[发明专利]一种半连续式生物质电加热型自动进出料炭化装置及方法

说明书

本发明涉及一种半连续式生物质电加热型自动进出料炭化装置。一种半连续式生物质电加热型自动进出料炭化装置，其结构主要包括进料区、炭化区和出料区，所述进料区上部设有进料料斗，左端设有变频电机与顶部螺旋输料管，所述进料料斗顶端连有进料盖板；所述炭化区主体为炭化管道，所述炭化管道上部设有密封盖板和烟气输出管，四周由电加热箱体包裹，内部设有温度探头，所述电加热箱体与配电箱相连；所述出料区设有变径管道且与炭化管道相连，左端设有变频电机与底部螺旋输料管，所述变径管道底部设有出料阀门。通过进料区和出料区的螺旋输料机构实现半连续的原料与炭化产物的输入和输出，同时进料料斗能够存料，及时送料，保证了作业连续进行。

技术领域

本发明涉及一种生物质炭化装置，具体涉及一种半连续式生物质电加热型自动进出料炭化装置及方法，它属于农林废弃物资源化利用及生物质高温热裂解技术领域。

技术背景

生物质炭化是指在无氧或低氧环境下，生物质被加热升温引起分子裂解生成生物炭、可冷凝液体和可燃气体的过程。生物炭广泛应用于冶金、化工、国防、农业及环境保护等方面；可冷凝液体包括木醋液和木焦油，木醋液是一种天然的植物生长调节剂，具有促进植物生长、杀菌、防虫、防腐、脱臭、改良土壤环境等多种功效；木焦油是生产防水、防腐的优质化工原料，国内主要用于橡胶生产中的抗氧剂和阻聚剂；可燃气体主要包括CO、H2和CH4等组分，单立方的热值可以达到5000千卡，作为一种清洁能源，可以为农村地区进行集中供气。

在生产中应用最为广泛的生物质炭化方法多为外热式加热，即物料与热源分开，对反应釜外壁进行加热，通过釜壁与物料以及物料内部间的热传导，实现生物质受热分解。但是，刚生成的生物炭由于具有较高温度，如果直接打开装置直接进料的话，会引燃里面的高温物质，造成质量损失和装置安全隐患，因而需要间隔一定时间才能再次作业，整体工作效率低下。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种半连续式生物质电加热型自动进出料炭化装置，通过进料区和出料区的螺旋输料机构实现半连续的原料与炭化产物的输入和输出，同时进料料斗能够存料，及时送料，保证了作业连续进行，具有操作简单方便的特点。

本发明的技术原理：

一种半连续式生物质电加热型自动进出料炭化装置，结构主要包括进料区、炭化区和出料区。打开进料盖板，生物质原料在进料区螺旋输料机构及变频电机作用下以固定的速率进入炭化区，同时进料料斗完成储料工作，进料完成。打开配电箱并启动电源，加热箱体对炭化管道进行加热，当炭化区温度到达220 ℃时原料开始炭化，炭化过程产生的烟气物质通过烟气输出管道排出装置。当炭化区上端温度探头和下端温度探头都检测到炭化温度为520 ℃时，关闭电源停止加热，保温3小时。保温时间结束后，温度较高的生物炭已经冷却下来，打开出料阀门，炭化区生物炭在重力作用下，进入变径管道，并通过底部螺旋输料机构输出装置。当炭化区生物炭输出完成时，进料料斗内生物质原料在顶部螺旋输料机构及变频电机作用下再次向炭化区输送原料，启动电源装置再次工作。

本发明的技术方案：

一种半连续式生物质电加热型自动进出料炭化装置包括进料区、炭化区和出料区，所述进料区上部设有进料料斗，左端设有变频电机与顶部螺旋输料管，所述进料料斗顶端连有进料盖板。

所述炭化区主体为炭化管道，所述炭化管道上部设有密封盖板和烟气输出管，四周由电加热箱体包裹，内部设有温度探头，所述电加热箱体与配电箱相连。

所述出料区上部设有变径管道且与炭化管道相连，左端设有变频电机与底部螺旋输料管，所述变径管道底部设有出料阀门。

作为优选，所述炭化区单次炭化原料质量为30千克，所述原料输送速率为0.25千克每分钟。