生物质材料碳化处理系统

技术领域

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系统，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。

秸秆碳化过程中会产生含有焦油的可燃气体，对空气产生严重污染，焦油含量高的可燃气在使用前，必须进行净化处理。脱除或消减可燃气中焦油的方法主要有两大类：一类是炉外脱除，另一类是炉内脱除。目前，在我国实际的气化过程中，主要采用气化气后期净化处理的炉外脱除方法，即水洗法和过滤法联合使用的湿式脱除法。该方法虽然存在结构简单，操作方便，成本低廉的优点，但这种方式存在以下缺点：含焦油废水通常直接排放而造成水体污染；气化中焦油产物含有的能量一般占总能量的5～15％，大量焦油随水流失，造成能量的浪费；燃气中易夹带液雾，净化效果差；只能在较低温度下使用，设备大，液体回收及循环装置也庞大，不适合我国多而分散的中小型气化炉。

因此，为了尽可能使焦油裂解掉或能与空气中的氧气反应烧掉，以降低焦油的后处理费用，现有技术中亟待一种新的生物材料碳化处理系统。

发明内容

本发明提供一种新的生物质材料碳化处理系统，通过将碳化后废气进行处理后再次燃烧，以解决现有技术存在的碳化废气难以处理的技术问题。

本发明的生物质材料碳化处理系统，包括：碳化室、燃烧炉、换热器、气瓶、排气管和进气管；

所述碳化室为密闭的容腔，其内设置有放热管；所述燃烧炉通过所述放热管与所述排气管相连通；所述排气管上设置有换热器，且所述换热器上还通过有所述进气管；所述进气管与所述燃烧炉相连；

所述气瓶内填充有高压二氧化碳，所述气瓶与所述碳化室底部相连通；所述碳化室的顶部设置有废气管，该废气管与所述进气管相连通。

如上所述的生物质材料碳化处理系统，其中，所述废气管上设置有单向阀，所述废气管通过所述单向阀与所述进气管相连。

如上所述的生物质材料碳化处理系统，其中，所述废气管上还设置有冷凝器，且该冷凝器的下方设置有储液箱。

如上所述的生物质材料碳化处理系统，其中，所述排气管呈U形设置于所述换热器内，且所述排气管上设置有多个散热片；

所述换热器与所述燃烧炉之间具有进气通道；所述换热器为密闭的容腔，所述换热器的两端具有出口，两个出口分别与所述进气管和所述进气通道相连通。

如上所述的生物质材料碳化处理系统，其中，所述废气管通过所述进气通道与所述燃烧炉相连。

如上所述的生物质材料碳化处理系统，其中，所述碳化室和所述放热管均为圆筒形结构，所述放热管套设在所述碳化室内，且所述放热管的两端分别和所述燃烧炉和所述排气管相连。

如上所述的生物质材料碳化处理系统，其中，所述气瓶上设置有调压阀，所述碳化室的底部设置有进气阀；所述气瓶通过所述调压阀与所述进气阀相连。

本发明通过将碳化产生的废气注入进气口，同时利用换热器对进气管进行加热，从而提升燃烧的效率，且能够对废气中的可燃物进行二次燃烧，最大化的降低了污染，且能够有效的提升燃气的燃烧效率，具有优良的实用化效果。

本发明不仅可以降低废气中焦油的含量，还可以提高燃烧炉热值和气化效率，对碳化废气处理技术的进一步发展具有重大意义。

附图说明

图1为本发明实施例的生物质材料碳化处理系统原理示意图。

具体实施方式

本发明实施例生物质材料碳化处理系统，用于对生物质原料进行碳化处理。

图1为本发明实施例的生物质材料碳化处理系统原理示意图。本发明实施例包括：碳化室1、燃烧炉3、换热器5、气瓶7、排气管4和进气管6；排气管4用于排出燃烧炉燃烧后排出的废气，排气管与烟囱相连。

所述碳化室1为密闭的容腔，其内设置有放热管2；所述燃烧炉3通过所述放热管2与所述排气管4相连通；燃烧放热的所产生的热量通过放热管2进行释放，以用于碳化，最终通过排气管排出。

所述排气管4上设置有换热器5，且所述换热器5上还通过有所述进气管6；所述进气管6与所述燃烧炉3相连；排气管4和进气管6通过换热器5进行热交换，从而提高进气管6内的空气问题，进而提高燃烧效率。

所述气瓶7内填充有高压二氧化碳，所述气瓶7与所述碳化室1底部相连通；所述碳化室1的顶部设置有废气管8，该废气管8与所述进气管6相连通。

实际使用过程中，气瓶7提供高压气体，从而保证碳化室1内挥发和产生的废气能够通过废气管排出，由于该废气中存在大量的焦油和可燃气体，将废气管与进气管相连，从而实现二次燃烧，不仅提高了热效率，还能够解决废气的处理问题。

一般情况下，所述废气管8上设置有单向阀，所述废气管8通过所述单向阀81与所述进气管6相连。

优选的，所述废气管8上还设置有冷凝器80，且该冷凝器80的下方设置有储液箱。冷凝器一般保持恒定的温度(一般为120摄氏度)，从而保证废气中一些易于液化的气体被提前冷凝保存，同时还可以去除大量的水蒸气，避免进气管积水堵塞。

本发明通过将碳化产生的废气注入进气口，同时利用换热器对进气管进行加热，从而提升燃烧的效率，且能够对废气中的可燃物进行二次燃烧，最大化的降低了污染，且能够有效的提升燃气的燃烧效率，具有优良的实用化效果。

本发明不仅可以降低废气中焦油的含量，还可以提高燃烧炉热值和气化效率，对碳化废气处理技术的进一步发展具有重大意义。

本实施例的生物质材料碳化处理系统，其中，所述排气管4呈U形设置于所述换热器5内，且所述排气管4上设置有多个散热片40，以便于在换热器内进行热量散失，充分的降低排气温度，达到节能的效果。

所述换热器5与所述燃烧炉之间具有进气通道60；所述换热器5为密闭的容腔，所述换热器5的两端具有出口，两个出口分别与所述进气管6和所述进气通道60相连通。

进气通道60即为进气管6的一部分，及进气管6通过换热器后就成为了进气通道60。

本实施例的生物质材料碳化处理系统，实际过程中，如图1，所述废气管8通过所述进气通道60与所述燃烧炉3相连，从而使废气和高温的进气混合，更加有利于燃烧效率的提升。

本实施例的生物质材料碳化处理系统，其中，所述碳化室1和所述放热管2均为圆筒形结构，所述放热管2套设在所述碳化室1内，且所述放热管2的两端分别和所述燃烧炉3和所述排气管4相连。

放热管2采用高传热材料制造，能够保证传热温度的稳定性。

本实施例的生物质材料碳化处理系统，其中，所述气瓶7上设置有调压阀，所述碳化室1的底部设置有进气阀70；所述气瓶7通过所述调压阀与所述进气阀70相连。

气瓶7内填充二氧化碳气体，不仅可以隔绝碳化过程中的空气，也能够促进碳化效果。

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：整体的设备结构，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。