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1、(10)申请公布号 CN 103805215 A (43)申请公布日 2014.05.21 CN 103805215 A (21)申请号 201410050738.9 (22)申请日 2014.02.14 C10B 1/10(2006.01) C10B 53/02(2006.01) (71)申请人 浙江农林大学 地址 311300 浙江省杭州市临安市环城北路 88 号 (72)发明人 张文标 汪孙国 余文军 (74)专利代理机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 周烽 (54) 发明名称 可移动的转筒式连续炭化炉 (57) 摘要 一种可移动的转筒式连续炭化炉， 炉内的双 层壁内。
2、有保温层， 炉体 (10) 上部有中心转轴孔和 温度显示器穿孔及烟囱， 炉体内有转筒 (14)、 炭 化室 (5)、 炭冷却室 (15)、 伞形挡板 (13)、 炭搅拌 片(16)和料搅拌片(12)， 炉体内的圆环形空间内 有螺旋上料板 (3)， 炭化室一侧有点火口 (6)， 冷 却室下方有螺旋下炭板 (17) 和带阀门 (19) 的出 炭口 (20)， 炉体的一侧有进料斗 (4)， 炉体座 (1) 固定有一对车轮 (21)。本炭化炉以生物质材料 做炭源， 生产小颗粒炭， 具有体积小、 重量轻、 可移 动作业， 有连续进料、 出炭， 不间断生产的优点， 比 间歇性产炭的炉子节能、 省时， 单位。
3、时段产出批次 多， 封闭式作业和搅拌使炉内温度、 产炭速度及炭 质稳定。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103805215 A CN 103805215 A 1/1 页 2 1. 一种可移动的转筒式连续炭化炉， 包括进料斗、 炭化室、 出炭口， 其特征是整体自上 而下分为电机及其减速传动机构 (9)、 炉体 (10)、 炉体座 (1) 和车轮 (21) 四部分， 炉体的 双层壁内有保温材料层， 炉体上部开有中心转轴孔和温度显示器。
4、 (11) 穿孔及烟囱 (7)， 炉 体内的下半部有转筒 (14)， 转筒内的空间为炭冷却室 (15)， 该室内有固定在中心固定轴上 的伞形挡板 (13) 和炭搅拌片 (16)， 炉体内的上半部空间为炭化室 (5)， 炭化室的底壁与炭 冷却室顶壁合一， 炭冷却室外壁与炉体内壁的圆环形空间内有螺旋上料板 (3)， 炭化室一侧 开有可按需开或关的点火口 (6)， 炭化室下部有料搅拌片 (12)， 炭冷却室下部有炭搅拌片 (16)， 冷却室下方有固定在中心固定轴上的螺旋下炭板(17)和带阀门(19)的出炭口(20)， 炉体一侧有进料斗 (4)， 炭冷却室的顶壁和底壁的中心均开有中心轴穿孔， 其孔径大。
5、于中心 转动轴 (8) 和中心固定轴 (18)， 带动转筒旋转的中心转动轴 (8) 穿过炭化室直至炭冷却室 上部， 固定伞形挡板 (13)、 炭搅拌片 (16) 和螺旋下炭板 (17) 的中心固定轴 (18) 由炭冷却 室下部直至出炭口 (20)， 一对车轮 (21) 固定在炉体座 (1) 上。 2. 如权利要求 1 所述的可移动的转筒式连续炭化炉， 其特征是所述的进料斗 (4) 内有 拨料器 (2)。 3. 如权利要求 1 所述的可移动的转筒式连续炭化炉， 其特征是所述的炉体座 (1) 的四 条腿为可弯折型腿。 4. 如权利要求 1 所述的可移动的转筒式连续炭化炉， 其特征是所述的炭冷却室的。
6、顶壁 和底壁的中心轴穿孔的孔径与中心转动轴 (8) 和中心固定轴 (18) 的轴径差为 60-150mm。 权 利 要 求 书 CN 103805215 A 2 1/3 页 3 可移动的转筒式连续炭化炉 技术领域 0001 本发明涉及一种以农林生物质材料为炭源的可移动的转筒式连续炭化炉。 背景技术 0002 我国年产农林废弃物 ( 生物质 ) 约 10 亿 t， 其中仅玉米、 水稻、 小麦等大宗作物的 秸秆量就超过 5 亿 t。我国约有 1/4 的秸秆被焚烧， 大约产生 50Tg 的 C02温室气体排放， 成 为我国非能源利用中最重要的温室气体释放源。另外， 据统计， 我国每年约有返 3300。
7、 万 m3 的枝桠材， 3000 万 m3的加工剩余物， 1600 万 m3的废旧木 ( 竹 ) 材， 一次性使用木餐具和城 乡园林绿化过程中淘汰的老朽树木的数量也相当可观， 总量与目前我国每年公布的商品木 材产量 (8500 万 m3左右 ) 相当， 这些废弃物往往在厂区或附近堆积如山， 尚未得到合理的 处理和循环利用， 不仅浪费资源， 还造成严重的环境污染。 农林废弃物集成炭化技术不受农 林废弃物成分复杂、 分类相、 杂质多等缺陷的影响， 利用高效热解技术将农林废弃物分解为 生物质炭、 生物焦油、 生物质醋液和可燃性气体， 不仅有利于减轻农林废弃物对村镇环境的 压力， 又可充分利用生物质炭。
8、在缓解气候变化、 增加土壤碳汇、 减缓养分流失、 减少土壤和 水资源的污染的优势替代不可再生资源， 改善村镇环境， 变废为宝， 发展低碳经济， 提高农 村农林业经济效益、 社会效益和生态效益， 促进社会的可持续发展。 0003 当前用于农林生物质材料炭化的主要设备有干馏热解釜、 周期式固定床炭化设备 和土窑， 在实际应用中遇到了三个问题 ： 一是现有的炭化设备在炭化过程中产生的生物质 炭只能间歇式排出， 造成炭化炉反复加热与冷却， 浪费能源 ； 而且需要很长的升、 降温时间， 生产效率不高。二是现有的炭化设备内的生物质基本固定不动， 所以不同部位的炭化温度 偏差很大 ( 35 )， 炭的质量不。
9、稳定。三是现有的炭化设备不可移动或移动不方便， 不利 于在山区和农村推广使用。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种可移动的转筒式连续炭化炉。 0005 解决上述技术问题采用的技术方案是 ： 0006 本可移动的转筒式连续炭化炉， 包括进料斗、 炭化室、 出炭口， 整体自上而下分为 电机及其减速传动机构、 炉体、 炉体座和车轮四部分， 炉体的双层壁内有保温材料层， 炉体 上部开有中心转轴孔和温度显示器穿孔及烟囱， 炉体内的下半部有转筒， 转筒内的空间为 炭冷却室， 该室内有固定在中心固定轴上的伞形挡板和炭搅拌片， 炉体内的上半部空间为 炭化室， 炭化室的底壁与炭冷却室顶壁合一，。
10、 炭冷却室外壁与炉体内壁的圆环形空间内有 螺旋上料板， 炭化室一侧开有可按需开或关的点火口， 炭化室下部有料搅拌片， 炭冷却室下 部有炭搅拌片， 冷却室下方有固定在中心固定轴上的螺旋下炭板和带阀门的出炭口， 炉体 一侧有进料斗， 炭冷却室的顶壁和底壁的中心均开有中心轴穿孔， 其孔径大于中心转动轴 和中心固定轴， 带动转筒旋转的中心转动轴穿过炭化室直至炭冷却室上部， 固定伞形挡板、 炭搅拌片和螺旋下炭板的中心固定轴由炭冷却室下部直至出炭口， 一对车轮固定在炉体座 说 明 书 CN 103805215 A 3 2/3 页 4 上。 0007 所述的进料斗内有拨料器。 0008 所述的炉体座的四条腿。
11、为可弯折型腿。 0009 所述的炭冷却室的顶壁和底壁的中心轴穿孔的孔径与中心转动轴和中心固定轴 的轴径差为 60-150mm。 0010 本炭化炉的炭化室顶部有烟囱， 可以接到醋液收集设备和储气设备， 形成连续不 间断地加料、 出炭、 出液和稳定供气。 本炭化炉能将农林生物质材料同时制取固、 液、 气三种 产品。得到的生物质炭回土增加碳汇， 使土壤透气性增加， 防止板结， 对水和肥有长效缓释 作用， 对重金属污染、 退化的土壤具有改良、 修复作用， 还可作为炭材料， 用于冶金工业的还 原剂、 保温材料和民用烧烤等 ； 液体通过冷凝回收得到生物质醋液， 用于家畜饲养场所的消 毒液、 除臭剂， 也。
12、可以用于农药助剂和农药， 或促进作物生长的叶面肥 ； 得到的可燃气， 可供 内燃机、 燃气轮机发电或直接供气。 0011 本炭化炉与同等产量的设备相比体积小， 重量轻， 便于移动作业， 适用于生物质材 料较多的山林和农村。 0012 本发明的有益效果是 ： 连续转动的筒体既是螺旋上料的送料体， 筒体顶壁兼作炭 化室的转动炉底， 既是炭的冷却室， 又是螺旋出炭部件的封闭槽， 四位一体， 设计合理， 结构 紧凑。在连续进、 出料的同时实现对炭化炉的封闭 ； 同时利用转筒内炭冷却的热量对待制 炭的生物质进料进行预热， 高效、 节能 ； 筒顶作为旋转炭化炉底对炭化的生物质材料进行搅 拌， 使炭化温度、。
13、 速度和所制成的炭的质量均匀。 0013 本可移动的转筒式连续炭化炉克服了现有的干馏热解釜、 周期式固定床炭化设备 和土窑炭化温度控制粗放， 炭化过程中产生的生物质炭只能间歇式排出， 造成炭化炉反复 加热与冷却， 浪费能源， 而且需要很长的升、 降温时间， 生产效率不高和无法便捷移动的缺 点。 附图说明 0014 图 1 为本可移动的转筒式连续炭化炉的结构示意图。 0015 图 2 为图 1 的 A-A 剖示图。 具体实施方式 0016 本发明下面结合实施例并参照附图予以详述 ： 0017 本可移动的转筒式连续炭化炉， 包括进料斗、 炭化室， 出炭口， 整体自上而下分为 电机及其减速传动机构 。
14、9、 炉体 10、 炉体座 1 和车轮 21 四部分， 炉体的双层壁内有保温材料 层， 炉体上部开有中心转轴孔和温度显示器11穿孔及烟囱7， 炉体内的下半部有转筒14， 转 筒内的空间为炭冷却室15， 该室内有固定在中心固定轴上的伞形挡板13和炭搅拌片16， 炉 体内的上半部空间为炭化窒 5， 炭化室的底壁与炭冷却室顶壁合一， 炭冷却室外壁与炉体内 壁的圆环形空间内有螺旋上料板 3， 炭化室一侧开有可按需开或关的点火口 6， 炭化室下部 有料搅拌片 12， 炭冷却室下部有炭搅拌片 16， 冷却室下方有固定在中心固定轴上的螺旋下 炭板 17 和带阀门 19 的出炭口 20。炉体一侧有进料斗 4，。
15、 炭冷却室的顶壁和底壁的中心均 开有中心轴穿孔， 其孔径大于中心转动轴8和中心固定轴18， 带动转筒旋转的中心转动轴8 说 明 书 CN 103805215 A 4 3/3 页 5 穿过炭化室直至炭冷却室上部， 固定伞形挡板13、 炭搅拌片16和螺旋下炭板17的中心固定 轴 18 由炭冷却室下部直至出炭口 20， 一对车轮 21 固定在炉体座 1 上。 0018 所述的进料斗 4 内有拨料器 2。 0019 所述的炉体座 1 的四条腿为可弯折型腿。 0020 所述的炭冷却室的顶壁和底壁的中心轴穿孔的孔径与中心转动轴 8 和中心固定 轴 18 的轴径差为 60-150mm。 0021 参照附图，。
16、 先将秸秆、 竹木材废料、 枝桠材截短成 25mm 的短料或将果壳粉碎成粒 径25mm的粒料或直接将竹木粉、 竹木锯屑、 稻壳等粒径25mm的生物质材料从炭化炉一侧 的进料斗 4 进料， 进料斗 4 中的拨料器 2 可以防止生物质材料架桥、 架空， 使进料顺畅。通 过转筒 14 外壁上的螺旋上料板 3 将进料口 4 处的生物质材料连续上升到炭化室 5， 并阻挡 空气进入炭化室、 起到封闭、 保温的作用。打开点火口 6 点火， 待炭化室 5 内的温度显示器 11 的温度上升到要求时再关闭点火口 6。生物质材料螺旋上送到炭化室的炉壁周围后， 被 两片一端固定在炉壁上的料搅拌片 12 搅拌并往转筒 。
17、14 的中心位置、 即炭化室 5 和炭冷却 室 15 的中心轴穿孔移动， 搅拌使炭化时间和炭化温度均匀， 并可通过市售的带有单片机的 通用温度仪表来控制调节转筒转速， 达到不同炭化温度的控制要求， 其温度根据炭的用途 一般控制在 300 800。 0022 炭化室 5 内产生的气、 液产物可以通过烟囱 7 跟外配的冷凝、 除尘等设备连接， 可 以制得生物质醋液和可燃气。炭化炉除底部外均有 160mm 厚的双层壁保温外壳 10， 中间的 保温材料采用硅酸铝纤维或膨胀珍珠岩。 0023 生物质炭通过炭冷却室15的顶壁与中心转动轴穿孔后落到固定轴18顶端的伞形 挡板 13 上， 再顺着挡板 13 滑。
18、落到炭冷却室 15 的转筒壁周围， 对转筒壁外的螺旋上料板 3 间的待炭化生物质进料进行预热， 炭又被降温冷却， 节约能源。 冷却后的炭被中心固定轴19 上的两片弧形炭搅拌片16归拢到筒底中心位置的螺旋下炭板17区域中 ； 中心固定轴18上 的螺旋下炭板 17 和转动的筒底共同作用， 完成连续出炭工序 ； 螺旋下炭板 17 和阀门 19 有 阻止空气进入炭化室、 起到封闭、 保温的作用。出料口的阀门 19 可以控制出料的速度。 0024 炭化炉固定安装在带有两个车轮 21 的炉体座 1 上， 在机动车的牵引下实现可移 动。 说 明 书 CN 103805215 A 5 1/2 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 103805215 A 6 2/2 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 103805215 A 7 。