一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及生物质热解炭化技术研究领域，特别是一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置。
【背景技术】
[0002]生物质热解炭化技术是农林废弃物资源化利用的新技术。该技术可以将秸杆、木肩等农林废弃物转化为生物炭，生物炭在农业与环境领域具有较高的潜在价值。
[0003]目前，国内研究者设计了不同规模的生物质热解炭化反应器，开发出不同的生物质热解炭化工艺。CN104017590A发明了一种农林生物质连续热解炭化方法，实现生物质连续、稳定热解炭化，热解阶段和炭化阶段在同一系统中分步完成，输送效率得到显著提高；反应条件稳定可控、能源利用率高；CN103627415A发明了一种生物质热解炭化系统设备，能对生物质进行高效率的炭化处理，能连续投料、连续出料、出炭率高，提高了作业环境，实现工业化生产，且出炭时间短，耗能低；CNl02634358A发明了一种高效可择热解系统，设计不仅可调性较好、性价比较强、加热效率较高，而且成品炭质量较好、生产效率较高；CN202968463U发明了一种秸杆连续式低温热解炭化炉，在进料装置上设置有蒸汽加热装置，为炭化炉提供足够的温度，加料时不改变炭化炉内温度，使生产周期短，其结构简单，成本低，单机日处理量大；CN102134497A发明了一种炭化装置，具有进出料快捷、效率高、使用安全可靠的特点，适合在田间现场作业！CN203333572U发明了一种内加热连续式生物质炭化设备炉体，可实现生物炭生产的连续作业，通过调节进风量，可有效控制炉内温度，改善生物炭品质。综上所述，生物质热解炭化设备的研究热点集中在生产连续性、生产效率、能源利用率等方面，在提高生物炭品质的设备与工艺方面关注较少。
[0004]爱丁堡大学研究者提出生物炭具有吸附性，生物炭生产过程中产生的挥发分也会被生物炭吸收，降低了生物炭的应用价值。本实用新型设计物理作用力，促使热解产生挥发分离开反应体系，一是利用流体的伯努利效应将挥发分快速带离反应体系，二是，设计电机带动反应管内管以一定的速率转动，依靠离心力使挥发分离开，达到生产清洁生物炭的目的。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，利用伯努利效应与离心作用将热解气快速带离反应体系。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，由套筒⑴、套筒顶盖⑵、内管(3)、支架(4)、旋转底座(5)、进气口(6)、排气口(7)、内管上部(8)、内管下部(9)、窗孔(10)、环形间隙(11)、电机(12)、主轴(13)组成，其特征在于，套筒(I)、套筒顶盖(2)以及安装在套筒内部支架(4)上的内管(3)之间形成一个较小的圆形间隙，载气从进气口(6)进入，进过该圆形间隙，从排气口(7)流出，套筒(I)内部的支架(4)上装有旋转底座(5)，内管(3)放置在旋转底座(5)上，电机(12)通过主轴(13)带动旋转底座(5)转动。
[0007]所述的用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于套筒(I)内部设有一个支架(4)，用于安装内管(3)，在支架(4)上设有一个旋转底座(5)，其作用是带动内管(3)以一定的速率旋转。
[0008]所述的用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于，套筒(I)底部设有一个进气口出)，向进气口(6)通入载气，可以把内管(3)内部生物质原料热解生成的气体从生物质热解反应器内带出。
[0009]所述用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于套筒(I)上部设有套筒顶盖(2)，套筒顶盖(2)与套筒(I)之间通过耐高温密封垫密封，套筒顶盖上设有一个排气口(7)。
[0010]所述用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于内管(3)分为内管上部(8)和内管下部(9)两个部分，其中内管下部(9)为装载区，用于装载实验所需的生物质原料；内管上部(8)为生物质热解挥发分逸出区，生物质热解反应生成的挥发分通过内管上部⑶向套筒⑴和内管(3)中间的环形间隙(11)逸出。
[0011]所述的用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置(3)，其特征在于内管上部
(8)设有多个窗孔(10)，通过套筒底部的进气口向套筒(I)内通入载气，当载气通过套筒
(I)和内管(3)之间的环形间隙(11)时，其流速会加快，流速加快形成的压差可以把内管上部(8)的生物质热解挥发分带出，最终通过套筒顶盖上的排气口(7)排出。
【附图说明】
[0012]图1为用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置示意图；
[0013]1.套筒；2.套筒顶盖；3.内管；4.支架；5.旋转底座；6.进气口 ；7.排气口 ；8.内管上部；9.内管下部；10.窗孔；11.环形间隙；12.电机；13.主轴。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图与实施例对本发明的具体结构和工作过程进一步描述。
[0015]—种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，由套筒、套筒顶盖、内管、支架、旋转底座、进气口、排气口、内管上部、内管下部、窗孔、环形间隙、电机、主轴组成，其特征在于，套筒、套筒顶盖以及安装在套筒内部支架上的内管之间形成一个较小的圆形间隙，载气从进气口进入，进过该圆形间隙，从排气口流出，套筒内部的支架上装有旋转底座，内管放置在旋转底座上，电机通过主轴带动旋转底座转动。
[0016]套筒包括其附属结构套筒顶盖、支架。采用不锈钢材质(厚度为2mm)，套筒内部设有一个支架，支架上设有一个旋转底座。套筒上部安装有套筒顶盖，套筒顶盖与套筒之间通过耐高温密封垫(四氟乙烯垫片)密封，套筒顶盖上设有一个排气口。
[0017]内管分为内管上部(50mm)和内管下部(150mm)两个部分。其中内管下部为装载区，用于装载实验所需的生物质原料；内管上部为生物质热解挥发分逸出区。内管上部设有窗孔(Φ 10mm)，每个圆周上有6个窗孔，设有三排，共18个孔。内管本身放置在旋转底座上。内管和套筒之间就形成了一个环形间隙。生物质热解反应生成的挥发分通过这些窗孔从内管中逸出到环形间隙中。
[0018]通过套筒底部的进气口向套筒内通入载气，当载气通过套筒和内管之间的环形间隙时，其流速会加快，流速加快形成的压差可以把内管上部的生物质热解挥发分带出，最终通过套筒顶盖上的排气口排出。套筒顶盖上的排气口与其他装置连接。
[0019]最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，由套筒(1)、套筒顶盖(2)、内管(3)、支架(4)、旋转底座(5)、进气口(6)、排气口(7)、内管上部(8)、内管下部(9)、窗孔(10)、环形间隙(11)、电机(12)、主轴(13)组成，其特征在于，套筒(1)、套筒顶盖(2)以及安装在套筒内部支架(4)上的内管(3)之间形成一个较小的圆形间隙，载气从进气口(6)进入，进过该圆形间隙，从排气口(7)流出，套筒(1)内部的支架(4)上装有旋转底座(5)，内管(3)放置在旋转底座(5)上，电机(12)通过主轴(13)带动旋转底座(5)转动。2.根据权利要求1所述的一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于套筒(1)内部设有一个支架(4)，用于安装内管(3)，在支架(4)上设有一个旋转底座(5)，其作用是带动内管(3)以一定的速率旋转。3.根据权利要求1所述的一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于，套筒⑴底部设有一个进气口(6)，向进气口(6)通入载气，可以把内管(3)内部生物质原料热解生成的气体从生物质热解反应器内带出。4.根据权利要求1所述的一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于套筒(1)上部设有套筒顶盖(2)，套筒顶盖(2)与套筒(1)之间通过耐高温密封垫密封，套筒顶盖上设有一个排气口(7)。5.根据权利要求1所述的一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于内管(3)分为内管上部(8)和内管下部(9)两个部分，其中内管下部(9)为装载区，用于装载实验所需的生物质原料；内管上部(8)为生物质热解挥发分逸出区，生物质热解反应生成的挥发分通过内管上部⑶向套筒⑴和内管⑶中间的环形间隙(11)逸出。6.根据权利要求5所述的一种用于产生清洁生物炭的生物质热解实验装置，其特征在于内管上部(8)设有多个窗孔(10)，通过套筒底部的进气口向套筒(1)内通入载气，当载气通过套筒(1)和内管(3)之间的环形间隙(11)时，其流速会加快，流速加快形成的压差可以把内管上部(8)的生物质热解挥发分带出，最终通过套筒顶盖上的排气口(7)排出。
【专利摘要】本实用新型涉及一种生物质热解炭化反应器，主由套筒、套筒顶盖、内管、支架、旋转底座、进气口、排气口、内管上部、内管下部、窗孔、环形间隙、电机、主轴组成。内管放置在套筒内部安装有旋转底座的支架上，旋转底座有电机带动。内管分为内管上部和内管下部，内管下部装载生物质原料，内管上部为生物质热解反应挥发分的逸出区，生物质热解反应的挥发分可以通过设在内管上部的窗孔逸出到套筒中，有电机带动产生的离心力加速了挥发分的逸出。从设在套筒底部的进气口通入载气，经过套筒与内管之间的狭窄区域，加速挥发分的逸出。本实用新型的生物质热解反应器可以与挥发分收集器连接。
【IPC分类】C10B53/02, C10B57/00
【公开号】CN205061976
【申请号】CN201520710485
【发明人】孟海波, 赵立欣, 李丽洁, 姚宗路, 丛宏斌, 戴辰, 贾吉秀
【申请人】农业部规划设计研究院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年9月15日