[实用新型]一种高效环保的生物质炭化炉

说明书

本实用新型属于生物质再利用设备技术领域，公开一种高效环保的生物质炭化炉，包括机体，机体内部安装有设置有炭化炉体和成型机，机体顶部安装有烘干机、拌胶机和控制箱；炭化炉体底部安装有炉膛，炭化炉体上端一侧设置有燃气出口，在炭化炉体侧边上安装设置有除尘除焦装置、洗涤器和冷凝器，燃气出口通过燃气管依次经除尘除焦装置、洗涤器和冷凝器与炉膛相连接。本实用新型炭化炉体集成上料输送、烘干、中间输料、螺旋输料、拌胶和成型设备为一体式的高效环保生产设备；提高了生物质原料利用率；时时监测、调节，保证了设备在要求范围内进行；通过燃烧装置对炭化炉体向炭化炉体的空腔内供热，炭化炉体内的木材炭化时产生可燃气体回到燃烧系统内燃烧。

技术领域

本实用新型涉及生物质再利用设备领域，特别涉及一种高效环保的生物质炭化炉。

背景技术

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质，它包括植物、动物和微生物。生物质气化技术是生物质热化学转换的一种技术，即生物质原料在不完全燃烧条件下，其中较高分子量的有机碳氢化合物链发生裂解，变成较低分子量的CO、H2、CH4等可燃性气体。

生物质原料炭化时所用的设备称为炭化炉，是生物质炭化的核心设备。

生物质(农作物秸秆、玉米芯、花生壳、稻壳、木削、树枝等)在缺氧条件下热解而形成的稳定的富碳产物，不仅可以作为燃料，施入农田后，能有效改善土壤性质，促进耕地修复，提高作物产量；对于生态与环境领域，可以固碳减排；可解决农林废弃物污染与温室气体排放问题。推广生物炭技术，这将对应对气候变化、固碳减排、改善环境、缓解能源危机、提高耕地质量、保障粮食安全以及实现可持续发展等具有重要的战略意义。

我国生物质能源及其丰富，包括秸秆、木屑、刨花、锯末、甘蔗渣等，通常采用直接燃烧的方式进行利用，燃烧利用率低，浪费了宝贵的能源物质，并且燃烧过程中产生一氧化碳、氮氧化物以及粉尘等，造成大气污染。随着生物质能源的研究和开发，可以通过裂解气化产生可燃气体来实现生物质原料的利用，而炭化炉则是实现该用途的主要设备。

目前，国内所采用的制碳方法通常为“闷炭”。这种制碳方法不仅效率低而且闷炭过程中物料受热不均匀，难以保证炭化效果。传统的炭化方式主要热传导，而生物质物料热阻大，热传导速度慢。

现有技术炭化炉多为燃烧炭化炉，存在以下弊端：生物质原料与明火接触，造成生物质原料部分甚至大量燃烧，导致生物质炭；裂解气化反应时间有限，生物质原料燃料反应不充分，造成原料的浪费；反应过程中的温度难以控制，造成气化效率低下，产生的可燃气体热值低；裂解气化过程中产生大量焦油，导致烟气治理困难，二次污染严重；炭化炉的生物质原料适用范围比较单一等。

中国是世界上最早制炭的国家，有几千年的历吏，以前是土法制炭较多，存在以下问题：

首先，土法制炭产量较低，质量不易保证，占地面积很大。

其次，污染环境，并且劳动强度大，所以土法制炭将被淘汰。

基于以上原因，本申请研发了此套设备与相关的干馏裂解成套设备。用户分布较广，涉及全国各个省份并出口到国外。

生物质干馏裂解是在密闭的容器中进行的，生物质的最低反应温度约为 280度左右，一般工业或农业用炭的制炭温度在450度到900度之间，本设备的制炭温度在500度与750度之间。

生物质干馏裂解的产物主要是生物质炭与木煤气，木煤气的主要成份为甲烷与炳烷等可燃气，是制炭过程中热源的来原。

木材干馏后产生木燃气，并在热解过程中是放热反应，成炭本身用燃气产生的热较少，有大量多余的热量产生，多余的热量加热水来产热烘干原木料与成型的炭的烘干。

实用新型内容