一种移动式秸秆生物炭的制备装置及方法_2

文档序号:8468291阅读:来源:国知局
撑面9,所述内柱体6设置在炉体中部,所述内柱体6上均匀垂直分布有热量孔12 ;
[0042]所述内柱体6与支撑面9相连接,支撑面9与内柱体6的接触面上设置有栅格10 ;支撑面9与筒体8相分离;
[0043]所述上盖4上设置有主出气孔道5和副出气孔道3,所述主出气孔道5设置于上盖4的中部,所述主出气孔道5的上部与通气管I相连接,所述主出气孔道5的下部与内柱体6相连接;
[0044]所述通气管I的侧壁的中部设置有手柄2,所述上盖4上均匀分布有副出气孔道
3;所述支撑面9的底部设置有支撑柱14,与支撑面9和炉底11相分离;炉体下方设置有炉门13。通气管I装在主出气孔道5上,可自由拆卸;所述炉体包括燃烧仓16、原料仓17和通气仓15,
[0045]所述内柱体6内部设置有燃烧仓16,所述原料仓17由内柱体6至筒体8之间的空腔组成;所述通气仓15由支撑面9和炉底11之间的空腔组成。
[0046]所述上盖4上设置有第一密封盖;所述主出气孔道5上设置有第二密封盖;所述副出气孔道3上设置有第三密封盖;所述上盖4的直径为5cm ;
[0047]所述主出气孔道5的直径为30cm,所述主出气孔道5为一个,所述主出气孔道5的两端与上盖4的距离均为5cm ;
[0048]所述副出气孔道3为四个;所述副出气孔道3均匀分布在上盖4的上部,所述副出气孔道3与上盖4的距离为5cm。
[0049]所述内柱体6的高为120cm,直径为30cm,所述内柱体6至筒体8的距离为30cm ;
[0050]所述支撑柱14为四个,所述支撑柱14的高为20cm,所述栅格间距离3cm ;所述内柱体6的高为120cm,直径30cm ;
[0051]所述热量孔12为四排;热量孔12的直径为5cm,热量孔12的间距为8cm ;
[0052]所述炉体两侧与上盖4的距离为15cm ;所述炉体手柄7为两个,所述炉体手柄7的长为15cm,高为1cm ;炉体手柄7的功能是安装和拆卸通气管;
[0053]所述通气管I的高为100cm,所述通气管I的两端分别设置有第一开口和第二开口,所述第一开口为15cm,所述第一开口为30cm ;
[0054]炉体下方设置有炉门13,所述炉门13距离炉底为2cm,所述炉门的高为10cm,宽为15cm0
[0055]所述移动式秸杆生物炭的制备装置的材质为不锈钢或铁,所述炉体手柄、上盖和炉体外壁上均包覆有隔热材料。
[0056]本发明所述的移动式秸杆生物炭的制备装置制备秸杆生物炭的方法,其特征在于包括如下步骤:
[0057](I)原料无需干燥和粉碎直接放入并充满原料仓17 ;所述原料为水稻秸杆或小麦稻杆或玉米稻杆。
[0058](2)将干燥的林木等燃烧物放入燃烧仓16,大块林木占整个原料的80%以上;所述大块林木的体积为不小于I立方分米。
[0059](3)盖上上盖4,四个副出气孔道3盖上第三密封盖,打开主出气孔道5和炉门13,将原料上加入易燃物质,进行点火;所述易燃物质为5-10毫升酒精。
[0060](4)点火后在主出气孔道5上按上通气管I,使空气流通,加快燃烧物点燃;
[0061](5) 4-8分钟后,燃烧物充分点燃,卸下通气管1,盖上主出气孔道5的第二密封盖,打开副出气孔道3的第三密封盖,炉内烟气从副出气孔道3排出,同时燃烧物产生的热量通过热量孔17均匀地传导至原料仓;
[0062](6)8-12分钟后,烟气由浓黄色转清烟时,原料仓中的原料部分碳化,同时水分已经基本蒸发,炉体上升至碳化温度;立即盖上副出气孔道3上的第三密封盖,同时关闭炉门至3-5毫米空隙;静置1-2小时,依靠燃烧仓16中的燃烧物燃烧释放的热量和秸杆碳化过程中释放的热量碳化原料;
[0063](7)生物炭制备完成。炉体温度冷却至常温后,开炉取炭,或者打开上盖,向制备好的生物炭上淋浇自来水降温后取炭。重复步骤(2)至步骤¢),重复次数为0-4次。因为原料的含水量与性质特征,以及燃烧物的热值不同,有时一次过程不能完成秸杆的完全碳化,需要重复步骤(2)至步骤¢),重复次数依据实际情况确定。
[0064]本发明具备移动性,成本低的特点。能够摆脱使用电力和燃油的束缚,在田间地头生产生物炭。选择热值相对较高的林木、竹木废弃物为碳化秸杆热量来源的材料,煤炭等其他可燃性物质也可以用来作为碳化秸杆热量来源的材料。
[0065](I)炉内温度的均匀分布。炉内温度及时、均匀的分布于炉膛是生产优质生物炭的重要技术环节。本发明通过设计主出气孔道、副出气孔道和热量孔等方式,调节炉内热量的快速、均匀分布于整个炉膛。
[0066](2)炉内氧气的调控。本发明提出的技术方法是主要通过燃烧林木等废弃物为秸杆碳化提供热量,因此需要提供氧气作为助燃气。但是秸杆需要在相对厌氧的条件下才能完成碳化过程,因此合理调控炉内氧气浓度是制备秸杆生物炭的关键技术。本发明通过炉内分设燃烧仓、原料仓、通气仓,以及生物炭制备过程中控制进气口、主出气孔道和副出气孔道等措施调控炉内氧气,实现燃料充分燃烧释放热量的同时营造相对无氧环境,制备秸杆生物炭。
[0067](3)通过本发明和方法,能够将水稻、小麦和玉米等秸杆制备成生物炭,产率分别为 22.5%,23.4%和 21.8%。
[0068]实施例1
[0069]水稻秸杆生物碳的制备
[0070](I)收集的水稻秸杆放入并充满原料仓17 ;
[0071](2)将干燥的林木放入燃烧仓16,大块林木的体积大于等于I立方分米,且占整个燃料的80%,小块林木置于燃烧仓16下方,大块林木置于燃烧仓16中上方;
[0072](3)盖上上盖4,副出气孔道3盖上密封盖,打开主出气孔道5和炉门13,向林木上加入4毫升酒精,从燃烧仓16下方点火;
[0073](4)点火后在主出气孔道5上按上通气管1,使空气流通,加快林木点燃;
[0074](5) 5分钟后,燃烧物充分点燃,卸下通气管1,盖上主出气孔道5的第二密封盖,打开副出气孔道3的第三密封盖,炉内烟气从副出气孔道3排出,同时燃烧物产生的热量通过热量孔17均匀地传导至原料仓;
[0075](6) 10分钟后,烟气由浓黄色转清烟时,立即盖上副出气孔道3上密封盖,同时关闭炉门至5毫米空隙,静置2小时,水稻生物炭制备完成;
[0076](7)炉体温度冷却至常温后,开炉取炭;
[0077](8)水稻秸杆生物炭的产率为22.5%。
[0078]实施例2
[0079]小麦秸杆生物碳的制备
[0080](I)收集的小麦秸杆放入并充满原料仓17 ;
[0081](2)将干燥的竹木放入燃烧仓16,大块林木的体积大于等于I立方分米,且占整个燃料的85%,小块林木置于燃烧仓16下方,大块林木置于燃烧仓16中上方;
[0082](3)盖上上盖(4),副出气孔道3盖上密封盖,打开主出气孔道5和炉门13,向竹木上加入8毫升酒精,从燃烧仓16下方点火;
[0083](4)点火后在主出气孔道5上按上通气管I,使空气流通,加快竹木点燃;
[0084](5) 4分钟后,燃烧物充分点燃,卸下通气管1,盖上主出气孔道5的第二密封盖,打开副出气孔道3的第三密封盖,炉内烟气从副出气孔道3排出,同时燃烧物产生的热量通过热量孔17均匀地传导至原料仓;炉内烟气呈浓黄色,从副出气孔道3排出;
[0085](6)8分钟后,烟气由浓黄色转清烟时,立即盖上副出气孔道3上密封盖,同时关闭炉门至3毫米空隙,静置I小时;小麦生物炭制备完成。
[0086](7)打开上盖,向制备好的生物炭上淋浇自来水降温后取炭。
[0087](8)小麦秸杆生物炭的产率为23.4%。
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