[发明专利]一种低温制备生物炭的炭化设备及工艺

权利要求书

1.一种低温制备生物炭的炭化设备，其特征在于，所述炭化设备包括分离设置的干燥装置、低温炭化装置和高温热解装置，干燥装置的出料口通过上料机构分别与低温炭化装置和高温热解装置的进料口连接，高温热解装置的排气口与低温炭化装置的燃料进口连接，低温炭化装置的排气口与干燥装置的燃料进口连接；

所述干燥装置和低温炭化装置的结构相同，包括设有进、出料口的筒体、加热机构和推料机构，加热机构位于筒体下方，所述加热机构包括顶部被筒体底部外筒壁所密封的箱体，箱体设有燃料进口和废气排管；

推料机构位于筒体内部，所述筒体呈由内筒壁和外筒壁组成的夹层结构，内筒壁与外筒壁之间设有中空层，筒体顶部的排气口处设有连通外界和筒体内部的排气管。

2.如权利要求1所述的低温制备生物炭的炭化设备，其特征在于，筒体的内筒壁上设有从进料口盘旋至出料口的螺旋线型凸起。

3.如权利要求1所述的低温制备生物炭的炭化设备，其特征在于，所述推料机构为螺旋输送机，螺旋输送机的传动电机位于筒体外部，设有螺旋叶片的轴杆位于筒体内。

4.如权利要求1所述的低温制备生物炭的炭化设备，其特征在于，干燥装置与炭化装置之间设有中转仓，中转仓的进料口与干燥装置的出料口连通，中转仓的出料口通过上料机构分别与低温炭化装置和高温热解装置的进料口连接。

5.如权利要求1所述的低温制备生物炭的炭化设备，其特征在于，所述高温热解装置的排气口通过第一可燃气过滤、纯化装置及设有第一风机的管道与低温炭化装置的燃料进口连接；低温炭化装置的排气口通过第二可燃气过滤、纯化装置及设有第二风机的管道与干燥装置的燃料进口连接。

6.使用权利要求1-5任一所述炭化设备低温制备生物炭的工艺，其特征在于，步骤如下：

干燥，通过加热机构对干燥装置加热至其筒体内部温度为80-120℃，生物质原料导入干燥装置中并受推料机构推动，当生物质原料脱水率达80-90%时落入中转仓中待用；

低温炭化，通过加热机构对低温炭化装置加热至其筒体内部温度为350-500℃，中转仓中的干燥生物质导入低温炭化装置中并受推料机构推动，干燥生物质炭化15-45min后生成生物炭和可燃性气体，生物炭从出料口排除即得低温生物炭，可燃性气体为干燥装置的加热机构供热；

高温热解，将中转仓中的生物质原料导入高温热解装置中于500-800℃条件下热解，热解产生的可燃气经过过滤后，为低温炭化装置的加热机构供热。

7.如权利要求6所述低温制备生物炭的工艺，其特征在于，步骤如下：

干燥，通过加热机构对干燥装置加热至其筒体内部温度为120℃，生物质原料导入干燥装置中并受推料机构推动，当生物质原料脱水率达85%时落入中转仓中待用；

低温炭化，通过加热机构对低温炭化装置加热至其筒体内部温度为350℃，中转仓中的干燥生物质导入低温炭化装置中并受推料机构推动，干燥生物质炭化30min后生成生物炭和可燃性气体，生物炭从出料口排除即得低温生物炭，可燃性气体为干燥装置的加热机构供热；

高温热解，将中转仓中的生物质原料导入高温热解装置中于800℃条件下热解，热解产生的生物炭被收集且可燃气经过过滤后，为低温炭化装置的加热机构供热。