一种生物质炭化用炭化炉的制作方法

1.本发明涉及生物质炭化用炭化炉技术领域，具体为一种生物质炭化用炭化炉。


背景技术：

2.随着化石燃料资源的日渐减少和其在燃烧时对环境造成的严重污染，合理利用生物质能意义十分巨大，将生物质(主要是秸秆和木材)放入炭窑或已设计好的炭化器材中，完全隔绝空气进行热分解制取木炭的方法被称为生物质烧炭，其反应所得的主要产品均为木炭、焦油、木醋酸以及燃气等含碳量高的化学物质，但目前所使用的炭化炉存在一些不足，如下：
3.目前，对于生物质炭化的炭化炉一般采用双筒式旋转结构，使得生物质在桶内无氧的情况下被快速加热，进而炭化和析出内部的气体，此过程虽然能够对生物质进行持续炭化，但是，对生物质的保温时间太短，造成生物质炭化比表面积极小，并生成大量的焦油、木醋酸和大量的燃气，生成的木炭用于土壤增加肥力的效果极小。


技术实现要素：

4.本发明提供了一种生物质炭化用炭化炉，具备炭化效果好，生产效率快的优点，解决了上述背景技术中的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种生物质炭化用炭化炉，包括加热炉和螺旋输送装置，所述加热炉和螺旋输送装置固定连接，所述加热炉的外部固定套接有外炉，所述加热炉的顶部且位于外炉的内部固定安装有集气罩，所述集气罩的顶部固定连接有盘旋管，所述盘旋管的顶部固定安装有燃烧器，所述燃烧器通过盘旋管与集气罩的内部连通，所述燃烧器的背部固定连接有燃气输送管，所述加热炉上活动套接有活塞环，所述活塞环的外侧与外炉的内壁活动连接，所述外炉底部两侧对称固定安装有气动推杆，所述气动推杆的伸出轴固定连接有封门，所述封门与加热炉的底部活动连接，所述活塞环的底部均匀固定连接有弹簧，所述弹簧的底端与外炉固定连接，所述外炉的底部固定连接有保温炉，所述保温炉的外部固定套接有保温室，所述保温炉的内部活动安装有旋转升降轴，所述旋转升降轴的顶端且位于保温炉的内部固定安装有输气管，所述气动推杆上固定连接有传气管，所述传气管的一端与外炉的底部连通，所述外炉的顶端固定连通有输气管，所述输气管的底端固定安装有固定座，所述固定座的内部活动安装有阻隔板，所述固定座的底部开设有通孔且与保温室的内部连通，所述外炉的顶部左侧固定连通有进气孔。
6.优选的，所述外炉的内腔且位于封门的底部固定安装有支撑杆，所述封门与支撑杆活动连接，所述封门包括内环门，所述内环门的分为左右两部分且对称分布，所述内环门的上方活动卡接有中环门，所述中环门的上方活动卡接有外环门，所述气动推杆包括推杆ⅰ、推杆ⅱ和推杆ⅲ，所述推杆ⅰ、推杆ⅱ和推杆ⅲ分别与外炉固定连接，所述推杆ⅰ、推杆ⅱ和推杆ⅲ的伸出轴分别与外环门、中环门和内环门的侧面固定连接，所述传气管的底端与推杆ⅰ的中活塞靠近外炉的上方连通，所述推杆ⅰ通过导管与推杆ⅱ连通，所述推杆ⅱ通过
导管与推杆ⅲ连通，所述推杆ⅰ的一端连接有气泵。
7.优选的，所述承重盘上表面的中心固定安装有倒圆锥，所述承重盘的上表面均匀安装有传输板。
8.优选的，所述外炉的内腔底部固定安装有黏土层。
9.优选的，所述阻隔板与推杆ⅲ内部的活塞右侧连接。
10.本发明具备以下有益效果：
11.1、通过外炉和活塞环的设置，使得外炉中可产生大量的高温高压气体，在短时间内快速升温到一定的温度，随后开始对活塞环进行抵压，使得活塞环开始下降，进而高温气体对加热炉进行加热，使得加热炉内部的生物质被快速加热到一定温度，形成炭化，快速的升温，可以冲击木炭本身，使其结构能够松散、液态化，增加木炭的炭化比表面积，在活塞环下降过程中，生物质从上自下被加热，其内部产生的气体自下而上进行流窜，对木炭进行冲击，增加木炭中空隙的数量，进一步提高木炭最终炭化比表面积，而产生气体被传输到燃烧器中进行利用，减少外部能源的利用，降低生产成本。
12.2、通过封门和气动推杆的设置，使得可在外炉内部气体的冲击下，逐层对加热炉中的木炭进行释放，确保其加热程度一致，生物质炭化整体质量较为均匀，提高木炭的质量，同时，通过保温炉和保温室的设置，可将加热炉中产生的木炭在保温炉中进行大量储存并长时间保温，大幅度提高木炭的比表面积，提高木炭的炭化效果，并实现加热炉中的持续生产，增加生产效率。
附图说明
13.图1为本发明正视结构示意图；
14.图2为本发明侧视结构示意图；
15.图3为本发明结构封门与气动推杆安装示意图；
16.图4为本发明结构活塞环与加热炉安装示意图；
17.图5为本发明结构图1中a处放大示意图。
18.图中：1、加热炉；2、外炉；3、螺旋输送装置；4、集气罩；5、盘旋管；6、燃烧器；7、黏土层；8、活塞环；9、封门；91、外环门；92、中环门；93、内环门；10、弹簧；11、气动推杆；111、推杆ⅰ；112、推杆ⅱ；113、推杆ⅲ；12、传气管；13、保温炉；14、保温室；15、旋转升降轴；16、承重盘；17、输气管；18、固定座；19、阻隔板；20、燃气输送管；21、进气孔。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1
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5，一种生物质炭化用炭化炉，包括加热炉1和螺旋输送装置3，加热炉1和螺旋输送装置3固定连接，加热炉1的外部固定套接有外炉2，加热炉1的顶部且位于外炉2的内部固定安装有集气罩4，集气罩4的顶部固定连接有盘旋管5，盘旋管5的顶部固定安装有燃烧器6，燃烧器6通过盘旋管5与集气罩4的内部连通，燃烧器6的背部固定连接有燃气输
送管20，加热炉1上活动套接有活塞环8，活塞环8的外侧与外炉2的内壁活动连接，外炉2底部两侧对称固定安装有气动推杆11，气动推杆11的伸出轴固定连接有封门9，封门9与加热炉1的底部活动连接，活塞环8的底部均匀固定连接有弹簧10，弹簧10的底端与外炉2固定连接，外炉2的底部固定连接有保温炉13，保温炉13的外部固定套接有保温室14，保温炉13的内部活动安装有旋转升降轴15，旋转升降轴15的顶端且位于保温炉13的内部固定安装有输气管17，气动推杆11上固定连接有传气管12，传气管12的一端与外炉2的底部连通，外炉2的顶端固定连通有输气管17，输气管17的底端固定安装有固定座18，固定座18的内部活动安装有阻隔板19，固定座18的底部开设有通孔且与保温室14的内部连通，外炉2的顶部左侧固定连通有进气孔21，生物质由螺旋输送装置3送入加热炉1中堆积存放，而后由进气孔21向外炉2的内部充入一部分空气，随后充入持续充入氧气，由燃气输送管20向燃烧器6中充入天然气并点燃，天然气燃烧对外炉2内部的空气进行快速加热，产生高温高压气体，在短时间内快速升温到一定的温度，随后开始对活塞环8进行抵压，使得活塞环8开始下降，进而高温气体对加热炉1进行加热，使得加热炉1内部的生物质被快速加热到一定温度，形成炭化，快速的升温，可以冲击木炭本身，使其结构能够松散、液态化，增加木炭的炭化比表面积，在活塞环8下降过程中，生物质从上自下被加热，其内部产生的气体自下而上进行流窜，对木炭进行冲击，增加木炭中的空隙的数量，进一步提高木炭最终炭化比表面积，当活塞环8下降到最低部时，外炉2内部的气体有一部分通过传气管12进入气动推杆11中，抵压活塞，将封门9向两边拉开，使得木炭落入保温炉13中，随后移动阻隔板19，外炉2中气体在弹簧10推动活塞环8的作用下，进入保温室14中，对保温炉13中木炭进行保温，而加热炉1中，继续进行生物质的炭化，实现持续生产，提高产量；外炉2的内腔且位于封门9的底部固定安装有支撑杆，封门9与支撑杆活动连接，封门9包括内环门93，内环门93的分为左右两部分且对称分布，内环门93的上方活动卡接有中环门92，中环门92的上方活动卡接有外环门91，气动推杆11包括推杆ⅰ111、推杆ⅱ112和推杆ⅲ113，推杆ⅰ111、推杆ⅱ112和推杆ⅲ113分别与外炉2固定连接，推杆ⅰ111、推杆ⅱ112和推杆ⅲ113的伸出轴分别与外环门91、中环门92和内环门93的侧面固定连接，传气管12的底端与推杆ⅰ111的中活塞靠近外炉2的上方连通，推杆ⅰ111通过导管与推杆ⅱ112连通，推杆ⅱ112通过导管与推杆ⅲ113连通，推杆ⅰ111的一端连接有气泵，当生物质在加热炉1中被加热炭化结束后，首先推杆ⅰ111打开外环门91，对加热炉1中最外围的木炭进行释放，进而露出内部的木炭，使其可以被直接加热，随后，在依次将气体传输到推杆ⅱ112和推杆ⅲ113中，依次打开中环门92和内环门93，进而可以对加热炉1的中木炭进行逐层释放，进而确保其加热程度一致，生物质炭化整体质量较为均匀，提高木炭的质量；承重盘16上表面的中心固定安装有倒圆锥，承重盘16的上表面均匀安装有传输板，在旋转升降轴15旋转带动下，可以将落到承重盘16上的木炭向两边传输，使得更多的木炭可以落到保温炉13的内部进行堆积，并进行长时间的保温，当底部的木炭到达保温时间后，旋转升降轴15携带承重盘16稍微下降并旋转，在传输板的作用下，底部的木炭从承重盘16与保温炉13的缝隙中落下，实现木炭生成加工的循环，提高生产的速率；外炉2的内腔底部固定安装有黏土层7，黏土层7能够承受燃烧器6所释放的高温，并且对其进行蓄热，减少热量的散失，保证外炉2的温度；阻隔板19与推杆ⅲ113内部的活塞右侧连接，使得当封门9全部打开，木炭全部落入保温炉13中后，再让外炉2的中气体进入保温室14中保温，确保外炉2中的高温气体对加热炉1的生物质进行炭化。
21.工作原理，生物质由螺旋输送装置3送入加热炉1中堆积存放，而后由进气孔21向外炉2的内部充入一部分空气，随后充入持续充入氧气，由燃气输送管20向燃烧器6中充入天然气并点燃，天然气燃烧对外炉2内部的空气进行快速加热，产生高温高压，在短时间内快速升温到一定的温度，随后开始对活塞环8进行抵压，使得活塞环8开始下降，进而高温气体对加热炉1进行加热，使得加热炉1内部的生物质被快速加热到一定温度，形成炭化，当活塞环8下降到最低部时，外炉2内部的气体有一部分通过传气管12进入推杆ⅰ111中，抵压推杆ⅰ111中的活塞，将外环门91向两边拉开，使得加热炉1中最外围的木炭首先落入保温炉13中，内部的木炭进行持续加热，当外环门91全部打开后，气体再进入推杆ⅱ112中，抵压活塞，打开中环门92，使得加热炉1中的木炭再次下落，最后气体顺着导管进入推杆ⅲ113中，打开内环门93，同时，推杆ⅲ113的活塞抵压阻隔板19，打开输气管17与保温室14之间的通道，外炉2中失压，外炉2中气体在弹簧10推动活塞环8的作用下，进入保温室14中，对保温炉13中木炭进行保温，利用气泵推动推杆ⅰ111的活塞回位，进而封门9对加热炉1的底部再次封闭，而加热炉1中，可继续进行生物质的炭化，实现持续生产，落入保温炉13中的木炭，在旋转升降轴15旋转带动下，可以将落到承重盘16上的木炭向两边传输，使得更多的木炭可以落到保温炉13的内部进行堆积，并进行长时间的保温，当底部的木炭到达保温时间后，旋转升降轴15携带承重盘16稍微下降并旋转，在传输板的作用下，底部的木炭从承重盘16与保温炉13的缝隙中落下。
22.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
23.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。