【附图说明】
[0032]图1为本发明实施例所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备的结构示意图。
[0033]图1 中:
[0034]1、碳化回转窑；2、进料口 ；3、出料口 ；4、真空栗；5、真空阀；6、真空压力表；7、电加热棒；8、高能微波发射器；9、独立悬挂支架系统。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0036]如图1所示，于本实施例中，微波辅助真空卧式生物炭碳化设备包括碳化回转窑1，碳化回转窑I上设置进料口 2和出料口 3，在碳化回转窑I内均匀设置多个电加热装置和微波发生装置，碳化回转窑I上设置用于使碳化回转窑I内部呈真空状态的真空栗4、真空阀5以及真空压力表6。
[0037]其中，在进料口 2处设置蝶阀，蝶阀和进料口 2之间设置用于密封进料口 2的密封件，出料口 3处设置有用于将生物炭输送至碳化回转窑I外的螺旋出料输送装置，此螺旋出料输送装置可以使生物炭的输送更加顺畅，且螺旋结构输送，可以加快生物炭的降温速度。
[0038]碳化回转窑I通过独立悬挂支架系统9进行支撑，独立悬挂支架系统9可以选择性使碳化回转窑I呈倾斜设置，在碳化回转窑I出料时，进料口 2的高度高于出料口 3的高度。进一步的，在碳化回转窑I出料时，碳化回转窑I的倾斜角度为10?15度。通过将碳化回转窑I在出料时设置为倾斜结构，可以减少生物炭输出碳化回转窑I时的动力消耗，节约了能源。
[0039]在本实施例中，碳化回转窑I为序批式反应器，碳化回转窑I的转动速度为3?5弧度每秒。序批式反应器是一种按时间顺序间隙操作运行的反应器，通过将碳化回转窑I设置为序批式反应器，可以使碳化回转窑I内的生物质能实现完全混合，进一步增强生物质碳化的均匀度，提高有效的碳化效率，而将碳化回转窑I的转动速度设置为3?5弧度每秒，低速且匀速的转动，可以使生物质能更加均匀的被热解。
[0040]电加热装置为电加热棒7，在碳化回转窑I内间隔且均匀分布多个电加热棒7。通过在碳化回转窑I内间隔且均匀分布多个电加热棒7，可以使碳化回转窑I内的生物质受热更加均勾，进一步使各部分的生物质的碳化速度和质量能达到一致。
[0041]电加热棒7采用二硅化钨钼或多晶硅碳元件制成，电加热棒7的运行温度为350?425°C ο 二硅化钨钼或多晶硅碳元件制成的电加热棒7的加热效率更高，耐热性更好，电加热棒7的使用寿命长。
[0042]在碳化回转窑I加热时，碳化回转窑I内的真空度保持在10?35Pa之间。
[0043]微波发生装置为高能微波发射器8，高能微波发射器8的频率为1000MHz?1500MHz，在碳化回转窑I开启时，微波发生装置的工作状态为交替开启状态，即开启第一时间再停止第二时间。通过将微波发生装置的开启状态设置为交替开启，可以在保证生物质充分碳化的同时，降低能源的消耗。其中，第一时间为5?20min，第二时间为5?20min。在本实施例中，第一时间和第二时间均为lOmin，整个碳化回转窑I的碳化反应时间为2小时。
[0044]工作过程如下:
[0045]将待碳化的物料(密度100?150公斤/方)由进料口 2投入到碳化回转窑I内，关上进料口 2处的蝶阀，启动真空栗4，使碳化回转窑I内的真空度保持在10?35Pa范围内，启动电加热棒7，使运行温度保持在350?425摄氏度之间，同时开启高能微波发射器8，其频率保持在1000MHz?1500MHz的范围内，时间每开启10分钟后，关停10分钟，整个碳化反应持续时间为2小时。
[0046]本发明的“第一”、“第二”等等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0047]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，包括碳化回转窑，所述碳化回转窑上设置进料口和出料口，在所述碳化回转窑内均匀设置多个电加热装置和微波发生装置，所述碳化回转窑上设置用于使所述碳化回转窑内部呈真空状态的真空栗、真空阀以及真空压力表。2.根据权利要求1所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，所述碳化回转窑为序批式反应器，所述碳化回转窑的转动速度为3?5弧度每秒。3.根据权利要求1所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，所述电加热装置为电加热棒，在所述碳化回转窑内间隔且均匀分布多个所述电加热棒。4.根据权利要求3所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，所述电加热棒采用二硅化钨钼或多晶硅碳元件制成，所述电加热棒的运行温度为350?425°C。5.根据权利要求1所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，在所述碳化回转窑加热时，所述碳化回转窑内的真空度保持在10?35Pa之间。6.根据权利要求1所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，所述微波发生装置为高能微波发射器。7.根据权利要求6所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，所述高能微波发射器的频率为1000MHz?1500MHz。8.根据权利要求7所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，在所述碳化回转窑开启时，所述微波发生装置的工作状态为交替启闭状态，即在所述微波发生装置每开启第一时间后再关停第二时间。9.根据权利要求1所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，还包括用于支撑所述碳化回转窑的独立悬挂支架系统，所述独立悬挂支架系统可以选择性使所述碳化回转窑呈倾斜设置，在所述碳化回转窑出料时，所述进料口的高度高于所述出料口的高度。10.根据权利要求9所述的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，其特征在于，在所述碳化回转窑出料时，所述碳化回转窑倾斜角度为10?15度。
【专利摘要】本发明公开一种微波辅助真空卧式生物炭碳化设备，包括碳化回转窑，所述碳化回转窑上设置进料口和出料口，在所述碳化回转窑内均匀设置多个电加热装置和微波发生装置，所述碳化回转窑上设置用于使所述碳化回转窑内部呈真空状态的真空泵、真空阀以及真空压力表。本发明的微波辅助真空卧式生物炭碳化设备通过在碳化回转窑内均匀设置多个电加热装置和微波发生装置，微波发生装置可以辅助电加热装置对生物质热解，生物质的碳化效率可以得到较大提升；通过设置真空泵，可以使碳化回转窑的内部在对生物质进行热解时呈现真空状态，真空状态热解生物质可以提高生物炭的有效产量。
【IPC分类】C10B53/02, C10B57/00
【公开号】CN105131985
【申请号】CN201510434069
【发明人】张望, 王琼, 吴亮亮, 张华 , 孙伟, 周连碧
【申请人】北京矿冶研究总院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月22日