[发明专利]一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备及工艺

权利要求书

1.一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备，包括引风机、电机、外加热装置、干燥炭化系统、烟气净化系统和冷却出炭装置；其特征在于，所述干燥炭化系统包括炭化炉、燃烧室、热解室、外加热装置、温度传感器和烟气排出管道；炭化炉为卧式结构，所述热解室、燃烧室、温度传感器和外加热装置设置在炭化炉内部，所述热解室通过可拆卸的悬挂装置固定于炭化炉上部，燃烧室位于热解室和电加热装置之间，烟气排出管设置于炭化炉顶部；所述温度传感器温度探头位于炭化炉中部；

所述炭化炉侧面带有可敞开的开关门，用于炭化炉的密闭；所述炭化炉下部设置炭化炉支撑；

所述热解室为底部开口的立方体，热解室大小及数量根据炭化炉大小进行调节；每个热解室上端密闭，下端开口，每个热解室底部设置双层密闭盖板，其中内层带孔盖板带有热解室燃气排放孔，外层密闭盖板完全密封；

所述炭化炉室、烟气净化系统和引风机通过排气管道相连。

2.根据权利要求1所述的一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备，其特征在于，所述外加热装置为电加热装置。

3.根据权利要求1所述的一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备，其特征在于，所述炭化炉外部装有保温层。

4.根据权利要求1所述的一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备，其特征在于，在炭化炉内部顶端设置悬挂支架，热解室悬挂挂钩悬挂于悬挂支架上；热解室与热解室之间留有一定的间隙便于导热和燃烧气体的排出。

5.根据权利要求1所述的一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备，其特征在于，所述热解室燃气排放孔的孔径范围为5-10mm。

6.根据权利要求1所述的一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备，其特征在于，所述烟气净化系统包括循环水管道、沉降池、净化塔，所述净化塔内有水，净化塔底部设置支撑架，净化塔塔身设置液面观察孔，用于观察净化塔内水液面高度；烟气净化水进水口设置在净化塔中部，烟气净化水排出口设置在净化塔底部；炭化炉顶部引出的烟气排出管连接净化塔的下部。

7.根据权利要求6所述的一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备，其特征在于，循环水管道与净化塔上部连接，沉降池位于净化塔下部，所述沉降池、循环水管道和净化烟气排放管道中均有扇叶，在引风机的作用下扇叶转动。

8.根据权利要求1所述的一种自动控温的复合加热式生物炭生产设备，其特征在于，所述冷却出炭装置包括冷却水喷头、冷却水出口、密封盖、冷却出炭室、冷却水喷头和循环出料传送带，在密封盖下方、冷却出炭室上方位置设置冷却喷淋系统三脚架，在冷却喷淋系统三脚架上部设置横向悬挂架，在冷却喷淋系统三脚架下部设置冷却水喷头，热解室通过横向悬挂架固定在冷却喷淋系统三脚架上。

9.一种自动控温的复合加热式生物炭生产工艺，其特征在于，该工艺主要包括三个步骤，步骤一：将挤压成块的农作物秸秆装入权利要求1所述的热解室中，关闭内层带孔盖板，打开外层密闭盖板；将热解室通过热解室悬挂固定于炭化炉中悬挂支架上，热解室与热解室之间留有一定的孔隙便于烟气排出和温度均衡；

步骤二：关闭炭化炉室，打开引风机和烟气净化系统，设定热解时间和热解温度；在热解初期，采用外加热装置对炭化炉进行低温加热，热解室中的作物秸秆等有机物料在炭化炉中低温烘干，水蒸气在引风机的作用下从内层带孔盖板排出，经排气管道经烟气净化系统处理后排出；在热解炭化期，炭化炉按照设定程序逐步调高温度，使热解室内有机物料高温炭化，炭化过程中分解出的含一氧化碳、甲烷、氢气及其他杂质的烟气在引风机的作用下从热解室底部排出，在燃烧室内燃烧并对炭化炉持续加热，助燃空气是由炭化炉底部的通风孔经引风机吸入，助燃气体和可燃气体经混合后在燃烧室内燃烧对炭化炉进行往复循环加热炭化；通过调节电加热装置功率对炭化炉持续加热，保持炭化炉内温度恒定；待热解室燃气排放孔不再继续产生可燃气体时表示热解完成；

步骤三：热解完成后，关闭热解室底部的外层密闭盖板，将解热室从炭化炉内取出，将热解室转移至冷却出炭装置中，将热解室固定于横向悬挂架上，打开冷却水喷头，对热解室外壁进行快速降温冷却，打开热解室底部两层密封盖板，对热解室倾倒出来的生物炭产品进行快速降温冷却，得到产品。

10.根据权利要求9所述的一种自动控温的复合加热式生物炭生产工艺，其特征在于，在热解初期，采用外加热装置对炭化炉进行低温加热时设定的温度范围为120-350℃，加热时间为10-120min；热解炭化温度范围为350-850℃，热解时间为30-180min。