[发明专利]一种生物炭制备装置

说明书

本发明涉及化工仪器领域，具体公开了一种生物炭制备装置，包括：炭化室，燃烧室、辅热室和储冷室，炭化室用于加工、炭化原料，燃烧室和辅热室用于提供、维持热量，储冷室用于加速冷却原料。在制备生物炭的过程中，优化了炭化室内的结构，利用升降机构、托板、原料盆、隔板及对应的孔洞，强制热空气穿过原料，同时搅拌叶片还能够适当地搅拌，如此显著提高了裂解效率。炭化室采用热空气内循环和外循环的组合，巧妙引入制冷系统，降低了装置整体运行的能耗。

技术领域

本发明属于化工仪器领域，特别涉及一种生物炭制备装置。

背景技术

生物炭是由生物残体在缺氧的状态下，经高温慢热解产生的一类难熔的、稳定的、高度芳香化的、富含炭素的固态物质。生物炭具有含炭量高且稳定、高pH值、多孔径结构、较大的比表面积等特性，在土壤改良、温室气体减排等方面受到国内外越来越广泛的关注。也有研究表明，土壤施用生物炭对提高禾本科作物小麦、水稻、玉米、牧草的氮素利用率具有积极的作用，如降低硝酸盐的淋洗流失、减少土壤中N₂O的释放等。生物炭作为一种新型材料，具有来源广泛、成本低廉及性质优良等特点，并且生物炭结构稳定，是一种理想的土壤固炭材料，能够作为环境修复技术的选择。

常用的生物炭制备装置在产生热量的过程中需使用燃料产生的热量对生物炭原料进行裂解，一般将温度维持在300-600℃，维持时间1-2小时，后面将原料冷却；不同原料其具体的炭化参数不同。但是生物炭原料堆积在一起，热量浮于表面难以深入，导致生物炭原料裂解不充分、不均匀。为了应对上述问题，有方案引入了搅拌轴，但是搅拌轴会妨碍取料，生产效率不够高。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物炭制备装置，高温侵入透彻，裂解效果好，放料、取料效率高。

为实现上述目的，本发明提供了一种生物炭制备装置，包括：炭化室，燃烧室、辅热室和储冷室，炭化室用于加工、炭化原料，燃烧室和辅热室用于提供、维持热量，储冷室用于加速冷却原料。

所述炭化室为罐体结构，所述炭化室的顶部设置有电机，所炭化室的内部设置有连接所述电机的搅拌轴和安装于所述搅拌轴的搅拌叶片，在运行时，便是搅拌轴带动所述搅拌叶片缓慢旋转，搅拌叶片用于翻滚原料，使原料能够充分被加热。所述炭化室的内部设置有隔板，所述隔板的中间具有缺口，如图1所示，隔板为圆环形（相应地，炭化室近似圆柱状），隔板的外侧固定于所述碳化室的内壁。所述炭化室在所述隔板的下方设置有托板和升降机构，所述升降机构带动所述托板升降，所述托板为镂空结构，所述炭化室在所述隔板上方的侧面设置有第一通风孔，所述炭化室在所述隔板下方的侧面设置有第二通风孔；在使用时，热空气进入炭化室后位于上层或下层，通过另一个通风孔的作用，强制引流热空气使得热空气穿过原料之间的间隙，促进裂解（隔板上可以放置原料）。所述炭化室的侧面设置有门，用于打开后放入或取走原料或检修装置。所述第一通风孔和所述第二通风孔之间设置有回风管及风机，所述回风管上设置有一个废气口、三个进气口和四个对应气口的阀门，采用这个方案，循环利用热空气，提高利用率。

所述燃烧室燃烧可燃物后产生热量，所述燃烧室的送气口连接所述回风管的一个进气口，所述燃烧室的进气口从外界获取空气。燃烧室的结构参见现有技术即可；在设置本申请所提到的系统时，可以直接购买合适的燃煤燃烧室。或者燃烧室替换为电热式的结构，只要能加热空气送入炭化室即可。500℃的空气流过原料后温度大约下架20-50℃，这些热空气重新与燃烧室、辅热室输出的空气混合升温后进入炭化室。