[发明专利]一种生物质炭化设备及炭化方法

权利要求书

1.一种生物质炭化设备，包括燃烧炉体(1)、热气泵(2)、炭化炉体(3)，其特征在于：所述燃烧炉体(1)包括炉膛和与炉膛相连的带进气口的进风室(14)，所述炉膛通过热气管道(4)依次连接热气泵(2)和炭化炉体(3)，所述炉膛和热气泵之间的热气管道(4)上开设有回流口(41)，所述回流口(41)通过回流管(5)依次连接回流泵(6)、炉膛，回流口(41)靠近燃烧炉体(1)的一侧的热气管道(4)内设有温度检测器(42)，还包括智能控制器，所述温度检测器(42)、热气泵(2)、回流泵(6)均与智能控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述炉膛分为预燃室(11)、主燃室(12)和燃烬室(13)，所述预燃室(11)上设有燃料入口(15)，所述主燃室(12)设置在预燃室(11)下方，所述预燃室(11)与主燃室(12)通过水冷炉排(16)隔开，所述通风室(14)设置在主燃室(12)下方，主燃室(12)与通风室(14)通过下炉排(17)隔开，所述燃烬室(13)设置在主燃室(12)一侧，主燃室(12)与燃烬室(13)之间设置有带烟气通道喉口(19)的炉墙(18)，所述热气管道(4)连接设置在燃烬室(13)的上方的高温气体出口，所述回流管(5)连接设置在燃烬室(13)侧壁上的回流气体入口。

3.根据权利要求2所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述燃烬室(13)上方设有除尘室(7)，所述燃烬室(13)的排气端设置有上细下粗的排气通道(131)，所述排气通道(131)的上端插入除尘室(7)内，所述除尘室(7)内设置有倒置的半球形吸附座(71)，所述热气管道(4)的连接半球形吸附座(71)的上端面，位于除尘室(7)内的部分热气管道(4)上开设有热气排出口(43)。

4.根据权利要求3所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述燃烬室(13)内顶部设有除尘栅孔网板(132)。

5.根据权利要求1-4中任一所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述炭化炉体(3)内设有尾气处理装置(31)，所述尾气处理装置(31)上设有干净空气出口(311)和可燃气体出口(312)，所述可燃气体出口通过管道连接进风室(14)。

6.根据权利要求5所述的一种生物质炭化设备，其特征在于：所述进风室(14)的进气口处连接有充气泵(141)。

7.一种生物质炭化方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1-6中任一所述的生物质炭化设备，所述方法包括以下步骤：

S1：生物质原料预处理，将生物质原料粉碎至3-4mm的小颗粒后进行稀酸预处理或稀碱预处理后，烘干过筛。

S2：机械压缩，将经过步骤S1预处理后的生物质原料压缩成块状放入炭化炉体中。

S2：预热和干燥，将炭化炉体中的温度控制在100-150℃，对S1中预处理好的块状生物质原料进行预热和干燥，排出其中的水分；

S3：高温热解，将炭化炉体中的温度控制在300-470℃，对S2中预热干燥后的块状生物质原料进行高温热解，将生物质原料中的不稳定成分热解成成二氧化碳、一氧化碳、少量乙酸；

S4：炭化成形，将炭化炉体中的温度提升至600-800℃，对S3中热解后的块状生物原料进行炭化成形，生成生物质燃料同时产生液态的生物油，气态的一氧化碳、二氧化碳、氨气、甲烷泡合气。

S5：尾气处理，将步骤S3、S4中产生的气体通入尾气处理装置中进行处理，将二氧化碳和其余可燃气体分离，将二氧化碳气体进行降温后排放，将可燃气体通过管道通入燃烧炉体的通风室内，进行燃烧。

S6：冷却及杂质分离，将步骤S5中尾气分离之后的生物质燃料进行冷却同时将生成的液态生物油分离，形成干净的生物质燃料。