[发明专利]搅拌式生物质炭化炉

说明书

技术领域

    本发明属于生物质炭化技术领域，特别是涉及一种搅拌式生物质炭化炉。

背景技术

生物质（农作物秸秆、玉米芯、花生壳、稻壳、木削、树枝等）在缺氧条件下热解而形成的稳定的富碳产物，不仅可以作为燃料，施入农田后，能有效改善土壤性质，促进耕地修复，提高作物产量；对于生态与环境领域，可以固碳减排；可解决农林废弃物污染与温室气体排放问题。推广生物炭技术，这将对应对气候变化、固碳减排、改善环境、缓解能源危机、提高耕地质量、保障粮食安全以及实现可持续发展等具有重要的战略意义。

目前，国内所采用的制碳方法通常为“闷炭”。这种制碳方法不仅效率低而且闷炭过程中物料受热不均匀，难以保证炭化效果。传统的炭化方式主要热传导，而生物质物料热阻大，热传导速度慢。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种搅拌式生物质炭化炉。它通过搅拌，改变了热量传递方式，物料被加热的速度快，利于传热，使物料受热均匀。

本发明采用的技术方案如下：

一种搅拌式生物质炭化炉，包括炉体及置于炉体内的燃烧室、预热仓、至少一个炭化室、导气管、烟囱及上盖，所述预热仓置于炭化室上方，燃烧室置于炭化室下方，在预热仓内设置有预热仓搅龙，在预热仓和炭化室间设置有物料导入通道，炭化室和燃烧室间设置有一个或多个导气管，所述炭化室内还设置有搅拌器。

进一步地，所述炭化室设置于燃烧室之内预热仓之下，炭化室分别与预热仓通过物料导入通道连接，分别与燃烧室通过导气管连接，所述预热仓与炭化室、炭化室与炭化室以及炭化室与炉体侧壁之间设有利于燃料热流通过的间隙。

进一步地，本发明所述搅拌器为桨叶式搅龙，包括装配在燃烧室炉体侧壁上的转轴和至少一层螺旋桨叶。

进一步地，所述螺旋桨叶沿转轴径向设置为内、外两层，沿轴向间隔设置多组，所述每组内、外层螺旋桨叶呈螺旋交叉设置，其螺旋方向相反，两层螺旋桨叶的波峰相对于转轴对称设置。

进一步地，所述内层螺旋桨叶径向宽度大于外层螺旋桨叶。

进一步地，所述螺旋桨叶沿径向为三层，所述三层螺旋桨叶呈螺旋交叉设置，内、外两层螺旋桨叶的螺旋方向一致，中层螺旋桨叶的螺旋方向与之相反，相邻两层螺旋桨叶的波峰相对于转轴对称设置。

进一步地，所述内外两层螺旋桨叶轴向投影面积之和等于中层螺旋桨叶轴向投影面积，保证内外层桨叶的推料量与中层桨叶推料量一致。

进一步地，本发明所述搅拌器为螺旋搅龙，包括装配在燃烧室炉体侧壁上的转轴和螺旋叶片，所述螺旋叶片至少一层。

进一步地，所述螺旋叶片为两层时，所述螺旋桨叶沿转轴径向设置，所述内、外层螺旋叶片呈螺旋交叉设置，其螺旋方向相反，两层螺旋叶片的波峰相对于转轴对称设置。

进一步地，所述内层螺旋叶片径向宽度大于外层螺旋叶片。

进一步地，所述螺旋叶片沿径向为三层，所述三层螺旋叶片呈螺旋交叉设置，内、外两层螺旋叶片的螺旋方向一致，中层螺旋叶片的螺旋方向与之相反，相邻两层螺旋叶片的波峰相对于转轴对称设置。

进一步地，所述内外两层螺旋叶片轴向投影面积之和等于中层螺旋叶片轴向投影面积，保证内外层叶片的推料量与中层叶片推料量一致。

进一步地，所述导气管为弧形管，沿炭化室壁的外周设置，分别与炭化室和燃烧室相通。

进一步地，所述导气管上设置有多个排气孔，所述置于炭化室端的导气管上的排气孔总面积大于置于燃烧室端的排气孔总面积。

进一步地，所述炉体侧壁上还设置有隔热层，所述隔热层为双层结构，内填充隔热材料。

进一步地，在所述炭化室的壳体上设置有多个凸起。

进一步地，所述预热仓顶端还设置有分离废气颗粒的风机和与风机连接的分离器。

本发明的有益效果：

1.本发明通过搅拌，改变了热量传递方式，物料被加热的速度快。通过搅拌被加热的高温物料与低温物料相互掺合，使物料间的传热面积大大增加，由于物料运动，可产生对流换热。另外，被加热的高温物料离开加热筒壁，低温物料与加热筒壁接触，温差大，有利传热。通过搅拌物料受热均匀，物料在相同的温度下炭化，物料炭化均匀，质量好。克服了传统炭化方式物料受热不均、温度高低不一、物料炭化不均的问题。

2.本发明的搅拌器可以是桨叶式或螺旋式，其叶片可以采用一层或多层结构，多层叶片及叶片宽度的设置，保证推料一致，且物料沿轴向推移，沿圆周翻转，使其搅拌更加均匀，物料之间的传热面积增加，物料相对运动，使物料的传热效果更好。