[发明专利]一种利用高温热脱附余热制备秸秆生物炭的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种利用高温热脱附余热制备秸秆生物炭的装置及其方法，包括生物炭炭化窑、传送架与掺料装置，生物炭炭化窑的外表面焊接设有固定架，生物炭炭化窑的内腔中设有内筒体；整个装置利用热脱附修复后的土壤余温以及添加的秸秆合成生物炭，使得土壤的特性大大提高；第二保温板的一端卡设在第一保温板的连接卡腔上，使得相邻的第一保温板与第二保温板之间的连接更加紧密，最大限度减少热量的损失，提高生物炭制备的环境条件；秸秆经过密封掺料斗进入至拌料架的内部，并通过研磨辊进行搅拌，使得秸秆在进入至内筒体之前更加粉碎，此外防止秸秆在长时间放置后结团导致其对生物炭的炭化过程起到影响。

技术领域

本发明涉及生物炭制备技术领域，具体为一种利用高温热脱附余热制备秸秆生物炭的装置及其方法。

背景技术

目前，土壤的有机污染物主要使用热脱附技术进行修复。热脱附技术作为一种物理修复方法具有污染物处理范围宽、处理速率高、修复周期短、成本低、设备可移动、修复后土壤可再利用等优点，对于许多含有数种不同沸点有机污染物时可一次达到整治目标，一般有机污染物的脱附率可以达到90％以上。特别是对于多氯联苯这类含氯有机物，非氧化燃烧的处理方式可以显著减少二噁英的生成，避免二次污染，然而，热脱附滚筒在高于287℃的温度下，土壤中的天然有机物质可被分解破坏，385～485℃下腐殖质会产生热分解产物(如：烷类、酚类和多环芳香烃化合物)，这样土壤有机质会大量损失，造成被修复土壤肥力水平下降受损，土壤的可持续性利用性更差，另一方面，经过高温热脱附技术修复后土壤余温温度仍然很高，需要进入冷却系统进行降温，最后进入出料系统完成修复过程。修复工程一般工程量很大，造成大量余热资源不能有效利用而被浪费掉。

本发明主要是实现以农业废弃物秸秆为原材料，利用高温热脱附技术修复后土壤余热，在生物炭炭化窑内合成秸秆生物炭，达到以废治废的目的。合成的生物炭一方面可以添加到修复后的土壤中去补充土壤有机质含量，改善土壤特性，提高土壤肥力水平，解决土壤原有肥力水平损失的问题，促进土壤的自我修复和生态功能的快速恢复。另一方面，利用余热合成的秸秆生物炭也可以单独作为生物炭肥料单独出售，同时可以实现农业废弃物秸秆的资源化利用，为此我们提供一种利用高温热脱附余热制备秸秆生物炭的装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用高温热脱附余热制备秸秆生物炭的装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种利用高温热脱附余热制备秸秆生物炭的装置，包括生物炭炭化窑、传送架、掺料装置与氮气源装置，所述生物炭炭化窑的外表面焊接设有固定架，所述生物炭炭化窑的内腔中设有内筒体，所述内筒体的两端与固定架的端部固定连接，所述固定架的一侧与掺料装置相连接，所述掺料装置包括密封掺料斗、拌料架、下料架与旋转电机，所述下料架的一侧与固定架的一侧固定连接，所述下料架的上表面与拌料架垂直连接，下料架的一端与内筒体的一端相连通设置，所述拌料架的上端与密封掺料斗的下端焊接设置，所述密封掺料斗的上表面中部连通设有秸秆添加罐，所述固定架的一侧垂直设有垫板，所述旋转电机固定安装在垫板的上表面，所述旋转电机的上端转动设有中心轴，中心轴贯穿下料架并延伸至拌料架的下端，所述中心轴的上端垂直设有研磨辊，研磨辊转动设置在拌料架的内部，所述传送架的一端位于密封掺料斗的一侧，所述传送架的上端焊接设有密封输料管，所述密封输料管的一端与固定架远离掺料装置的一端相连通设置，且密封输料管的一端延伸至生物炭炭化窑的内部，所述传送架的表面可拆卸设有保温板，所述生物炭炭化窑的一端设有出料管，出料管的一端设有冷却罐，所述冷却罐的内部设有导料架，导料架位于出料管一端的正下方，所述氮气源装置位于生物炭炭化窑靠近冷却罐的一端，氮气源装置的一端设有导气管，导气管的一端与下料架的一侧相连接设置。

优选的，所述传送架的下表面焊接设有支撑架，所述支撑架的一端与固定架的一侧垂直焊接设置。

优选的，所述保温板包括第一保温板与第二保温板，所述第一保温板的一侧开设有连接卡腔，所述第二保温板的一端活动卡设在连接卡腔的表面。