可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐的制作方法
【專利摘要】一種可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐，爐內(nèi)的雙層壁內(nèi)有保溫層，爐體(10)上部有中心轉(zhuǎn)軸孔和溫度顯示器穿孔及煙囪，爐體內(nèi)有轉(zhuǎn)筒(14)、炭化室(5)、炭冷卻室(15)、傘形擋板(13)、炭攪拌片(16)和料攪拌片(12)，爐體內(nèi)的圓環(huán)形空間內(nèi)有螺旋上料扳(3)，炭化室一側(cè)有點(diǎn)火口(6)，冷卻室下方有螺旋下炭板(17)和帶閥門(19)的出炭口(20)，爐體的一側(cè)有進(jìn)料斗(4)，爐體座(1)固定有一對(duì)車輪(21)。本炭化爐以生物質(zhì)材料做炭源，生產(chǎn)小顆粒炭，具有體積小、重量輕、可移動(dòng)作業(yè)，有連續(xù)進(jìn)料、出炭，不間斷生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，比間歇性產(chǎn)炭的爐子節(jié)能、省時(shí)，單位時(shí)段產(chǎn)出批次多，封閉式作業(yè)和攪拌使?fàn)t內(nèi)溫度、產(chǎn)炭速度及炭質(zhì)穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種以農(nóng)林生物質(zhì)材料為炭源的可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)年產(chǎn)農(nóng)林廢棄物(生物質(zhì))約10億t，其中僅玉米、水稻、小麥等大宗作物的秸桿量就超過(guò)5億t。我國(guó)約有1/4的秸桿被焚燒，大約產(chǎn)生50Tg的CO2溫室氣體排放，成為我國(guó)非能源利用中最重要的溫室氣體釋放源。另外，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年約有近3300萬(wàn)m3的枝椏材，3000萬(wàn)m3的加工剩余物，1600萬(wàn)m3的廢舊木(竹)材，一次性使用木餐具和城鄉(xiāng)園林綠化過(guò)程中淘汰的老朽樹木的數(shù)量也相當(dāng)可觀，總量與目前我國(guó)每年公布的商品術(shù)材產(chǎn)量(8500萬(wàn)m3左右)相當(dāng)，這些廢棄物往往在廠區(qū)或附近堆積如山，尚未得到合理的處理和循環(huán)利用，不僅浪費(fèi)資源，還造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。農(nóng)林廢棄物集成炭化技術(shù)不受農(nóng)林廢棄物成分復(fù)雜、分類粗、雜質(zhì)多等缺陷的影響，利用高效熱解技術(shù)將農(nóng)林廢棄物分解為生物質(zhì)炭、生物焦油、生物質(zhì)醋液和可燃性氣體，不僅有利于減輕農(nóng)林廢棄物對(duì)村鎮(zhèn)環(huán)境的壓力，又可充分利用生物質(zhì)炭在緩解氣候變化、增加上壤碳匯、減緩養(yǎng)分流失、減少土壤和水資源的污染的優(yōu)勢(shì)替代不可再生資源，改善村鎮(zhèn)環(huán)境，變廢為寶，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，提高農(nóng)村農(nóng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]當(dāng)前用于農(nóng)林生物質(zhì)材料炭化的主要設(shè)備有干餾熱解釜、周期式固定床炭化設(shè)備和土窯，在實(shí)際應(yīng)用中遇到了三個(gè)問(wèn)題:一是現(xiàn)有的炭化設(shè)備在炭化過(guò)程中產(chǎn)生的生物質(zhì)炭只能間歇式排出，造成炭化爐反復(fù)加熱與冷卻，浪費(fèi)能源；而且需要很長(zhǎng)的升、降溫時(shí)間，生產(chǎn)效率不高。二是現(xiàn)有的炭化設(shè)備內(nèi)的生物質(zhì)基本固定不動(dòng)，所以不同部位的炭化溫度偏差很大(> 35% )，炭的質(zhì)量不穩(wěn)定。三是現(xiàn)有的炭化設(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。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐。
[0005]解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:
[0006]本可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐，包括進(jìn)料斗、炭化室、出炭口，整體自上而下分為電機(jī)及其減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、爐體、爐體座和車輪四部分，爐體的雙層壁內(nèi)有保溫材料層，爐體上部開(kāi)有中心轉(zhuǎn)軸孔和溫度顯示器穿孔及煙囪，爐體內(nèi)的下半部有轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒內(nèi)的空間為炭冷卻室，該室內(nèi)有固定在中心固定軸上的傘形擋板和炭攪拌片，爐體內(nèi)的上半部空間為炭化室，炭化室的底壁與炭冷卻室頂壁合一，炭冷卻室外壁與爐體內(nèi)壁的圓環(huán)形空間內(nèi)有螺旋上料板，炭化室一側(cè)開(kāi)有可按需開(kāi)或關(guān)的點(diǎn)火口，炭化室下部有料攪拌片，炭冷卻室下部有炭攪拌片，冷卻室下方有固定在中心固定軸上的螺旋下炭板和帶閥門的出炭口，爐體一側(cè)有進(jìn)料斗，炭冷卻室的頂壁和底壁的中心均開(kāi)有中心軸穿孔，其孔徑大于中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸和中心固定軸,帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)的中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿過(guò)炭化室直至炭冷卻室上部，固定傘形擋板、炭攪拌片和螺旋下炭扳的中心固定軸由炭冷卻室下部直至出炭口，一對(duì)車輪固定在爐體座上。
[0007]所述的進(jìn)料斗內(nèi)有撥料器。
[0008]所述的爐體座的四條腿為可彎折型腿。
[0009]所述的炭冷卻室的頂壁和底壁的中心軸穿孔的孔徑與中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸和中心固定軸的軸徑差為60-150mm。
[0010]本炭化爐的炭化室頂部有煙?，可以接到醋液收集設(shè)備和儲(chǔ)氣設(shè)備，形成連續(xù)不間斷地加料、出炭、出液和穩(wěn)定供氣。本炭化爐能將農(nóng)林生物質(zhì)材料同時(shí)制取固、液、氣三種產(chǎn)品。得到的生物質(zhì)炭回土增加碳匯，使土壤透氣性增加，防止板結(jié)，對(duì)水和肥有長(zhǎng)效緩釋作用，對(duì)重金屬污染、退化的土壤具有改良、修復(fù)作用，還可作為炭材料，用于冶金工業(yè)的還原劑、保溫材料和民用燒烤等；液體通過(guò)冷凝回收得到生物質(zhì)醋液，用于家畜飼養(yǎng)場(chǎng)所的消毒液、除臭劑，也可以用于農(nóng)藥助劑和農(nóng)藥，或促進(jìn)作物生長(zhǎng)的葉面肥；得到的可燃?xì)?，可供?nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電或直接供氣。
[0011]本炭化爐與同等產(chǎn)量的設(shè)備相比體積小，重量輕，便于移動(dòng)作業(yè)，適用于生物質(zhì)材料較多的山林和農(nóng)村。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的筒體既是螺旋上料的送料體，筒體頂壁兼作炭化室的轉(zhuǎn)動(dòng)爐底，既是炭的冷卻室，又是螺旋出炭部件的封閉槽，四位一體，設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊。在連續(xù)進(jìn)、出料的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)炭化爐的封閉；同時(shí)利用轉(zhuǎn)筒內(nèi)炭冷卻的熱量對(duì)待制炭的生物質(zhì)進(jìn)料進(jìn)行預(yù)熱，高效、節(jié)能；筒頂作為旋轉(zhuǎn)炭化爐底對(duì)炭化的生物質(zhì)材料進(jìn)行攪拌，使炭化溫度、速度和所制成的炭的質(zhì)量均勻。
[0013]本可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐克服了現(xiàn)有的干餾熱解釜、周期式固定床炭化設(shè)備和土窯炭化溫度控制粗放，炭化過(guò)程中產(chǎn)生的生物質(zhì)炭只能間歇式排出，造成炭化爐反復(fù)加熱與冷卻，浪費(fèi)能源，而且需要很長(zhǎng)的升、降溫時(shí)間，生產(chǎn)效率不高和無(wú)法便捷移動(dòng)的缺點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖1的A-A剖示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖予以詳述:
[0017]本可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐，包括進(jìn)料斗、炭化室、出炭口，整體自上而下分為電機(jī)及其減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)9、爐體10、爐體座I和車輪21四部分，爐體的雙層壁內(nèi)有保溫材料層，爐體上部開(kāi)有中心轉(zhuǎn)軸孔和溫度顯示器11穿孔及煙囪7，爐體內(nèi)的下半部有轉(zhuǎn)筒14，轉(zhuǎn)筒內(nèi)的空間為炭冷卻室15，該室內(nèi)有固定在中心固定軸上的傘形擋板13和炭攪拌片16，爐體內(nèi)的上半部空間為炭化室5，炭化室的底壁與炭冷卻室頂壁合一，炭冷卻室外壁與爐體內(nèi)壁的圓環(huán)形空間內(nèi)有螺旋上料板3，炭化室一側(cè)開(kāi)有可按需開(kāi)或關(guān)的點(diǎn)火口 6，炭化室下部有料攪拌片12，炭冷卻室下部有炭攪拌片16，冷卻室下方有固定在中心固定軸上的螺旋下炭板17和帶閥門19的出炭口 20。爐體一側(cè)有進(jìn)料斗4，炭冷卻室的頂壁和底壁的中心均開(kāi)有中心軸穿孔，其孔徑大于中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸8和中心固定軸18，帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)的中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸8穿過(guò)炭化室直至炭冷卻室上部，固定傘形擋板13、炭攪拌片16和螺旋下炭扳17的中心固定軸18由炭冷卻室下部直至出炭口 20，一對(duì)車輪21固定在爐體座I上。
[0018]所述的進(jìn)料斗4內(nèi)有撥料器2。
[0019]所述的爐體座I的四條腿為可彎折型腿。
[0020]所述的炭冷卻室的頂壁和底壁的中心軸穿孔的孔徑與中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸8和中心固定軸18的軸徑差為60-150mm。
[0021]參照附圖，先將秸桿、竹木材廢料、枝椏材截短成< 25mm的短料或?qū)⒐麣し鬯槌闪?lt; 25mm的粒料或直接將竹木粉、竹木鋸屑、稻殼等粒徑< 25mm的生物質(zhì)材料從炭化爐一側(cè)的進(jìn)料斗4進(jìn)料，進(jìn)料斗4中的撥料器2可以防止生物質(zhì)材料架橋、架空，使進(jìn)料順暢。通過(guò)轉(zhuǎn)筒14外壁上的螺旋上料扳3將進(jìn)料口 4處的生物質(zhì)材料連續(xù)上升到炭化室5，并阻擋空氣進(jìn)入炭化室、起到封閉、保溫的作用。打開(kāi)點(diǎn)火口 6點(diǎn)火，待炭化室5內(nèi)的溫度顯示器11的溫度上升到要求時(shí)再關(guān)閉點(diǎn)火口 6。生物質(zhì)材料螺旋上送到炭化室的爐壁周圍后，被兩片一端固定在爐壁上的料攪拌片12攪拌并往轉(zhuǎn)筒14的中心位置、即炭化室5和炭冷卻室15的中心軸穿孔移動(dòng)，攪拌使炭化時(shí)間和炭化溫度均勻，并可通過(guò)市售的帶有單片機(jī)的通用溫度儀表來(lái)控制調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速，達(dá)到不同炭化溫度的控制要求，其溫度根據(jù)炭的用途一般控制在300?800°C。
[0022]炭化室5內(nèi)產(chǎn)生的氣、液產(chǎn)物可以通過(guò)煙囪7跟外配的冷凝、除塵等設(shè)備連接，可以制得生物質(zhì)醋液和可燃?xì)?。炭化爐除底部外均有160_厚的雙層壁保溫外殼10，中間的保溫材料采用硅酸鋁纖維或膨脹珍珠巖。
[0023]生物質(zhì)炭通過(guò)炭冷卻室15的順壁與中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸穿孔后落到固定軸18頂端的傘形擋板13上，再順著擋板13滑落到炭冷卻室15的轉(zhuǎn)筒壁周圍，對(duì)轉(zhuǎn)筒壁外的螺旋上料板3間的待炭化生物質(zhì)進(jìn)料進(jìn)行預(yù)熱，炭又被降溫冷卻，節(jié)約能源。冷卻后的炭被中心固定軸19上的兩片弧形炭攪拌片16歸攏到筒底中心位置的螺旋下炭板17區(qū)域中:中心固定軸18上的螺旋下炭板17和轉(zhuǎn)動(dòng)的筒底共同作用，完成連續(xù)出炭工序:螺旋下炭板17和閥門19有阻止空氣進(jìn)入炭化室、起到封閉、保溫的作用。出料口的閥門19可以控制出料的速度。
[0024]炭化爐固定安裝在帶有兩個(gè)車輪21的爐體座I上，在機(jī)動(dòng)車的牽引下實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)。
【權(quán)利要求】
1.一種可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐，包括進(jìn)料斗、炭化室、出炭口，其特征是整體自上而下分為電機(jī)及其減速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(9)、爐體(10)、爐體座(I)和車輪(21)四部分，爐體的雙層壁內(nèi)有保溫材料層，爐體上部開(kāi)有中心轉(zhuǎn)軸孔和溫度顯示器(11)穿孔及煙囪(7)，爐體內(nèi)的下半部有轉(zhuǎn)筒(14)，轉(zhuǎn)筒內(nèi)的空間為炭冷卻室(15)，該室內(nèi)有固定在中心固定軸上的傘形擋板(13)和炭攪拌片(16)，爐體內(nèi)的上半部空間為炭化室(5)，炭化室的底壁與炭冷卻室頂壁合一，炭冷卻室外壁與爐體內(nèi)壁的圓環(huán)形空間內(nèi)有螺旋上料板(3)，炭化室一側(cè)開(kāi)有可按需開(kāi)或關(guān)的點(diǎn)火口(6)，炭化室下部有料攪拌片(12)，炭冷卻室下部有炭攪拌片(16)，冷卻室下方有固定在中心固定軸上的螺旋下炭板(17)和帶閥門(19)的出炭口(20)，爐體一側(cè)有進(jìn)料斗(4)，炭冷卻室的頂壁和底壁的中心均開(kāi)有中心軸穿孔，其孔徑大于中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)和中心固定軸(18)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)的中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)穿過(guò)炭化室直至炭冷卻室上部，固定傘形擋板(13)、炭攪拌片(16)和螺旋下炭板(17)的中心固定軸(18)由炭冷卻室下部直至出炭口(20)，一對(duì)車輪(21)固定在爐體座(I)上。
2.如權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐，其特征是所述的進(jìn)料斗(4)內(nèi)有撥料器⑵。
3.如權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐，其特征是所述的爐體座(I)的四條腿為可彎折型腿。
4.如權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)的轉(zhuǎn)筒式連續(xù)炭化爐，其特征是所述的炭冷卻室的頂壁和底壁的中心軸穿孔的孔徑與中心轉(zhuǎn)動(dòng)軸(8)和中心固定軸(18)的軸徑差為60-150_。
【文檔編號(hào)】C10B53/02GK203728762SQ201420065437
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月14日
【發(fā)明者】余文軍, 汪孫國(guó), 張文標(biāo) 申請(qǐng)人:浙江農(nóng)林大學(xué)