一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备的制作方法

本发明涉及生物质炭化技术领域，尤其涉及的是一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备。

背景技术：

现代农业中使用活性炭改良土壤蓄水和肥力已经是常用的一项成熟技术。但是目前在此方面使用的活性炭还是通过传统的方式获得，其生产过程通常是将原料(尤其是生物质原料)收集后再工厂中破碎制备成生物质颗粒，然后在进行炭化处理。在此过程中需要耗费大量能源用于运输。秸秆的炭化过程需要高温，往往使用蓄热材料来进行热量的保留，但是蓄热材料需要连续的进行蓄热-放热-蓄热的过程，无法连续生产，本方案通过一种热管嵌插蓄热砖的方案，完美实现蓄热与放热的同时进行，利用秸秆自身的能量，在田间地头将生物质废弃物(如秸秆等)加工成生物质炭，将其再返回农田，起到改良土壤的作用，省去了运输和加工颗粒等高能耗过程，有效解决了秸秆无害化处置问过程中的高能耗、低效益问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，包括破碎装置、上料绞龙和炭化炉，其特征在于：炭化炉内设置由蓄热砖制作的炭化内胆，在炭化内胆顶部设置有热解气出口，在炭化内胆的外侧设置保温外壳，在炭化内胆上方与保温外壳之间围合形成燃烧室，在保温外壳与炭化内胆之间形成烟气通道，在保温外壳的底部设置烟气出口，炭化内胆的侧壁和顶壁上嵌插有热管，炭化炉上还设置有进料斗，进料斗底部通过进料管直接与炭化内胆内腔连通。

作为对上述方案的进一步改进，在炭化内胆内还设置有旋转叶片，旋转叶片通过转轴与设置于保温外壳外的驱动电机连接。

作为对上述方案的进一步改进，炭化内胆内还设置有导流筒罩，导流筒罩竖直设置，旋转叶片设置于导流筒罩内，驱动电机带动旋转叶片形成向下运动的气流。

作为对上述方案的进一步改进，在导流筒罩底部设置有气流起旋装置。

作为对上述方案的进一步改进，炭化内胆底部最低处设置排料口，排料口通过排料管与排炭绞龙连接，在排料口内侧设置有喷水嘴，喷水嘴与水泵连接。

作为对上述方案的进一步改进，排炭绞龙外侧设置有换热夹套，换热夹套入口与鼓风机连接，出口与燃烧室连通。

作为对上述方案的进一步改进，在炭化内胆底部设置有补气口，补气口与换热夹套的出口连接。

作为对上述方案的进一步改进，上料绞龙外设置有烟气夹套，烟气夹套的入口通过烟气风机与烟气出口连通。

作为对上述方案的进一步改进，烟气通道内设置有螺旋导流板。

本发明相比现有技术具有以下技术优点：无需外界能量，用热解气产生的热量用于生物质炭化；热量利用效率高；创造性的使用炉内喷水的方法降低排炭温度同时加快热解气排出。

附图说明

图1是本发明示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，包括破碎装置1、上料绞龙2和炭化炉，其特征在于：炭化炉内设置由蓄热砖制作的炭化内胆34，在炭化内胆34顶部设置有热解气出口36，在炭化内胆34的外侧设置保温外壳31，在炭化内胆34上方与保温外壳31之间围合形成燃烧室33，在保温外壳31与炭化内胆34之间形成烟气通道32，在保温外壳31的底部设置烟气出口37，炭化内胆34的侧壁和顶壁上嵌插有热管4，炭化炉上还设置有进料斗，进料斗底部通过进料管直接与炭化内胆34内腔连通使用前向炭化内胆34通入足量空气燃烧，让炭化炉充分蓄热。秸秆经过破碎装置1破碎成细小颗粒后通过上料绞龙2送入炭化炉内，在炭化炉的高温环境中热解形成生物质炭和热解气，热解气到达燃烧室33后在燃烧室33内点燃，烟气进入烟气通道32最终排出。在此过程中，烟气通道32包围在炭化内胆34外侧，通过嵌插的热管4将热量送入炭化内胆34中，并同时将热量储存在蓄热砖内，从而使得炭化内胆34能够兼顾蓄热和导热的功能，使烟气的热量尽可能多的用来加热炭化内胆34内的物料，如此设置有效利用燃烧烟气中的热量，使之尽可能将热量留在碳化炉内。

在炭化内胆34内还设置有旋转叶片6，旋转叶片6通过转轴61与设置于保温外壳31外的驱动电机62连接。旋转叶片6在炭化内胆34内腔中形成局部环流，促进热场分布均一。

炭化内胆34内还设置有导流筒罩5，导流筒罩5竖直设置，旋转叶片6设置于导流筒罩5内，驱动电机62带动旋转叶片6形成向下运动的气流。导流筒罩5将炭化内胆34内部的空间分隔，使物料尽量在靠近炭化内胆34避免的位置分布，同时下压气流在导流筒罩5外侧形成上升气流，增加物料在上层的停留时间，保证炭化效果。

在导流筒罩5底部设置有气流起旋装置51。气流起旋装置51使物料能够在靠近炭化内胆34壁面一侧分布，得到快速的炭化。

炭化内胆34底部最低处设置排料口，排料口通过排料管与排炭绞龙72连接，在排料口内侧设置有喷水嘴8，喷水嘴8与水泵81连接。喷水嘴8的设置能够快速降低即将排放的生物质炭的温度，避免温度过高排放后接触空气直接燃烧形成隐患，同时通过喷水嘴8喷出的水与热炭接触后快速汽化形成水蒸气，将炭化内胆34内的热解气驱赶至燃烧室33，另外水与炭在高温下还能够形成水煤气，与热解气共同为碳化反应提供能量。

排炭绞龙72外侧设置有换热夹套73，换热夹套73入口与鼓风机71连接，出口与燃烧室33连通。通过换热夹套73能够进一步回收排放炭粒的部分热量。

在炭化内胆34底部设置有补气口7，补气口7与换热夹套73的出口连接。因为烟气运行到底部时温度明显降低，使得炭化内胆34下方的热场温度低于顶部，通过补气口7补入空气能够促使一部分物料燃烧，释放热量，从而使炭化内胆34底部温度得到提高

上料绞龙2外设置有烟气夹套21，烟气夹套21的入口通过烟气风机22与烟气出口37连通。

在炭化内胆34中还设置有热管4，热管4竖直设置，热管4的底部贯穿炭化内胆34底部伸入燃烧室33内。热管4能够有效利用吸收燃烧室33内的热量，尤其是燃烧时的热辐射，将热量输送至炭化内胆34内部。

烟气通道32内设置有螺旋导流板35。螺旋导流板35使得烟气围绕着内筒旋转推进，增加烟气与内筒的接触时间，使换热充分，将烟气中的热量尽可能多的回收用于炭化反应。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，包括破碎装置、上料绞龙和炭化炉，其特征在于：所述炭化炉内设置由蓄热砖制作的炭化内胆，在所述炭化内胆顶部设置有热解气出口，在炭化内胆的外侧设置保温外壳，在炭化内胆上方与保温外壳之间围合形成燃烧室，在保温外壳与炭化内胆之间形成烟气通道，在保温外壳的底部设置烟气出口，所述炭化内胆的侧壁和顶壁上嵌插有热管，所述炭化炉上还设置有进料斗，进料斗底部通过进料管直接与炭化内胆内腔连通。

2.如权利要求1所述一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，其特征在于：在所述炭化内胆内还设置有旋转叶片，所述旋转叶片通过转轴与设置于保温外壳外的驱动电机连接。

3.如权利要求2所述一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，其特征在于：所述炭化内胆内还设置有导流筒罩，所述导流筒罩竖直设置，所述旋转叶片设置于导流筒罩内，所述驱动电机带动旋转叶片形成向下运动的气流。

4.如权利要求3所述一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，其特征在于：在所述导流筒罩底部设置有气流起旋装置。

5.如权利要求1所述一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，其特征在于：所述炭化内胆底部最低处设置排料口，所述排料口通过排料管与排炭绞龙连接，在所述排料口内侧设置有喷水嘴，所述喷水嘴与水泵连接。

6.如权利要求5所述一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，其特征在于：所述排炭绞龙外侧设置有换热夹套，换热夹套入口与鼓风机连接，出口与燃烧室连通。

7.如权利要求6所述一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，其特征在于：在炭化内胆底部设置有补气口，所述补气口与所述换热夹套的出口连接。

8.如权利要求1所述一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，其特征在于：所述上料绞龙外设置有烟气夹套，所述烟气夹套的入口通过烟气风机与烟气出口连通。

9.如权利要求1所述一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，其特征在于：所述烟气通道内设置有螺旋导流板。

技术总结
本发明公开了一种土壤改良用秸秆活性炭快速生产设备，包括破碎装置、上料绞龙和炭化炉，其特征在于：炭化炉内设置由蓄热砖制作的炭化内胆，在炭化内胆顶部设置有热解气出口，在炭化内胆的外侧设置保温外壳，在炭化内胆上方与保温外壳之间围合形成燃烧室，在保温外壳与炭化内胆之间形成烟气通道，在保温外壳的底部设置烟气出口，炭化内胆的侧壁和顶壁上嵌插有热管，炭化炉上还设置有进料斗，进料斗底部通过进料管直接与炭化内胆内腔连通。本发明相比现有技术具有以下优点：无需外界热量，用热解气产生的热量用于生物质炭化；减少中间运输和造粒能耗，能量利用效率高。

技术研发人员：梅丽中
受保护的技术使用者：梅丽中
技术研发日：2020.03.10
技术公布日：2020.06.23