到充分的利用，不但造成了資源的浪費(fèi)，還可能污染環(huán)境。生物質(zhì)資源具有來源廣泛、易集中處理、低污染、可再生等特點(diǎn)，應(yīng)用潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國僅作物秸稈一項(xiàng)，資源總量就已超過 7 億噸。其中約有 33％—40％被廢棄在田間或露天焚燒，不僅造成了生物質(zhì)資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，破壞了土壤結(jié)構(gòu)、使生產(chǎn)能力下降，還導(dǎo)致了嚴(yán)重的環(huán)境污染，威脅交通運(yùn)輸和人們的生產(chǎn)、生活安全。農(nóng)作物秸稈是一種有機(jī)物，它由可燃質(zhì)，無機(jī)質(zhì)和水組成，主要含有碳，氫，氧及少量的氮，還有少量的硫等元素。對(duì)農(nóng)作物秸稈進(jìn)行炭化處理制炭是充分利用這些農(nóng)業(yè)廢棄物作為生物質(zhì)原料的有效途徑之一。將這些廢棄的生物質(zhì)資源通過炭化技術(shù)制備成生物炭、可燃?xì)怏w、木焦油和木醋液加以多元化開發(fā)利用，可以在很大程度上解決可持續(xù)發(fā)展、節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)與治理等領(lǐng)域面臨的復(fù)雜問題，有助于構(gòu)建低碳高效經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，對(duì)保障國家環(huán)境、能源、糧食安全意義重大。

用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)的生物炭具有微孔結(jié)構(gòu)豐富、比表面積大、吸附力強(qiáng)、pH值高、抗分解能力強(qiáng)等獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，在土壤改良、污染治理、固碳減排、環(huán)境治理等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。如果能夠?qū)ζ浼右杂行Ю茫蔀槲覈吞肌⒀h(huán)、可持續(xù)發(fā)展提供一條新的循環(huán)農(nóng)業(yè)思路網(wǎng)。因此，因地制宜，建立多元化農(nóng)林廢棄物利用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)體系，應(yīng)當(dāng)是促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由途徑。生物炭的生產(chǎn)及利用既是固碳減排的過程，也是農(nóng)業(yè)增效的過程，正是應(yīng)對(duì)生物能源、生態(tài)環(huán)境保護(hù)及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展需求的多贏的戰(zhàn)略選擇。

當(dāng)前小型生物質(zhì)炭化設(shè)備有存在原料適應(yīng)性差、能耗高、炭化時(shí)間長和不能連續(xù)化生產(chǎn)等缺陷。具體表現(xiàn)為只能整爐一次性排出生物質(zhì)炭，造成炭化爐反復(fù)加熱與冷卻，浪費(fèi)能源；而且需要很長的升、降溫時(shí)間，生產(chǎn)效率較低，由于部分生物質(zhì)炭化裝置沒有溫度監(jiān)測控制，炭的質(zhì)量不穩(wěn)定；炭化設(shè)備不可移動(dòng)或移動(dòng)不方便，不利于在山區(qū)和農(nóng)村推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高效連續(xù)生物質(zhì)炭化爐，不但能使成型的生物質(zhì)炭充分連續(xù)炭化，而且生產(chǎn)效率高，易于操作和實(shí)施。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：高效連續(xù)生物質(zhì)炭化爐，包括在爐體內(nèi)設(shè)置有的燃燒室和耐火內(nèi)襯；在高效連續(xù)生物質(zhì)炭化爐處于工作狀態(tài)時(shí)，爐體最上部的頂端設(shè)置有連通燃燒室的喂料口，燃燒室內(nèi)部固設(shè)有覆蓋其內(nèi)部表面的耐火內(nèi)襯；還包括管狀抽氣嘴、由采用柵格與/或網(wǎng)格組成的爐箅圍成的籠狀剛性耐火點(diǎn)火倉、位于爐體之外且位于燃燒室下方的輸料殼、插板閥、螺旋輸送器、包括噴淋嘴在內(nèi)的噴淋裝置和支架；在高效連續(xù)生物質(zhì)炭化爐處于工作狀態(tài)時(shí)，在支架上固設(shè)著被支架撐離地面的爐體和輸料殼，爐體上部設(shè)置有穿透其爐壁而連通燃燒室的抽氣口，在抽氣口上安裝著通過抽氣口連通燃燒室且位于爐體之外部的管狀抽氣嘴，在爐體靠近其最下部底端的部位設(shè)置著穿透其殼壁的進(jìn)氣口，進(jìn)氣口通過籠狀剛性耐火點(diǎn)火倉自身形成的若干孔隙連通燃燒室，在輸料殼內(nèi)設(shè)置著輸料室，輸料室靠近爐體最下部底端設(shè)置有的出料口的部分設(shè)置成能利用重力使由燃燒室經(jīng)爐體最下部底端設(shè)置有的位于燃燒室下方的出料口和輸料殼位于輸料室上方的部位設(shè)置有的進(jìn)料口落入輸料室內(nèi)的炭料堆積起來的斗狀輸料室，在出料口上或在進(jìn)料口上安裝著可被動(dòng)地開閉出料口或進(jìn)料口的插板閥，僅當(dāng)插板閥打開出料口或進(jìn)料口時(shí)燃燒室可通過出料口、插板閥閥腔，進(jìn)料口連通輸料室，輸料殼遠(yuǎn)離斗狀輸料室的部位設(shè)置有卸料口，在輸料室里安裝著的螺旋輸送器能將堆積在斗狀輸料室內(nèi)的炭料從斗狀輸料室由下而上升運(yùn)到卸料口，以至被螺旋輸送器輸送至卸料口的炭料受重力經(jīng)卸料口下墜出到輸料殼下方，在輸料殼靠近卸料口的部位設(shè)置著能將噴淋水噴淋到輸料室內(nèi)靠近卸料口的位置的噴淋裝置。

本發(fā)明的爐體上部設(shè)置有的抽氣口可接通接到儲(chǔ)氣設(shè)備和醋液收集設(shè)備中，以進(jìn)一步制取所需的農(nóng)林生物質(zhì)為材料的固、液、氣三種產(chǎn)品。由農(nóng)林廢棄物在燃燒室內(nèi)通過低溫裂解成生物炭是一種多孔質(zhì)黑色材料，其形狀呈粉狀和顆粒狀，它具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較大的比表面積和穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，能耐酸堿，可經(jīng)受水濕、高溫及高壓，不溶于水和有機(jī)溶劑，使用后容易再生，特別是被制成活性炭后則可形成優(yōu)良的吸附、凈化材料、也可以作為催化劑或催化劑載體，是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、交通、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保事業(yè)和尖端科學(xué)不可或缺的重要材料。