[发明专利]一种生物质干燥碳化系统及其应用

权利要求书

1.一种生物质干燥碳化系统，其特征在于所述的生物质干燥碳化系统包括原料粉碎机构、原料输送机构、原料仓、风机、小燃烧室、碳化炉、烟气除尘落灰斗和固体焦仓；

所述的原料粉碎机构为电动铡草机；

所述的小燃烧室设有空气入口、生物质原料入口I、底部的出渣口和烟气出口，在小燃烧室的空气入口处设有点火装置；

所述的风机的出口与小燃烧室的空气入口相连，小燃烧室底部的出渣口连有出渣管；

所述的原料仓的上部设有原料仓入口，下部设有原料仓出口；

所述的原料输送机构包括斜向上的输送皮带和垂直向下的落下管，所述的斜向上的输送皮带的一端与原料粉碎机构相连，另一端与原料仓入口相连，所述的垂直向下的落下管的一端设置在斜向上的输送皮带的中间，另一端与小燃烧室顶部的生物质原料入口I相接;

所述的碳化炉设有生物质原料入口II、高温烟气入口,内部中间设有水平布置的送料绞龙，送料绞龙的一端通过绞龙轴承I与碳化炉的高温烟气入口相连，送料绞龙的另一端通过固定在碳化炉上的绞龙轴承II后与位于碳化炉外部的送料绞龙的传动电机相连，送料绞龙的正下方设有水平布置的孔板，对应送料绞龙的末端的孔板位置处设有碳化炉出口，碳化炉出口直接通过落焦管道与固体焦仓连接；

碳化炉中对应孔板的正下方设有水平向下倾斜15°的斜槽，在接近落焦管道的斜槽上设有一漏斗状的收集管路，在漏斗状的收集管路上设有另外一旁路管道并与风机入口处的空气管道并联；

碳化炉的生物质原料入口II位于原料仓的正下方，直接与原料仓的出口相连；

所述的小燃烧室的烟气出口经烟气引出管与碳化炉的高温烟气入口相连，在烟气引出管上设有烟气除尘落灰斗。

2.如权利要求1所述的一种生物质干燥碳化系统，其特征在于所述的孔板的开孔孔径为3mm、开孔率为60%。

3.如权利要求1或2所述的一种生物质干燥碳化系统在生物质原料碳化生产固体焦中的应用，其特征在于步骤如下：

原料粉碎机构将生物质原料切割粉碎并输出至斜向上的输送皮带，输送皮带将切割粉碎后的生物质原料总量的75~82%送入原料仓，总量的18~25%通过落下管落入小燃烧室；

小燃烧室通过风机送入空气并通过打火装置进行打火将送入小燃烧室中的生物质原料完全燃烧，产生温度为400~600℃的高温烟气经烟气引出管上设有的烟气除尘落灰斗除尘后送入碳化炉，碳化炉借助于该400~600℃的高温烟气对由原料仓落下的大部分生物质原料进行加热碳化；

所述的加热碳化是在送料绞龙将由原料仓落下的生物质原料送至碳化炉出口的过程中完成的，时间为15~30min；

碳化后产生的固体焦经落焦管道落入固体焦仓；

碳化后产生的低热值热解气体依次经漏斗状的收集管路上设有的旁路管道和风机送回小燃烧室；

碳化过程中产生的液体产物通过孔板流入斜槽内，汇集至漏斗状的收集管路进行收集；

送入碳化炉的400~600℃的高温烟气在碳化炉内与生物质原料完成换热后变成低温烟气依次经漏斗状的收集管路上设有的旁路管道和风机送回小燃烧室；

所述的液体产物包括水和液体焦油；

小燃烧室内生物质原料完全燃烧后的灰渣经小燃烧室下部设有的落渣管排出。

4.如权利要求3所述的一种生物质干燥碳化系统在生物质原料碳化生产固体焦中的应用，其特征在于所述的生物质原料为农业废弃物或林业加工废弃物；

所述的农业废弃物为小麦杆、棉花杆、稻杆、玉米杆、油菜秆、稻壳、甘蔗渣或玉米芯；

所述的林业加工废弃物为木片、木屑、树枝、树叶或刨花。

5.如权利要求4所述一种生物质干燥碳化系统在生物质原料碳化生产固体焦中的应用，其特征在于所述的生物质原料切割粉碎，即将生物质原料切割成长度为25~50mm的小段。