一种制备成型生物质炭的热解炉
技术领域
本实用新型涉及一种对成型生物质炭进行热解的热解炉，属于成型生物质炭制备设备技术领域。
背景技术
生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能源，直接焚烧生物质是最传统的利用方式，不仅使用效率低下，而且运输成本高，劳动强度大。生物质能源作为一种生生不息的清洁可再生能源，在能源和环境问题日益严重的今天，开发利用生物质能源具有重大的战略意义，通过生物质能源转换技术可以更高效的利用生物质能源，生产各种清洁燃料，替代煤炭，石油和天然气等燃料，从而减少对矿物能源的依赖，保护国家能源资源，减轻能源消费对环境造成的污染。
生物质炭制备是以来源丰富、价格低廉、可再生且易于粉碎的生物质为原料，经过粉碎、成型、高温裂解炭化产生的一类高度芳香化难熔性固态物质，属于广义概念上黑碳的一种类型，其元素组成主要包括碳(一般高达60%以上)、氢、氧等，其次是灰分(包括钾、钙、钠、镁、硅等)，常见的生物质炭包括木炭、竹炭、秸秆炭、稻壳炭等。生物质炭孔隙结构发达，比表面积巨大，带负电荷多，高度芳香化，具有很强的吸附特性和高度的稳定性，能吸附固定水、土壤或沉积物中的无机离子(如Cu2+、Zn2+、Pb2+、Hg2+和NO3-等)及极性或非极性有机化合物，对染料废水中的亚甲基蓝、土壤中的农药、工业废水和土壤中的重金属离子都有很强的吸附性，在农业方面可以用以改良土壤性质、促进土壤团聚体的形成、对土壤微生物生态具有调控作用，在工业中可以用以处理排放的工业污水，在生活中可以改善饮用水质促进水的循环使用。
生物质炭制备一般是在无氧或者限氧的条件下将生物质升温至400-900℃左右，使其转化为生物炭、可燃气和热解油的过程，而热解炉是生物质热解技术的关键。现有的生物质炭的制备一般是用生物质在固定床热解炉中堆积热解或者是通过流化床热解后再对生成的生物质炭成型处理，或者对生物质成型处理后堆积在热解炉中进行热解炭化，这些方法共同存在的问题是生物质的热解效率的低下，而且受热不均匀，影响生物质热解炭化的质量，热解炭化的不够充分。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制备成型生物质炭的热解炉，这种热解炉可以使得生物质炭颗粒受热更加均匀，从而提高了热解效率和热解质量。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种制备成型生物质炭的热解炉，它包括外炉箱、内炉筒、工作平台、支撑架、起重装置、加热元件、搅拌装置、旋转电机和皮带，外炉箱和内炉筒水平放置，内炉筒位于外炉箱内，外炉箱放置在工作平台上，工作平台由支撑架支撑固定，支撑架上安装有起重装置，起重装置穿过工作平台与外炉箱底面接触，内炉筒的两端与外炉箱两端之间通过转动装置相连接，加热元件位于外炉箱内，加热元件在内炉筒下方等距分布，搅拌装置位于内炉筒内，搅拌装置的一端与内炉筒的一端固定连接，在内炉筒的另一端设置有进料口和热解气出口，旋转电机通过皮带与内炉筒一端的转动装置相连接。
上述制备成型生物质炭的热解炉，所述内炉筒和外炉箱之间的转动装置由旋转盘和转动环组成，内炉筒的两端分别安装有旋转盘，外炉箱的两端分别安装转动环，外炉箱两端的转动环分别与内炉筒两端的旋转盘相对，外炉箱的转动环套装在内炉筒的旋转盘上，转动环与旋转盘为转动配合，旋转盘与设置在外炉箱外部的旋转电机通过皮带传动连接。
上述制备成型生物质炭的热解炉，所述工作平台的台面一端有豁口，支撑架上安装的起重装置为手动千斤顶，手动千斤顶穿过工作平台的豁口与相对进料口的另一端的外炉箱的底面相接触。
上述制备成型生物质炭的热解炉，所述搅拌装置由搅拌轴、叶片支架和搅拌桨组成，搅拌轴位于内炉筒长度方向的中心轴线上，搅拌轴的一端垂直固定连接在内炉筒一端的旋转盘上，搅拌桨在内炉筒内均匀分布，叶片支架为N型框架，四个叶片支架环绕搅拌轴圆周均布，四个叶片支架的N型框架两端分别与搅拌轴的两端垂直连接，四个叶片支架的N型框架的横杆与搅拌轴平行，且与内炉筒的内壁贴近，四个叶片支架上分别均匀安装有多个搅拌桨，搅拌桨与叶片支架的N型框架的横杆垂直固定。
上述制备成型生物质炭的热解炉，所述内炉筒的进料口处安装有进料斗，进料斗与进料口为可拆卸连接，在进料斗内设置有传动电机控制的传动皮带。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型的电机和皮带带动内炉筒旋转，使内炉筒中的物料受热更加均匀；内炉筒内内置搅拌装置，搅拌装置随着内炉筒转动同时搅拌物料，进一步提高了热解的效率，提高了热解炭化的质量；在外炉箱内内置多个等距分布的加热元件，对内炉筒提供反应需要的热量，对内炉筒的加热也更加均匀；进料口安装的进料漏斗为可拆卸装置，通过起重装置以及进料斗内的传动皮带，进料和出料便捷，操作更加方便可行。
本实用新型结构合理、使用方便，不需要控制炉体中的氧气含量，生物质颗粒可以在内炉筒内进行热解炭化，生物质颗粒受热均匀，从而提高了物料的热解效率和热解质量。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1拆卸进料斗之后的右视图；
图3是搅拌装置的结构示意图；
图4是图3的侧视图；
图5是手动千斤顶的示意图；
图6 是工作平台的示意图；
图7是进料斗的示意图；
图8是反应后装置出料示意图；
图9是进料斗的进料图；
图10是进料斗的出料图。
图中标记如下：外炉箱1、内炉筒2、转动环3、旋转盘4、搅拌装置5、搅拌轴6、支撑架7、旋转电机8、皮带9、加热元件10、热解气出口11、进料口12、生物质颗粒13、进料斗14、搅拌桨15、叶片支架16、起重装置17、工作平台18、电机固定架19、传动电机20、传动皮带21。
具体实施方式
本实用新型由外炉箱1、内炉筒2、转动环3、旋转盘4、搅拌装置5、旋转电机电机8、皮带9、加热元件10、支撑架7、起重装置17、进料斗14组成。
图1、2显示，外炉箱1和内炉筒2水平放置，内炉筒2位于外炉箱1内，内炉筒2的两端与外炉箱1两端之间通过转动装置相连接。转动装置为转动环3和旋转盘4，内炉筒2的两端分别安装有旋转盘4，外炉箱1的两端分别安装转动环3，外炉箱1两端的转动环3分别与内炉筒2两端的旋转盘4相对，外炉箱1的转动环3套装在内炉筒2的旋转盘上4，转动环3与旋转盘4为转动配合。内炉筒2的其中一侧的旋转盘4厚度较大延伸至外炉箱1外，该旋转盘4通过传动皮带9与旋转电机8连接，旋转电机8通过皮带9带动旋转盘4在转动环3内转动，从而带动内炉筒2在外炉箱1内进行轴向转动。
图1、2显示，加热元件10位于外炉箱1内，加热元件10在内炉筒2下方等距分布。本实用新型的一个实施例的加热元件10为并联固定在外炉箱1上面的耐高温热电阻丝，热电阻丝通电后加热升温，对内炉筒2进行供热，加热元件10在外炉箱1内壁上横列纵列均匀分布，保证对内炉筒2供热的均匀性。
图1、3、4显示，搅拌装置5位于内炉筒2内，搅拌装置5随着内炉筒2转动同时搅拌物料，进一步提高了热解的效率，提高了热解炭化的质量。搅拌装置5由搅拌轴6、叶片支架16和搅拌桨15组成，搅拌轴6位于内炉筒2长度方向的中心轴线上，搅拌轴6的一端垂直固定连接在内炉筒2一端的旋转盘4上，叶片支架16为N型框架，四个叶片支架16环绕搅拌轴6圆周均布，四个叶片支架16的N型框架两端分别与搅拌轴6的两端垂直连接，四个叶片支架16的N型框架的横杆与搅拌轴6平行，且与内炉筒2的内壁贴近，四个叶片支架16上分别均匀安装有多个搅拌桨15，搅拌桨15与叶片支架16的N型框架的横杆垂直固定。
图1、2显示，在内炉筒2与皮带9连接的一端设置有进料口12和热解气出口11，内炉筒2的进料口12处安装有进料斗14，进料斗14与进料口12为可拆卸连接，进料斗14内置传动皮带21。生物质颗粒13送至进料斗14，由内置传动电机20带动传动皮带21，将生物质颗粒13通过进料口12进入内炉筒2中，进料完毕封闭进料口12，反应排出的热解气通过热解气出口11排出。
图1、2显示，外炉箱1放置在工作平台18上，工作平台18由支撑架7支撑固定，支撑架7上安装有起重装置17，起重装置17的上端穿过工作平台18与外炉箱1底面接触。
图5、6、7、8、9、10显示，工作平台18的台面一端有豁口，起重装置17为手动千斤顶，工作时的手动千斤顶的上端穿过工作平台18的豁口与外炉箱1的底面接触。反应结束后，旋转电机8通过皮带9控制进料口12在热解气出口11的正下方位置，操作手动千斤顶向上顶起外炉箱1的一端，外炉箱1的控制进料口12所在一端大幅度向下方倾斜，使得反应后的生物质颗粒13进入进料斗14，通过传动电机20控制的传动皮带21排出反应装置。
本实用新型的工作过程如下：
经过处理后生成的生物质颗粒13通过安装在进料口12的进料斗14进入内炉箱2内。为保证生物质颗粒13都进入内炉筒2内，在进料斗14内安装由传动电机20控制的传动皮带21，进料结束后移开进料斗14，封闭进料口12。
打开电源对加热元件10进行升温，对内炉筒2中的生物质颗粒13进行加热，同时运行旋转电机8通过皮带9带动旋转盘4在转动环3内旋转，从而控制内炉筒2在外炉箱1内进行转动，内炉筒2在旋转的同时带动安装在旋转盘4上的搅拌装置5转动，在内炉筒2转动带动生物质颗粒13翻转的同时，固定在叶片支架16上面的搅拌桨15也对生物质颗粒进行了搅拌，使得生物质颗粒13受热均匀，有效的提高了生物质颗粒的热解效率。
反应结束后，电机8通过皮带9控制进料口12转动到热解气出口11的正下方位置，手动千斤顶的上端顶起外炉箱1的一端，外炉箱1的箱体向进料口12所在的一端下方倾斜，使得反应后的生物质颗粒13经过进料斗14中的传动皮带21排出反应装置。
本实用新型的一个实施例如下：
外炉箱1的长度为5000mm，宽度为3300mm，高度为3300mm；
内炉筒2的长度为4800mm，直径为1700mm；
转动环3的外径为1500mm，内径为1200mm；
旋转盘4的外径为1200mm，旋转盘与转动环衔接处计量很小忽略不计；
搅拌轴6的直径为200mm双端封闭的圆筒，长度为4900mm；
旋转电机8为中小型卧式三相异步电动机，安装形式IMB3,连续工作制，鼠笼型；
传动电机20为小型步进式电机，作为自动传送的马达；
热解气出口11的直径为300mm；
进料口12的直径为150mm。
