[發明專利]一種低溫制備生物炭的炭化設備及工藝

有效

• 申請號: 201710030796.9
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106635093B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 劉國順;任天寶;李志剛
• 申請（專利權）人: 河南農業大學;河南恒綠威現代農業能源有限公司
• 主分類號: C10B53/02
• 分類號: C10B53/02;C10B57/02;C10B57/14;C10B47/44
• 代理公司: 鄭州知勁專利代理事務所(普通合伙) 41193
• 代理人: 黃龍

1.一種低溫制備生物炭的炭化設備，其特征在于，所述炭化設備包括分離設置的干燥裝置、低溫炭化裝置和高溫熱解裝置，干燥裝置的出料口通過上料機構分別與低溫炭化裝置和高溫熱解裝置的進料口連接，高溫熱解裝置的排氣口與低溫炭化裝置的燃料進口連接，低溫炭化裝置的排氣口與干燥裝置的燃料進口連接；

所述干燥裝置和低溫炭化裝置的結構相同，包括設有進、出料口的筒體、加熱機構和推料機構，加熱機構位于筒體下方，所述加熱機構包括頂部被筒體底部外筒壁所密封的箱體，箱體設有燃料進口和廢氣排管；

推料機構位于筒體內部，所述筒體呈由內筒壁和外筒壁組成的夾層結構，內筒壁與外筒壁之間設有中空層，筒體頂部的排氣口處設有連通外界和筒體內部的排氣管。

2.如權利要求1所述的低溫制備生物炭的炭化設備，其特征在于，筒體的內筒壁上設有從進料口盤旋至出料口的螺旋線型凸起。

3.如權利要求1所述的低溫制備生物炭的炭化設備，其特征在于，所述推料機構為螺旋輸送機，螺旋輸送機的傳動電機位于筒體外部，設有螺旋葉片的軸桿位于筒體內。

4.如權利要求1所述的低溫制備生物炭的炭化設備，其特征在于，干燥裝置與炭化裝置之間設有中轉倉，中轉倉的進料口與干燥裝置的出料口連通，中轉倉的出料口通過上料機構分別與低溫炭化裝置和高溫熱解裝置的進料口連接。

5.如權利要求1所述的低溫制備生物炭的炭化設備，其特征在于，所述高溫熱解裝置的排氣口通過第一可燃氣過濾、純化裝置及設有第一風機的管道與低溫炭化裝置的燃料進口連接；低溫炭化裝置的排氣口通過第二可燃氣過濾、純化裝置及設有第二風機的管道與干燥裝置的燃料進口連接。

6.使用權利要求1-5任一所述炭化設備低溫制備生物炭的工藝，其特征在于，步驟如下：

干燥，通過加熱機構對干燥裝置加熱至其筒體內部溫度為80-120℃，生物質原料導入干燥裝置中并受推料機構推動，當生物質原料脫水率達80-90%時落入中轉倉中待用；

低溫炭化，通過加熱機構對低溫炭化裝置加熱至其筒體內部溫度為350-500℃，中轉倉中的干燥生物質導入低溫炭化裝置中并受推料機構推動，干燥生物質炭化15-45min后生成生物炭和可燃性氣體，生物炭從出料口排除即得低溫生物炭，可燃性氣體為干燥裝置的加熱機構供熱；

高溫熱解，將中轉倉中的生物質原料導入高溫熱解裝置中于500-800℃條件下熱解，熱解產生的可燃氣經過過濾后，為低溫炭化裝置的加熱機構供熱。

7.如權利要求6所述低溫制備生物炭的工藝，其特征在于，步驟如下：

干燥，通過加熱機構對干燥裝置加熱至其筒體內部溫度為120℃，生物質原料導入干燥裝置中并受推料機構推動，當生物質原料脫水率達85%時落入中轉倉中待用；

低溫炭化，通過加熱機構對低溫炭化裝置加熱至其筒體內部溫度為350℃，中轉倉中的干燥生物質導入低溫炭化裝置中并受推料機構推動，干燥生物質炭化30min后生成生物炭和可燃性氣體，生物炭從出料口排除即得低溫生物炭，可燃性氣體為干燥裝置的加熱機構供熱；

高溫熱解，將中轉倉中的生物質原料導入高溫熱解裝置中于800℃條件下熱解，熱解產生的生物炭被收集且可燃氣經過過濾后，為低溫炭化裝置的加熱機構供熱。