生物质材料碳化处理设备的制作方法

本发明涉及生物质材料处理技术，尤其涉及一种生物质材料碳化处理设备，属于秸秆回收利用技术领域。

背景技术：

我国生物质资源十分丰富，主要表现为包括农作物在内的植物类资源。由于我国普遍存在作物秸秆有效利用率低下和秸秆焚烧污染环境的问题，因此充分利用农作物秸秆对于增加农民收入、减轻环境污染有重大意义。

生物炭技术是将生物质(如作物秸秆和林业废弃物等)或其衍生物进行碳化，然后以一定的方式施用于土壤以获得相应经济、生态和环境收益的科学和技术理念。利用生物质碳化、气化及液化技术大幅度提高作物秸秆的利用价值，从根本上解决我国秸秆利用率低和焚烧污染环境的问题，得到企业和政府的高度重视。

目前在用的生物质碳化装置多为间歇式操作，原料为成型料。碳化时间长，热效率低，生产效率与经济效益均不高。市面也有关于生物质连续式碳化装置的报道，但是还是存在热效率低，原料的普遍适用性差，以及用于生产实践中其实用性低等问题。

因此，研发一种可连续化生产的炭化炉是本领域技术人员函待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种新的生物质材料碳化处理设备，通过输送螺旋实现进料，并在物料的压紧过程中缓慢进行碳化，从而实现了连续碳化作业，以解决现有技术中连续碳化设备配套系统难以小型化实用化的技术问题。

本发明提供一种生物质材料碳化处理设备，包括：密封的碳化室、进料装置和出料腔；

所述碳化室呈圆筒形结构，其内安装有可转动的输送螺旋；所述输送螺旋的边缘靠近所述碳化室的内壁；所述输送螺旋内设置有发热管；

所述进料装置安装于所述碳化室的底部，且该进料装置为间歇式活塞进料装置；

所述碳化室的顶部设置有出料口，所述碳化室通过所述出料口与所述出料腔相连。

如上所述的生物质材料碳化处理设备，其中，所述碳化室通过所述出料口与所述出料腔相连，并形成一个密闭的容腔；且所述出料腔上设置有用于排气的安全阀。

如上所述的生物质材料碳化处理设备，其中，所述进料装置具有圆柱形的进料口；该进料口的上方设置有活塞式压料机；

该活塞式压料机包括：活塞、连杆以及转轴；所述活塞通过连杆与所述转轴相连，所述转轴转动，以使所述活塞压紧或松开所述进料口。

如上所述的生物质材料碳化处理设备，其中，所述碳化室的底部设置有密封板，所述输送螺旋设置有驱动轴，所述碳化室的下方设置有驱动电机；

所述驱动轴穿过所述密封板与所述驱动电机相连。

如上所述的生物质材料碳化处理设备，其中，所述碳化室的顶部设置有缓冲腔；所述发热管的一端固定安装于该缓冲腔内，另一端插入所述输送螺旋内。

如上所述的生物质材料碳化处理设备，其中，所述输送螺旋包括：进料螺旋和套管；该进料螺旋安装在所述套管的外侧，所述进料螺旋与所述碳化室内壁之间的距离为3-12mm。

如上所述的生物质材料碳化处理设备，其中，所述发热管安装于所述套管内。

如上所述的生物质材料碳化处理设备，其中，所述进料口为圆筒形的容腔；所述活塞可在所述进料口内上下滑动。

本发明的碳化处理设备，能够通过输送螺旋自动连续进料并压紧物料，在输送的过程中还可以利用发热管缓慢实现无氧碳化；且本发明中，碳化室的出口与出料腔相连且形成密封，不仅避免了碳化后的物料出料后的燃烧，还可以通过更换出料腔实现自动的连续处理。

附图说明

图1为本发明实施例的生物质材料碳化处理设备剖面原理示意图。

具体实施方式

本发明实施例的生物质材料碳化处理设备，如图1所示，包括：密封的碳化室1、进料装置5和出料腔7；碳化室用于进行碳化作业，并使原料与外界空气相隔绝。

所述碳化室1呈圆筒形结构，其内安装有可转动的输送螺旋；输送螺旋用于将破碎后的秸秆等原料压紧并通过该螺旋向上挤压输送。所述输送螺旋的边缘靠近所述碳化室1的内壁；所述输送螺旋内设置有发热管3；发热管3一般为电热管或者为高温燃气管。

所述进料装置5安装于所述碳化室1的底部，且该进料装置5为间歇式活塞进料装置；也就是说，进料装置5通过间隙进料的方式保证碳化室1的密封效果，避免空气进入碳化室。

所述碳化室1的顶部设置有出料口6，所述碳化室1通过所述出料口6与所述出料腔7相连。

一般情况下，所述碳化室1通过所述出料口6与所述出料腔7相连，并形成一个密闭的容腔；且所述出料腔7上设置有用于排气的安全阀。该安全阀用于排出因为出料和额外气体进入造成的气压过高现象。

本发明的碳化处理设备，能够通过输送螺旋自动连续进料并压紧物料，在输送的过程中还可以利用发热管对密闭的碳化室内的生物质原料缓慢实现无氧碳化；且本发明中，由于采用输送螺旋的方式进行物料输送，物料被充分挤压，在进料端避免了空气的过多进入，保证了碳化的效果。

并且，本发明中，碳化室1的出口与出料腔7相连且形成密封，不仅避免了碳化后的物料出料后的燃烧，还可以通过更换出料腔实现自动的连续处理。

优选的，所述输送螺旋包括：进料螺旋20和套管2；该进料螺旋20安装在所述套管2的外侧，所述进料螺旋20与所述碳化室1内壁之间的距离为3-12mm。

很显然的，所述发热管3安装于所述套管2内。

本实施例的生物质材料碳化处理设备，其中，所述进料装置5具有圆柱形的进料口；该进料口的上方设置有活塞式压料机；活塞式压料机通过活塞滑动的方式进行物料压缩和输送，能够间断的保持密封效果，避免额外的空气进入碳化室。

该活塞式压料机包括：活塞8、连杆80以及转轴81；所述活塞8通过连杆80与所述转轴81相连，所述转轴81转动，以使所述活塞8压紧或松开所述进料口。转轴81的转动速度与碳化室内的输送螺旋的碳化速度相匹配，从而保证不间断的进料，以便进行连续的碳化处理。

一般情况下，其中，所述进料口为圆筒形的容腔；所述活塞8可在所述进料口内上下滑动。

本实施例的生物质材料碳化处理设备，其中，所述碳化室1的底部设置有密封板11，所述输送螺旋设置有驱动轴，所述碳化室1的下方设置有驱动电机4；驱动电机一般自带大比例的行星齿轮减速器。

所述驱动轴穿过所述密封板11与所述驱动电机4相连。

本实施例的生物质材料碳化处理设备，其中，所述碳化室1的顶部设置有缓冲腔10；所述发热管3的一端固定安装于该缓冲腔10内，另一端插入所述输送螺旋内。本发明依靠输送螺旋的表面对生物质原料进行碳化，不仅接触面积更大，碳化速度更快，而且碳化过程伴随着对物料的搅拌和挤压，碳化后成型效果好，颗粒度较大。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助一些变形加必需的通用技术叠加的方式来实现；当然也可以通过简化上位一些重要技术特征来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分为：特定的进料方式，以及整体的碳化结构，并配合本发明各个实施例所述的方法。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。