專利名稱：自動控溫連續(xù)生產(chǎn)生物炭的工藝和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動控溫連續(xù)生產(chǎn)生物炭的工藝和設(shè)備，屬于生物質(zhì)利用及二氧化碳減排領(lǐng)域。背景技術(shù)：
我國每年秸稈的產(chǎn)出量約為7億噸以上，這些秸稈約有50%被用做薪柴，而約16%被露天焚燒，帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時每年尚有40億噸以上有機(jī)垃圾的產(chǎn)出，這些都對環(huán)境帶來影響，同時我國也提出到2020年二氧化碳排放比2005年減少40-45%的硬性指標(biāo)， 因此合理處理這些生物質(zhì)是急需解決的問題之一。將包括秸稈和畜禽糞便為主的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物炭、焦油、木醋、可燃?xì)獾任镔|(zhì)，既可以充分利用秸稈中的有效成分，又將秸稈中的碳固定為穩(wěn)定生物炭。生物炭為一種很好的土壤改良物質(zhì)，可改善土壤的物理、化學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)土壤的保水保肥能力，同時其中的炭礦化非常慢，因此能減少大氣中的二氧化碳的排放，降低溫室效應(yīng)，此外生物炭尚有其它廣泛的用途如處理污水等。焦油為重要的化工原料，可直接作為木材防腐劑、礦石浮選劑、碳素制品添加劑等，同時還可開發(fā)為農(nóng)用植物保護(hù)劑及葉面肥等，分離后可提煉出苯、苯酚及其衍生物，可廣泛用做溶劑、燃料、醫(yī)藥中間體、食品防腐劑等。利用秸稈生產(chǎn)生物炭、焦油、木醋、可燃?xì)獾募夹g(shù)我國已有研究，CN101225316A， CN102092709A, CN101875845A, CN102020999A, CN200920232191. 9 等技術(shù)均涉及利用生
物質(zhì)生產(chǎn)生物炭等產(chǎn)品，但這些技術(shù)存在以下問題1、有些需要電能來作為生物質(zhì)裂解的能源，或者需要向有機(jī)物料中添加其它物質(zhì)，這會增加生物炭生產(chǎn)成本。2、不能實(shí)現(xiàn)溫度自動控制，從而導(dǎo)致裂解過程中溫度多變，生物炭的性能及質(zhì)量無法有效控制。而根據(jù)已有的研究表明不同溫度下裂解產(chǎn)生的生物炭性能產(chǎn)別較大，而且不同產(chǎn)物的產(chǎn)出比率明顯不同。3、上述設(shè)備多為間斷式生產(chǎn)，即分批次裂解，不能實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的連續(xù)添加及生物炭的連續(xù)產(chǎn)出。這些缺點(diǎn)在一定程度上會制約該項(xiàng)技術(shù)的推廣。而其它將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)饧吧锊裼偷奶幚矸椒ㄖ皇菍⑸镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為能源，不能夠?qū)⑸镔|(zhì)中的碳實(shí)現(xiàn)固定，在降低溫室氣體排放方面存在缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有發(fā)明的不足，本發(fā)明提供了一種自動控溫連續(xù)生產(chǎn)生物炭的工藝和設(shè)備，具體涉及一種能實(shí)現(xiàn)溫度可調(diào)、自動控溫、連續(xù)生產(chǎn)、低能耗的生物炭生產(chǎn)設(shè)備，將生物質(zhì)在300至800°C進(jìn)行裂解，轉(zhuǎn)化為生物炭及其焦油、木醋、可燃?xì)獾雀碑a(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物自動分離，同時利用自身裂解產(chǎn)生的可燃?xì)鈦頌橄乱徊降牧呀馓峁┠茉础Ｔ撛O(shè)備可以靈活設(shè)定和調(diào)節(jié)進(jìn)料速度、裂解室溫度、調(diào)節(jié)裂解時間等影響生物炭質(zhì)量和產(chǎn)量的參數(shù)。一種自動控溫連續(xù)生產(chǎn)生物炭的設(shè)備，主要包括進(jìn)料口、進(jìn)料絞龍、裂解室、裂解室絞龍、燃燒器、爐體、溫度探頭、溫控系統(tǒng)、執(zhí)行器、冷凝塔一、冷凝塔二、氣體清洗系統(tǒng)、出料斗、出料絞龍、進(jìn)料絞龍電機(jī)、裂解室絞龍電機(jī)和出料絞龍電機(jī)；所述的裂解室置于爐體中；爐體上安裝有燃燒器，通過爐體對裂解室加熱；裂解室安裝有三個溫度探頭，三個溫度探頭均與溫控系統(tǒng)相連，溫控系統(tǒng)與執(zhí)行器相連，執(zhí)行器與燃燒器連接；裂解室前端設(shè)有進(jìn)料口，進(jìn)料口下端設(shè)有進(jìn)料絞龍，進(jìn)料口通過進(jìn)料絞龍與裂解室相連；裂解室內(nèi)設(shè)有裂解室絞龍，裂解室通過輸氣管道與冷凝塔一相連；冷凝塔一與冷凝塔二相連；冷凝塔二又與氣體清洗系統(tǒng)相連；氣體清洗系統(tǒng)又通過輸氣管道與執(zhí)行器相連，執(zhí)行器又與燃燒器相連，氣體清洗系統(tǒng)后面的輸氣管道上另設(shè)有可燃?xì)獬隹?，將多余的可燃?xì)廨敵鲎鳛樗?；裂解室末端的下方設(shè)有生物炭出口，生物炭出口下部連有出料斗，出料斗下面連接有出料絞龍，出料絞龍一端設(shè)有生物炭分裝口 ；進(jìn)料絞龍、裂解室絞龍和出料絞龍分別連接進(jìn)料絞龍電機(jī)、 裂解室絞龍電機(jī)和出料絞龍電機(jī)，并分別通過三個電機(jī)控制絞龍的轉(zhuǎn)速；所述的裂解室溫度為300°C到800°C之間，生物質(zhì)裂解時間:3min到20min ；所述的裂解室內(nèi)三個溫度探頭分別探測裂解室內(nèi)不同區(qū)域的溫度，溫控系統(tǒng)根據(jù)三個溫度探頭測得的平均溫度與設(shè)定溫度的比較自動控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)燃燒器的進(jìn)氣量，從而控制裂解室內(nèi)的溫度恒定；生物質(zhì)從進(jìn)料口進(jìn)入裂解室，在裂解室裂解后自動從出料口排出，整個過程連續(xù)進(jìn)行無需中斷；生物質(zhì)的裂解時間通過調(diào)節(jié)裂解室絞龍的轉(zhuǎn)速控制；裂解室的密封通過進(jìn)料絞龍、裂解室絞龍和出料絞龍實(shí)現(xiàn)；裂解過程中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)經(jīng)裂解室上方的輸氣管道依次進(jìn)入冷凝塔一和冷凝塔二，分離得到焦油和木醋；剩余氣體進(jìn)入氣體清洗系統(tǒng)，從氣體清洗系統(tǒng)排出的可燃?xì)庖徊糠诌M(jìn)入燃燒器循環(huán)利用，多余的可燃?xì)鈩t通過可燃?xì)獬隹谳敵鲎鳛樗谩?
本發(fā)明溫控系統(tǒng)能根據(jù)裂解生物質(zhì)種類的不同實(shí)現(xiàn)對裂解室溫度的自由設(shè)定，首先溫控系統(tǒng)可以隨時接收到來自裂解室內(nèi)三個溫度探頭測得的裂解室溫度，然后溫控系統(tǒng)的程序能根據(jù)三個溫度探頭測得的平均溫度自動比較裂解室內(nèi)實(shí)際溫度與設(shè)定溫度的差異， 再發(fā)出指令到執(zhí)行器，通過執(zhí)行器上的電磁閥來控制進(jìn)入燃燒器可燃?xì)獾亩嗌?，從而?shí)現(xiàn)裂解室的恒溫控制。一種自動控溫連續(xù)生產(chǎn)生物炭的工藝，整個生產(chǎn)工藝由進(jìn)料口、進(jìn)料絞龍、裂解室、裂解室絞龍、燃燒器、爐體、溫度探頭、溫控系統(tǒng)、執(zhí)行器、冷凝塔一、冷凝塔二、氣體清洗系統(tǒng)、出料斗、出料絞龍、進(jìn)料絞龍電機(jī)、裂解室絞龍電機(jī)和出料絞龍電機(jī)完成先根據(jù)對生物炭產(chǎn)品性能的要求設(shè)定溫控系統(tǒng)的裂解溫度為300°C到800°C，并通過溫控系統(tǒng)的組成部件執(zhí)行器控制燃燒器的進(jìn)氣量對爐體進(jìn)行加熱；待裂解室溫度達(dá)到設(shè)定要求后，將粉碎的生物質(zhì)加入進(jìn)料口，通過進(jìn)料絞龍進(jìn)入裂解室并不斷裂解；裂解室絞龍的轉(zhuǎn)動由裂解室絞龍電機(jī)帶動，根據(jù)生物質(zhì)種類所需裂解時間的不同，調(diào)節(jié)裂解室絞龍的轉(zhuǎn)速，控制生物質(zhì)在裂解室內(nèi)的裂解時間在:3min到20min ；裂解好的生物炭產(chǎn)品從生物碳出口落入下方的出料斗中，經(jīng)與出料斗相連的出料絞龍通過生物炭分裝口進(jìn)行分裝得到生物炭制品；裂解過程中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)經(jīng)裂解室上方的輸氣管道依次進(jìn)入冷凝塔一和冷凝塔二，其中冷凝塔一為焦油分離塔，分離得到焦油，冷凝塔一的溫度為103-20(TC ；冷凝塔二為木醋分離塔，分離得到木醋，冷凝塔二的溫度在103°C以下；剩余氣體進(jìn)入氣體清洗系統(tǒng)，從清洗系統(tǒng)排出的可燃?xì)庖徊糠诌M(jìn)入燃燒器循環(huán)利用，多余的可燃?xì)鈩t通過可燃?xì)獬隹谳敵鲎鳛樗?。本發(fā)明中經(jīng)粉碎的生物質(zhì)加入進(jìn)料口，通過進(jìn)料絞龍進(jìn)入裂解室，在裂解室中在設(shè)定的溫度條件下進(jìn)行裂解，裂解溫度可以根據(jù)對生物炭產(chǎn)品性能的要求從300°C到 800°C之間自由設(shè)定，裂解時間則通過控制生物質(zhì)在裂解室內(nèi)移動的速度來實(shí)現(xiàn)，而生物質(zhì)的移動速度通過裂解室絞龍電機(jī)調(diào)節(jié)裂解室內(nèi)的絞龍轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。根據(jù)生物質(zhì)種類的不同，以及合適的裂解時間的不同，調(diào)節(jié)絞龍的轉(zhuǎn)速，可以控制生物質(zhì)的裂解時間在5min到20min內(nèi)，生物質(zhì)進(jìn)入裂解室后即以設(shè)定的速度進(jìn)行勻速運(yùn)動并裂解，在裂解時間結(jié)束后剛好到達(dá)生物炭出料口，成為符合設(shè)計(jì)要求的生物炭產(chǎn)品，產(chǎn)品從出料口落入下方的出料斗中，經(jīng)與出料斗相連的出料絞龍通過生物炭分裝口進(jìn)行分裝。生物質(zhì)從進(jìn)料口進(jìn)入裂解室， 在裂解室裂解后自動從出料口排出，整個過程連續(xù)進(jìn)行無需中斷。生物質(zhì)的裂解時間通過調(diào)節(jié)裂解室內(nèi)物料的推進(jìn)速度來控制，裂解室的密封通過采用進(jìn)料絞龍、裂解室絞龍和出料絞龍來實(shí)現(xiàn)，裂解室絞龍封閉兩端，進(jìn)料絞龍和出料絞龍封閉上下進(jìn)出口。本發(fā)明的要點(diǎn)是
要點(diǎn)之一是實(shí)現(xiàn)恒溫裂解，通過爐體對裂解室進(jìn)行加熱，裂解室內(nèi)連有溫度探頭，溫度探頭與溫控系統(tǒng)相連，溫控系統(tǒng)發(fā)出指令到執(zhí)行器，由執(zhí)行器控制進(jìn)入燃燒器的可燃?xì)饬?，?shí)現(xiàn)對裂解室溫度的恒溫控制。要點(diǎn)之二是實(shí)現(xiàn)生物炭的不間斷連續(xù)生產(chǎn)，將進(jìn)料口與出料斗分離，并采取絞龍式進(jìn)出料密封措施，加料和出料均不影響裂解室的正常工作，與間歇式生產(chǎn)設(shè)備相比極大地提高了生產(chǎn)效率。要點(diǎn)之三是利用自身裂解產(chǎn)生的可燃?xì)鈱罄m(xù)裂解提供能源，減少了外部能源的消耗，降低了生產(chǎn)成本。同時裂解室與冷凝塔相連，冷凝塔又與清洗系統(tǒng)相連，通過對裂解氣體的冷凝、清洗等處理實(shí)現(xiàn)焦油、木醋與可燃?xì)夥蛛x。一部分可燃?xì)馔ㄟ^管道連接到燃燒器對爐體進(jìn)行加熱。該工藝及設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是
以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)生物炭，生產(chǎn)中可根據(jù)需要設(shè)置不同種類生物質(zhì)的裂解溫度，并實(shí)現(xiàn)自動恒溫控制和連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)中同時產(chǎn)出焦油、木醋、可燃?xì)馊N副產(chǎn)品，通過對裂解氣體的冷凝、清洗等處理將焦油、木醋與可燃?xì)夥蛛x，一部分可燃?xì)馔ㄟ^管道連接到燃燒器對爐體進(jìn)行加熱，多余部分可作為他用。；該設(shè)備能對不同裂解產(chǎn)物進(jìn)行自動分離；待產(chǎn)出可燃?xì)夂罂衫米陨懋a(chǎn)出的可燃?xì)鈱t體進(jìn)行加熱，減少外來能源的消耗，充分實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的再利用，降低生產(chǎn)成本。多余的可燃?xì)饪勺鳛槊裼没蚱渌猛尽?br>
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖所示，圖中標(biāo)號分別代表
1-1、進(jìn)料絞龍電機(jī)，1-2、裂解室絞龍電機(jī)，1-3、出料絞龍電機(jī)，2、進(jìn)料口，3、進(jìn)料絞龍， 4、爐體，5、溫度探頭，6、溫控系統(tǒng)，7、煙囪，8、輸氣管道，9、燃燒器，10、液化石油氣罐，11、執(zhí)行器，12、裂解室，13、裂解室絞龍，14、生物炭出口，15、出料斗，16、出料絞龍，17、生物炭分裝口，18、冷凝塔一，19、冷凝塔一出水口，20、冷凝塔一進(jìn)水口，21、焦油出口，22、冷凝塔二， 23、冷凝塔二出水口，24、冷凝塔二進(jìn)水口，25、木醋出口，26、氣體清洗系統(tǒng)，27、氣體清洗系統(tǒng)進(jìn)水口，28、支架，29、氣體清洗系統(tǒng)排水口，30、閥門，31、可燃?xì)獬隹凇?b>具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中所涉及的燃燒器(TBG35P)、、電機(jī)、溫控系統(tǒng)(包括PLC、EM231、EM235、觸摸屏等)和執(zhí)行器均為市購產(chǎn)品。溫控系統(tǒng)有模擬量輸入/輸出模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理模塊等，其中的可編程邏輯控制器(PLC)采用可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/ 輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。在本發(fā)明中溫度感應(yīng)信號傳入溫控系統(tǒng)后，PLC根據(jù)事先編好的程序進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)算，分析比較設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的差異，然后輸出信號到執(zhí)行器，控制執(zhí)行器上電磁閥的閥門移動，控制進(jìn)入燃燒器的可燃?xì)饬?，從而?shí)現(xiàn)恒溫控制。用戶可以通過觸摸屏來進(jìn)行溫度的設(shè)定。裂解室和裂解室絞龍、進(jìn)料絞龍、出料絞龍可根據(jù)需要制作，材料可選用鋼板等。進(jìn)料口(2)通過進(jìn)料絞龍(3)與裂解室(12)相連，裂解室(12)置于爐體(4)中， 裂解室(12 )內(nèi)連有溫度探頭(5 )，溫度探頭(5 )與溫控系統(tǒng)(6 )相連，溫控系統(tǒng)又與執(zhí)行器
(11)相連，執(zhí)行器(11)與燃燒器(9)連接；裂解室(12)通過輸氣管道(8)依次與冷凝塔一 (18)相連，冷凝塔一(18)又通過輸氣管道(8)與冷凝塔二(22)連接；冷凝塔二(22)又與氣體清洗系統(tǒng)(26)相連，生物炭出口(14)在裂解室(12)的末端，生物炭出口(14)正下方設(shè)置出料斗(15)，出料斗(15)下部與出料絞龍(14)相連，出料絞龍(14)的末端為生物炭分裝口。啟動時，燃燒器(9)先利用液化石油氣罐(10)的燃?xì)鈱t體(4)進(jìn)行加熱，待溫度達(dá)到要求后，將粉碎好的生物質(zhì)經(jīng)進(jìn)料口(2)加入，通過進(jìn)料絞龍(3)進(jìn)入裂解室(12)， 在裂解室(12)內(nèi)通過裂解室絞龍(13)帶動可向前勻速移動，并不斷裂解。裂解室(12)的溫度可以通過溫控系統(tǒng)(6)進(jìn)行控制，而且裂解溫度的高低也可人為調(diào)節(jié)，溫控系統(tǒng)(6)通過執(zhí)行器(11)來控制燃燒器(9)的可燃?xì)舛嗌?，從而保持裂解過程中的溫度恒定。裂解室
(12)內(nèi)裂解室絞龍絞龍的轉(zhuǎn)動由裂解室絞龍電機(jī)(1-2)帶動，其轉(zhuǎn)速可以根據(jù)不同生物質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制生物質(zhì)在裂解室內(nèi)的停留時間即生物質(zhì)的裂解時間。裂解好的生物炭由生物炭出口( 14)進(jìn)入出料斗(15)，然后再通過出料絞龍(16)轉(zhuǎn)移到生物炭分裝口(17)進(jìn)行分裝。裂解過程中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)經(jīng)裂解室上方的輸氣管道依次進(jìn)入冷凝塔一(18)和冷凝塔二(22)。兩個冷凝塔均為列陣式冷凝塔，其中冷凝塔一(18)為焦油分離塔，設(shè)備運(yùn)行中控制該塔的溫度在焦油的冷凝點(diǎn)(103-200°C )，而又達(dá)不到大部分木醋的冷凝點(diǎn)，冷凝塔二(22)為木醋分離塔，設(shè)置該塔內(nèi)溫度在103°C以下。裂解產(chǎn)生的氣體物質(zhì)經(jīng)過兩個溫度不同的冷凝塔后大部分的焦油和木醋先后分離出來，剩余氣體進(jìn)入氣體清洗系統(tǒng)(16)， 該系統(tǒng)采用水洗的方式進(jìn)行清洗，可以清洗掉氣體中的粉塵及部分未液化的焦油，使可燃?xì)獾那鍧嵍忍岣?，可直接作為能源被各種設(shè)備利用。從清洗系統(tǒng)排出的可燃?xì)庖徊糠诌M(jìn)入燃燒器(9)循環(huán)利用，多余的可燃?xì)鈩t通過燃?xì)獬隹?31)輸出作為他用。在生物質(zhì)裂解產(chǎn)生的可燃?xì)饽軌虮ＷC燃燒器正常工作后，切斷液化石油氣罐(10)的可燃?xì)夤┙o。
實(shí)施例1
啟動設(shè)備，設(shè)定裂解室(12)溫度為600°C，然后打開燃燒器(9)，通過液化石油氣罐 (10)提供燃?xì)鈱t體(4)進(jìn)行加熱，待溫度探頭(5)溫度達(dá)到600°C時，啟動裂解室絞龍
(13)和進(jìn)料絞龍(3)，并設(shè)置生物質(zhì)在裂解室內(nèi)的移動速度為0.6m/min，然后將粉碎到2至 3厘米的玉米秸稈加入進(jìn)料口( 2 )，通過進(jìn)料絞龍(3 )進(jìn)入裂解室(12)。生物質(zhì)在裂解室內(nèi)均勻移動并裂解5分鐘，即可得到合格的生物炭成品，成品到達(dá)生物炭出料口(14)進(jìn)入出料斗(15)經(jīng)出料絞龍(16)通過生物炭分裝口進(jìn)行分裝。裂解過程產(chǎn)生的氣體成分通過輸氣管道(8)經(jīng)冷凝塔一(18)對焦油進(jìn)行分離，冷凝塔二(22)對木醋進(jìn)行分離，然后經(jīng)過氣體清洗系統(tǒng)(26)去除粉塵等雜質(zhì)，增加可燃?xì)獾那鍧嵍?，并將該清潔可燃?xì)馔ǖ饺紵?9)。10分鐘后生物質(zhì)裂解產(chǎn)出的可燃?xì)庖炎銐蛉紵?9)使用，此時燃燒器(9)完全利用自身產(chǎn)生的可燃?xì)鈱t體(4)進(jìn)行加熱，并切斷液化石油氣罐(10)的氣源供給。實(shí)施例2:
加工過程如實(shí)施例1，生物質(zhì)種類選用小麥秸稈，設(shè)定裂解室溫度為400°C，運(yùn)料速度為0. 3m/min，裂解10分鐘后得到合格的生物炭成品，經(jīng)出料絞龍(16)進(jìn)行分裝。實(shí)施例3:
加工過程如實(shí)施例1，生物質(zhì)種類選用木屑，設(shè)定裂解室溫度為550°C，運(yùn)料速度為 0. 2m/min，裂解15分鐘后得到合格的生物炭成品，經(jīng)出料絞龍(16)進(jìn)行分裝。
權(quán)利要求
1.一種自動控溫連續(xù)生產(chǎn)生物炭的設(shè)備，其特征在于包括進(jìn)料口、進(jìn)料絞龍、裂解室、 燃燒器、爐體、溫度探頭、溫控系統(tǒng)、煙囪、冷凝塔一、冷凝塔二、清洗系統(tǒng)、出料斗和出料絞龍；所述的裂解室置于爐體中；爐體上安裝有燃燒器，通過爐體對裂解室加熱；裂解室安裝有三個溫度探頭，三個溫度探頭均與溫控系統(tǒng)相連，溫控系統(tǒng)與執(zhí)行器相連，執(zhí)行器與燃燒器連接；裂解室前端設(shè)有進(jìn)料口，進(jìn)料口下端設(shè)有進(jìn)料絞龍，進(jìn)料口通過進(jìn)料絞龍與裂解室相連；裂解室內(nèi)設(shè)有裂解室絞龍，裂解室通過輸氣管道與冷凝塔一相連；冷凝塔一與冷凝塔二相連；冷凝塔二又與氣體清洗系統(tǒng)相連；氣體清洗系統(tǒng)又通過輸氣管道與執(zhí)行器相連，執(zhí)行器又與燃燒器相連，氣體清洗系統(tǒng)后面的輸氣管道上另設(shè)有可燃?xì)獬隹?，將多余的可燃?xì)廨敵鲎鳛樗?；裂解室末端的下方設(shè)有生物炭出口，生物炭出口下部連有出料斗，出料斗下面連接有出料絞龍，出料絞龍一端設(shè)有生物炭分裝口 ；進(jìn)料絞龍、裂解室絞龍和出料絞龍分別連接進(jìn)料絞龍電機(jī)、裂解室絞龍電機(jī)和出料絞龍電機(jī)，并分別通過三個電機(jī)控制絞龍的轉(zhuǎn)速；所述的裂解室溫度為300°C到800°C之間，生物質(zhì)裂解時間:3min到20min ；所述的裂解室內(nèi)三個溫度探頭分別探測裂解室內(nèi)不同區(qū)域的溫度，溫控系統(tǒng)根據(jù)三個溫度探頭測得的平均溫度與設(shè)定溫度的比較自動控制執(zhí)行器調(diào)節(jié)燃燒器的進(jìn)氣量，從而控制裂解室內(nèi)的溫度恒定；生物質(zhì)從進(jìn)料口進(jìn)入裂解室，在裂解室裂解后自動從出料口排出，整個過程連續(xù)進(jìn)行無需中斷；生物質(zhì)的裂解時間通過調(diào)節(jié)裂解室絞龍的轉(zhuǎn)速控制；裂解室的密封通過進(jìn)料絞龍、裂解室絞龍和出料絞龍實(shí)現(xiàn)；裂解過程中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)經(jīng)裂解室上方的輸氣管道依次進(jìn)入冷凝塔一和冷凝塔二，分離得到焦油和木醋；剩余氣體進(jìn)入氣體清洗系統(tǒng)，從氣體清洗系統(tǒng)排出的可燃?xì)庖徊糠诌M(jìn)入燃燒器循環(huán)利用，多余的可燃?xì)鈩t通過可燃?xì)獬隹谳敵鲎鳛樗谩?br> 2.一種自動控溫連續(xù)生產(chǎn)生物炭的工藝，其特征在于整個生產(chǎn)工藝由進(jìn)料口、進(jìn)料絞龍、裂解室、裂解室絞龍、燃燒器、爐體、溫度探頭、溫控系統(tǒng)、執(zhí)行器、冷凝塔一、冷凝塔二、氣體清洗系統(tǒng)、出料斗、出料絞龍、進(jìn)料絞龍電機(jī)、裂解室絞龍電機(jī)和出料絞龍電機(jī)完成；根據(jù)對生物炭產(chǎn)品性能的要求設(shè)定溫控系統(tǒng)的裂解溫度為300°C到800°C，并通過溫控系統(tǒng)的組成部件執(zhí)行器控制燃燒器對爐體進(jìn)行加熱；待裂解室溫度達(dá)到設(shè)定要求后，將粉碎的生物質(zhì)加入進(jìn)料口，通過進(jìn)料絞龍進(jìn)入裂解室并不斷裂解；裂解室絞龍的轉(zhuǎn)動由裂解室絞龍電機(jī)帶動，根據(jù)生物質(zhì)種類所需裂解時間的不同，調(diào)節(jié)裂解室絞龍的轉(zhuǎn)速，控制生物質(zhì)在裂解室內(nèi)的裂解時間在:3min到20min ；裂解好的生物炭產(chǎn)品從生物碳出口落入下方的出料斗中，經(jīng)與出料斗相連的出料絞龍通過生物炭分裝口進(jìn)行分裝得到生物碳制品；裂解過程中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)經(jīng)裂解室上方的輸氣管道依次進(jìn)入冷凝塔一和冷凝塔二，其中冷凝塔一為焦油分離塔，分離得到焦油，冷凝塔一的溫度為103-20(TC ；冷凝塔二為木醋分離塔， 分離得到木醋，冷凝塔二的溫度在103°C以下；剩余氣體進(jìn)入氣體清洗系統(tǒng)，從清洗系統(tǒng)排出的可燃?xì)庖徊糠诌M(jìn)入燃燒器循環(huán)利用，多余的可燃?xì)鈩t通過可燃?xì)獬隹谳敵鲎鳛樗谩?br> 全文摘要
一種自動控溫連續(xù)生產(chǎn)生物炭設(shè)備，主要部件包括進(jìn)料口、進(jìn)料絞龍、裂解室、燃燒器、爐體、溫度探頭、溫控系統(tǒng)、煙囪、冷凝塔一、冷凝塔二、清洗系統(tǒng)、出料斗和出料絞龍等；本發(fā)明通過溫控系統(tǒng)對裂解室溫度的設(shè)定實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的恒溫裂解；將進(jìn)料口與出料口分離和絞龍式進(jìn)出料密封措施，實(shí)現(xiàn)生物炭的不間斷連續(xù)生產(chǎn)；利用自身裂解產(chǎn)生的可燃?xì)鈱罄m(xù)生物質(zhì)裂解提供能源，降低運(yùn)行成本；實(shí)現(xiàn)生物炭、焦油、木醋與可燃?xì)獾淖詣臃蛛x。本發(fā)明解決了生物質(zhì)恒溫裂解，連續(xù)化生產(chǎn)和自身提供能源等技術(shù)難題，既操作簡便，又可獲得質(zhì)量穩(wěn)定的生物炭及副產(chǎn)品，適合不同種類的生物質(zhì)以及不同規(guī)模的生物炭加工生產(chǎn)。
文檔編號C10L5/44GK102492509SQ20111043392
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者劉之廣, 張民, 李文慶, 楊越超, 陳寶成 申請人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)