一种农林废弃物电热解炭化炉及其工作方法与流程

1.本发明涉及农林废弃物处理相关领域，具体为一种农林废弃物电热解炭化炉及其工作方法。


背景技术：

2.生物质是一种可再生资源，生物质能源是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，是一种可再生资源，也是唯一一种可再生的炭能资源。我国是农业大国，年产秸秆及其它农林废弃物超过9亿吨，生物质可再生能源贮藏丰富，绝大部分被随意焚烧、丢弃或填埋，这不仅对这种可再生资源造成巨量浪费，还给环境带来极大污染。几十年来人们为此进行了大量的有益尝试，至今有少部分被用来造纸、低质建材、制炭、供热及发电等，利用率不足30％。生物质供热或发电是绿色、低炭、清洁、经济的能源利用，包括锅炉直接焚烧供热或发电、气化燃气锅炉供热或发电、沼气供热或发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电等。目前全国生物质供热及发电项目总装机容量不足2000万kw。目前的炭化炉在进行炭化过程中会产生一定量的烟尘，这些烟尘需要经过过滤才能排放，由于烟尘中含有的炭灰较多，导致过滤系统维护周期较短，维护时耽误生产进行,且现有的炭化炉不能对原料进行提前的预处理，直接放入炭化炉内，造成后续炭化效果不佳和效率低下等问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种农林废弃物电热解炭化炉及其工作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农林废弃物电热解炭化炉，包括底板、预处理箱、炉体、洗气箱和回收箱，所述底板顶部中间安装有炉体，所述炉体内腔壁表面设置有螺旋电阻丝，所述炉体内腔侧壁设置有温度传感器，所述炉体外侧面底部开设有出炭口，所述炉体侧面安装有预处理箱，所述预处理箱与底板之间连接有支撑柱，所述炉体顶部安装有回收箱，所述炉体顶部另一侧面于底板顶部安装有洗气箱，所述洗气箱侧面顶部设置有排放口；
5.所述预处理箱两侧面设置有进料管，所述预处理箱内腔底部中间开设有出料口，所述出料口两侧于预处理箱内腔底部两侧设置有安装座，两个所述安装座顶部安装有压碎辊，两个所述安装座侧面设置有第一电机，所述第一电机输出轴通过传动带与压碎辊上的传动轮相传动连接，所述预处箱内腔壁顶部安装有转动盘，所述转动盘表面一侧通过转轴连接有传动杆，所述传动杆底端通过转轴连接有连接块，所述连接块两侧面通过转轴安装有连接杆，两个所述连接杆一端通过转轴连接有连接套，所述连接套底端连接有固定杆，所述固定杆底端通过转轴连接有捶打块，所述预处理箱内腔中间设置有隔离板，所述预处理箱侧面底部设置有安装箱，所述安装箱内腔底部安装有第二电机，所述安装箱内腔顶部通过转轴连接有齿轮，所述齿轮通过传动带与第二电机输出轴相连接；
6.所述回收箱正面安装有密封门，所述回收箱内腔底部通过滑轨安装有回收框，所述回收框内腔侧壁安装有液位传感器，所述回收箱内腔侧壁安装有加热器。
7.优选的，所述出料口通过连通管与炉体进口相连通。
8.优选的，所述炉体内部通过连接管与洗气箱相连通，所述连接管上安装有风机。
9.优选的，所述回收箱通过第二输送管与洗气箱相连通，且第二输送管一端位于回收框的正上方，所述第二输送管上安装有水泵，所述回收箱内腔顶部通过第一输送管与洗气箱内腔顶部相连通。
10.优选的，所述连接块与连接杆之间通过连接件相连接，且连接件通过转轴与连接块和连接杆相活动连接，所述连接杆中间通过转轴与预处理箱内腔壁相连接。
11.优选的，所述固定杆与连接套内部相嵌合套接，且固定杆顶端与连接套内腔顶部中间连接有弹簧，所述捶打块底部设置有破碎钉。
12.优选的，所述隔离板一端与预处理箱内腔壁相卡合连接，所述隔离板另一端贯穿预处理箱内壁，且隔离板与预处理箱内壁箱套合滑动连接，所述隔离板两侧面与预处理箱内腔壁相嵌合滑动连接，所述隔离板底部设置有齿板，所述齿板与齿轮相咬合连接。
13.优选的，所述隔离板下方于预处理箱内腔壁上安装有两块挡板，所述挡板为倾斜设置，且挡板底端位于两个压碎辊两侧，所述出料口位于两个压碎辊之间。
14.优选的，所述炉体外壳分为外壁和内壁，且内壁和外壁之间留有隔热间隙，所述内壁表面开设有安装凹槽，且安装凹槽内设置有螺栓电阻丝，所述外壁内表面和内壁外表面喷涂有隔热涂层，可以有效防止整个装置在使用过程对工作人员造成烫伤。
15.一种农林废弃物电热解炭化炉的工作方法，具体步骤如下：
16.步骤s1、将50kg需要炭化处理的秸秆、树木枝条等农林废弃物从进料管输入进预处理箱内的隔离板上，由转动盘转动带动连接杆进行上下移动，使捶打块和破碎钉对隔离板上上农林废弃物进行初步捶打粉碎；
17.步骤s2、在步骤s1中农林废弃物捶打粉碎完成后，启动第一电机和第二电机，由第二电机带动齿轮进行转动，使隔离板从预处理箱内移出，即让农林废弃物通过挡板进入到压碎辊内，由第一电机带动压碎辊将农林废弃物压碎到直径小于300mm的颗粒，保证后续炭化效果；
18.步骤s3、将步骤s2中处理好的农林废弃物颗粒通过出料口和连通管进入炉体，然后启动螺栓电阻丝，将炉体内温度加热到450～650℃，加热时间为3～4小时，处理完成后，产生的生物炭从出炭口排出；
19.步骤s4、在步骤s3的炉体炭化过程中，启动风机，由风机将炉体炭化过程中产生的气体通入洗气箱内的水中，对气体进行净化，再由排放口排出；
20.步骤s5、启动水泵，将洗气箱内洗过气的水输入进回收框，由液位传感器控制液位高度，再启动加热器，对回收框进行加热蒸发，从而留下炭灰，进一步的对生物炭的回收，也实现对洗气箱内水源的清洁，使得维护周期延长。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置预处理箱，在将农林废弃物投入炭化炉内，落入隔离板上，通过电机带动旋转盘旋转，使捶打块和上面的破碎钉对农林废弃物进行捶打破碎，在捶打完成后，启动第一电机和第二电机，第二电机带动隔离板移动，使隔离板上的农林废弃物通过挡板进行粉碎辊内进行粉碎，最后进入炭化炉，经过预处
理箱处理后，农林废弃物进行有效粉碎分离，使炭化炉更好的炭化，增加使用效率；通过设置回收箱，通过把烟尘通入水中对炭灰进行过滤，再把形成的溶液通入回收箱内加热，水分可以进行蒸发，留下炭灰，可以实现对过洗气箱内水源的清洁，使得维护周期延长。
附图说明
22.图1为本发明的整体结构示意图；
23.图2为本发明的预处理箱内部结构示意图；
24.图3为本发明图2中a处放大结构示意图；
25.图4为本发明的回收箱内部结构示意图；
26.图5为本发明的炉体外壳内部结构示意图。
27.图中：1、底板；2、预处理箱；3、炉体；4、洗气箱；5、回收箱；6、支撑柱；7、连通管；8、风机；9、连接管；10、密封门；11、水泵；12、第一输送管；13、第二输送管；14、传动轮；15、传动带；16、压碎辊；17、出料口；18、安装座；19、转动盘；20、传动杆；21、连接杆；22、转轴；23、连接套；24、捶打块；25、破碎钉；26、进料管；27、固定杆；28、弹簧；29、安装箱；30、第一电机；31、齿轮；32、隔离板；33、齿板；34、连接块；35、连接件；36、滑轨；37、回收框；38、液位传感器；39、加热器；40、挡板；41、第二电机；42、排放口；43、出炭口；44、螺旋电阻丝；45、温度传感器；46、外壁；47、内壁；48、隔热间隙；49、安装凹槽。
具体实施方式
28.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。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种农林废弃物电热解炭化炉，包括底板1、预处理箱2、炉体3、洗气箱4和回收箱5，底板1顶部中间安装有炉体3，炉体3内腔壁表面设置有螺旋电阻丝44，炉体3内腔侧壁设置有温度传感器45，炉体3外侧面底部开设有出炭口43，炉体3侧面安装有预处理箱2，预处理箱2与底板1之间连接有支撑柱6，炉体3顶部安装有回收箱5，炉体3顶部另一侧面于底板1顶部安装有洗气箱4，洗气箱4侧面顶部设置有排放口42；
32.预处理箱2两侧面设置有进料管26，预处理箱2内腔底部中间开设有出料口17，出
料口17两侧于预处理箱2内腔底部两侧设置有安装座18，两个安装座18顶部安装有压碎辊16，两个安装座18侧面设置有第一电机30，第一电机30输出轴通过传动带15与压碎辊16上的传动轮14相传动连接，预处箱2内腔壁顶部安装有偶转动盘19，转动盘19表面一侧通过转轴22连接有传动杆20，传动杆20底端通过转轴22连接有连接块34，连接块34两侧面通过转轴22安装有连接杆21，两个连接杆21一端通过转轴22连接有连接套23，连接套23底端连接有固定杆27，固定杆27底端通过转轴22连接有捶打块24，预处理箱2内腔中间设置有隔离板32，预处理箱2侧面底部设置有安装箱29，安装箱29内腔底部安装有第二电机41，安装箱29内腔顶部通过转轴22连接有齿轮31，齿轮31通过传动带15与第二电机41输出轴相连接；
33.回收箱5正面安装有密封门10，回收箱5内腔底部通过滑轨36安装有回收框37，回收框37内腔侧壁安装有液位传感器38，回收箱5内腔侧壁安装有加热器39。
34.进一步的，出料口17通过连通管7与炉体3进口相连通。
35.进一步的，炉体3内部通过连接管9与洗气箱4相连通，连接管9上安装有风机8。
36.进一步的，回收箱5通过第二输送管13与洗气箱4相连通，且第二输送管13一端位于回收框37的正上方，第二输送管13上安装有水泵11，回收箱5内腔顶部通过第一输送管12与洗气箱4内腔顶部相连通。
37.进一步的，连接块34与连接杆21之间通过连接件35相连接，且连接件35通过转轴22与连接块34和连接杆21相活动连接，连接杆21中间通过转轴22与预处理箱2内腔壁相连接。
38.进一步的，固定杆27与连接套23内部相嵌合套接，且固定杆27顶端与连接套23内腔顶部中间连接有弹簧28，捶打块24底部设置有破碎钉25。
39.进一步的，隔离板32一端与预处理箱2内腔壁相卡合连接，隔离板32另一端贯穿预处理箱2内壁，且隔离板32与预处理箱2内壁箱套合滑动连接，隔离板32两侧面与预处理箱2内腔壁相嵌合滑动连接，隔离板32底部设置有齿板33，齿板33与齿轮31相咬合连接。
40.进一步的，隔离板32下方于预处理箱2内腔壁上安装有两块挡板40，挡板40为倾斜设置，且挡板40底端位于两个压碎辊16两侧，出料口17位于两个压碎辊16之间。
41.进一步的，炉体3外壳分为外壁46和内壁47，且内壁47和外壁46之间留有隔热间隙48，内壁47表面开设有安装凹槽49，且安装凹槽49内设置有螺栓电阻丝44，外壁46内表面和内壁47外表面喷涂有隔热涂层，可以有效防止整个装置在使用过程对工作人员造成烫伤。
42.一种农林废弃物电热解炭化炉的工作方法，具体步骤如下：
43.步骤s1、将50kg需要炭化处理的秸秆、树木枝条等农林废弃物从进料管26输入进预处理箱2内的隔离板32上，由转动盘19转动带动连接杆21进行上下移动，使捶打块24和破碎钉25对隔离板上32上农林废弃物进行初步捶打粉碎；
44.步骤s2、在步骤s1中农林废弃物捶打粉碎完成后，启动第一电机30和第二电机41，由第二电机41带动齿轮31进行转动，使隔离板32从预处理箱2内移出，即让农林废弃物通过挡板40进入到压碎辊16内，由第一电机30带动压碎辊16将农林废弃物压碎到直径小于300mm的颗粒，保证后续炭化效果；
45.步骤s3、将步骤s2中处理好的农林废弃物颗粒通过出料口17和连通管7进入炉体3，然后启动螺栓电阻丝44，将炉体3内温度加热到450～650℃，加热时间为3～4小时，处理完成后，产生的生物炭从出炭口43排出；
46.步骤s4、在步骤s3的炉体3炭化过程中，启动风机8，由风机8将炉体3炭化过程中产生的气体通入洗气箱内的水中，对气体进行净化，再由排放口42排出；
47.步骤s5、启动水泵11，将洗气箱4内洗过气的水输入进回收框37，由液位传感器38控制液位高度，再启动加热器39，对回收框37进行加热蒸发，从而留下炭灰，进一步的对生物炭的回收，也实现对洗气箱内水源的清洁，使得维护周期延长。
48.本发明通过设置预处理箱2，在将农林废弃物投入炭化炉内，落入隔离板32上，通过电机带动旋转盘19旋转，使捶打块24和上面的破碎钉25对农林废弃物进行捶打破碎，在捶打完成后，启动第一电机30和第二电机41，第二电机41带动隔离板32移动，使隔离板32上的农林废弃物通过挡板40进行粉碎辊16内进行粉碎，最后进入炭化炉，经过预处理箱2处理后，农林废弃物进行有效粉碎分离，使炭化炉更好的炭化，增加使用效率；通过设置回收箱5，通过把烟尘通入水中对炭灰进行过滤，再把形成的溶液通入回收箱内加热，水分可以进行蒸发，留下炭灰，可以实现对过洗气箱内水源的清洁，使得维护周期延长。
49.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。