[發明專利]一種以燃燒農林廢棄物為熱源批量化生產生物炭的裝置及其方法

有效

• 申請號: 201610042155.0
• 申請日: 2016-01-21
• 公開（公告）號: CN105419828B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 梁新強;金熠;華桂芬;李美儒;劉子聞;張慧芳
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C10B53/00
• 分類號: C10B53/00;C10B47/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

本發明公開了一種以燃燒農林廢棄物為熱源批量化生產生物炭的裝置。裝置本體中設有底部密封的填料倉，填料倉周圍環繞有若干個供熱倉，填料倉上部罩有用于控制填料倉內部壓力的控壓排氣罩，隔空蓋設置于裝置本體頂部，隔空蓋上開有通孔，且通孔上設有中空的通氣罩。填料倉和供熱倉橫截面均呈正多邊形，若干個供熱倉的側面順次相連形成一個中心具有空腔的環形結構，而填料倉設置于該空腔中。裝置充分利用了農林廢棄物，制備的不同裂解程度的豬糞生物炭。發明構思新穎，設計合理，使用方便，巧妙利用了農林廢棄物作為熱源生產豬糞生物炭，特別適合農戶實際生產過程中制備生物炭，具有較強的實用性。

技術領域

本發明涉及農業廢棄物資源化利用技術領域，特別地涉及一種以燃燒農林廢棄物為熱源批量化生產生物炭的裝置及其方法。

背景技術

我國是農業大國，每年會產生大量的農林廢棄物生物質。有些農戶直接在田間將農林廢棄物如水稻秸稈等焚燒，這不僅浪費了生物質能，還會造成大氣環境的污染。我國也是畜禽養殖大國，每年的豬糞產生量巨大，若不妥善處理、處置，會造成有機肥資源的浪費同時也會引起生態環境的破壞。近年來，隨著熱解技術的發展，將豬糞生物質轉化為豬糞生物質炭技術已經得到了廣泛的應用，廢棄生物質回收和能源有效利用得以實現。豬糞生物炭本身含有大量的營養物質和巨大的比表面積，能為農作物生長提供養分并可以作為吸附劑吸附環境中的重金屬和有機污染物等有害物質，近年來在農學和環境學中具有廣泛的應用。制備豬糞生物炭的裝置很多，但有些設備構造復雜，操作不易且價格昂貴。工業化干餾技術制備生物炭雖然發展迅猛，但是在制備過程中，需要額外消耗工業電能和化學能，造成了資源的浪費。如何充分利用生物能源生態環保地批量化生產生物質炭，使農業廢棄物變廢為寶，提高其環境附加值，這是目前人們亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中存在的問題，并提供一種以燃燒農林廢棄物為熱源批量化生產生物炭的裝置，具體技術方案如下：

一種以燃燒農林廢棄物為熱源批量化生產生物炭的裝置，裝置本體中設有底部密封的填料倉，填料倉周圍環繞有若干個供熱倉，填料倉上部罩有控壓排氣罩，隔空蓋設置于裝置本體頂部，隔空蓋上開有通孔，且通孔上設有中空的通氣罩。供熱倉中的燃料源源不斷地為填料倉提供熱量，使其中的待處理生物質在高溫下不斷炭化。填料倉頂部的控壓排氣罩可以保持填料倉中長期處于密閉缺氧狀態，為生物質炭的形成創造有利環境。而開有通孔的隔空蓋能夠降低供熱倉中燃料的燃燒速率，使農林廢棄物保持在炭火狀態，不會產生較大的明火火焰，在滿足供熱溫度的情況下，延長燃燒時間。而中空的通氣罩放置于通孔上方時，能形成抽吸效應，加快燃料的燃燒速率，可根據需要控制其放置時間。

作為優選，所述的通氣罩呈倒錐臺形，且靠近所述的通孔處直徑最大。該結構的通氣罩抽吸效率較佳。

作為優選，所述的填料倉和供熱倉橫截面均呈正多邊形，若干個供熱倉的側面順次相連形成一個中心具有空腔的環形結構，而填料倉設置于該空腔中。

作為優選，所述的填料倉、供熱倉及所述的空腔的橫截面均呈正六邊形，填料倉的6個面分別與6個供熱倉的側面相連。該結構能夠最大限度地利用供熱倉中散發出的熱量，且填料倉的6個面受熱較為均勻。

作為優選，所述的控壓排氣罩為一邊鉸接于填料倉頂部且具有一定質量的金屬片，金屬片在受到拉力或填料倉內部具有一定壓力時被掀起從而釋放壓力，其余時間能保持填料倉內密閉。在熱解過程中，填料倉中的豬糞的過程中產生的煙氣會增加填料倉的壓力，頂開控壓排氣罩進行排氣；待壓力降至控壓排氣罩鐵片的重力時，鐵片會自動合上，由此在實現填料倉內保持缺氧狀態的同時，保證了其安全性。