本實用新型涉及生物質(zhì)炭化技術(shù)領(lǐng)域，尤其一種生物炭制備裝置。

背景技術(shù)：

生物炭是生物有機材料在缺氧或絕氧環(huán)境中，經(jīng)高溫熱裂解后生成的固態(tài)產(chǎn)物，其本身所具有的微孔結(jié)構(gòu)與極強的吸附力，使其可以吸附更多的養(yǎng)分離子。生物炭作為土壤改良劑，不僅可以改變土壤的物理性狀和結(jié)構(gòu)，促進土壤生物化學與物理化學的交互作用，提高作物養(yǎng)分利用效率，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，還能夠降低土壤中污染物的生物有效性，對土壤有修復功能。

現(xiàn)有技術(shù)中用于生物炭制備的裝置，存在能源利用不充分、環(huán)保壓力大的問題：生物質(zhì)裂解產(chǎn)生的熱廢油氣直接排放，不僅會對環(huán)境造成污染，還造成能源的浪費；燃燒器產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)過裂解箱后，變?yōu)闇囟葹?00-300℃的低溫煙氣，直接排放造成能源的損失；裂解后的高溫生物炭直接經(jīng)冷卻介質(zhì)冷卻，余熱難回收利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種生物炭制備裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的余熱回收利用困難，造成能源浪費和環(huán)境污染的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種生物炭制備裝置，包括依次串聯(lián)設置的預熱裝置、裂解裝置和冷卻裝置，

所述預熱裝置的外壁上并行設置有第一預熱組件和第二預熱組件，所述第一預熱組件包括第一盤管，所述第一盤管上部設置有第一預熱介質(zhì)入口，底部設置有第一預熱介質(zhì)出口，所述第二預熱組件包括第二盤管，所述第二盤管兩端分別設置有第二預熱介質(zhì)入口和第二預熱介質(zhì)出口；

所述裂解裝置的外壁上設置有加熱組件，所述加熱組件包括第三盤管，所述第三盤管上部設置有煙氣入口，底部設置有煙氣出口；

所述裂解裝置的頂端設置有油氣回收系統(tǒng)，所述油氣回收系統(tǒng)的另一端連通有燃燒器；所述燃燒器的出口端與所述煙氣入口相連通；

所述冷卻裝置的外壁上設置有冷卻組件，所述冷卻組件包括第四盤管，所述第四盤管兩端分別設置有冷卻介質(zhì)入口和冷卻介質(zhì)出口；

所述第一預熱介質(zhì)入口與所述煙氣出口相連通，所述第一預熱介質(zhì)出口連通有煙氣處理裝置；

所述第二預熱介質(zhì)入口與所述冷卻介質(zhì)出口相連通，所述第二預熱介質(zhì)出口連通有冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)；

所述冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)的另一端與所述冷卻介質(zhì)入口相連通。

進一步的，所述預熱裝置的一側(cè)的頂部設置有待預熱物料入口，底部設置有預熱物料出口。

進一步的，所述裂解裝置的一側(cè)的上部設置有待裂解物料入口，底部設置有待裂解物料出口。

進一步的，所述冷卻裝置一側(cè)的上部設置有待冷卻物料入口，底部設置有冷卻物料出口。

進一步的，所述預熱物料出口通過螺旋送料器與所述待裂解物料入口相連通；所述裂解物料出口通過螺旋送料器與所述待冷卻物料入口相連通。

進一步的，所述預熱裝置、所述裂解裝置和所述冷卻裝置的外部均設置有保溫層，所述第一預熱組件、所述第二預熱組件、所述加熱組件和所述冷卻組件均位于所述保溫層內(nèi)。

進一步的，所述預熱裝置的頂端設置加料斗，所述加料斗的下端連通所述待預熱物料入口。

進一步的，所述裂解裝置上還設置有氮氣入口和氮氣出口，且所述氮氣入口和所述氮氣出口分別位于所述裂解裝置一側(cè)的下部和上部。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

本實用新型油氣收集系統(tǒng)的設置，避免了生物質(zhì)熱解后的廢熱油氣的大量排出易造成環(huán)境污染的問題，將收集的廢熱油氣輸送到燃燒器進行燃燒，給生物質(zhì)的裂解提供熱量，避免了能源的浪費；燃燒器產(chǎn)生的高溫煙氣經(jīng)過裂解裝置后形成低溫煙氣，溫度為200-300℃的低溫煙氣對待裂解物料進行預熱，減少了物料裂解時所需能量，進一步降低了能源的浪費；裂解后的高溫生物炭，經(jīng)冷卻介質(zhì)冷卻降溫，經(jīng)過冷卻裝置后的冷卻介質(zhì)形成高溫介質(zhì)對待裂解物料進行預熱，最大限度的回收利用生物炭制備過程所產(chǎn)生的余熱，通過能源的有效利用間接了降低了生物炭的生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是本實用新型一種生物炭制備裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1-預熱裝置，2-裂解裝置，3-冷卻裝置，4-螺旋送料器，5-保溫層，11-加料斗，12-待預熱物料入口，13-預熱物料出口，14-第一預熱組件，15-第二預熱組件，16-煙氣處理裝置，141-第一盤管，142-第一預熱介質(zhì)入口，143-第一預熱介質(zhì)出口，151-第二盤管，152-第二預熱介質(zhì)入口，153-第二預熱介質(zhì)出口，21-待裂解物料入口, 22-裂解物料出口，23-加熱組件，24-油氣回收系統(tǒng)，25-燃燒器，26-氮氣入口，27-氮氣出口，231-第三盤管，232-煙氣入口, 233-煙氣出口，251-燃料入口，31-冷卻組件, 32-待冷卻物料入口，33-冷卻物料出口，34-冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，311-第四盤管，312-冷卻介質(zhì)入口，313-冷卻介質(zhì)出口。

具體實施方式

下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用型新實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。

一種生物炭制備裝置，包括依次串聯(lián)的預熱裝置1、裂解裝置2和冷卻裝置3，

預熱裝置1的外壁上并行設置有第一預熱組件和第二預熱組件15，第一預熱組件包括第一盤管141，第一盤管141上部設置有第一預熱介質(zhì)入口142，底部設置有第一預熱介質(zhì)出口143，第二預熱組件15包括第二盤管151，第二盤管151兩端分別設置有第二預熱介質(zhì)入口152和第二預熱介質(zhì)出口153；

裂解裝置2的外壁上設置有加熱組件23，加熱組件23包括第三盤管231，第三盤管231上部設置有煙氣入口232，底部設置有煙氣出口233；裂解裝置2的頂端設置有油氣回收系統(tǒng)24，油氣回收系統(tǒng)24的另一端連通有燃燒器25；燃燒器25的出口端與煙氣入口232相連通；燃燒器25上還設置有燃料入口251；

冷卻裝置3的外壁上設置有冷卻組件31，冷卻組件31包括第四盤管311，第四盤管311兩端分別設置有冷卻介質(zhì)入口312和冷卻介質(zhì)出口313；

第一預熱介質(zhì)入口142與煙氣出口233相連通，第一預熱介質(zhì)出口143連通有煙氣處理裝置16；第二預熱介質(zhì)入口152與冷卻介質(zhì)出口313相連通，第二預熱介質(zhì)出口153連通有冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)34；冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)34的另一端與冷卻介質(zhì)入口312相連通。

預熱裝置1、裂解裝置2和冷卻裝置3的外部均設置有保溫層5，第一預熱組件14、第二預熱組件15、加熱組件23和冷卻組件31均位于保溫層5內(nèi)；預熱裝置1的一側(cè)的頂部設置有待預熱物料入口12，底部設置有預熱物料出口1413；預熱裝置1的頂端設置加料斗11，加料斗11的下端連通待預熱物料入口12；裂解裝置2的一側(cè)的上部設置有待裂解物料入口21，底部設置有待裂解物料出口22；裂解裝置2上還設置有氮氣入口26和氮氣出口27，且氮氣入口26和氮氣出口27分別位于裂解裝置2一側(cè)的下部和上部；冷卻裝置3一側(cè)的上部設置有待冷卻物料入口32，底部設置有冷卻物料出口33；預熱物料出口13通過螺旋送料器4與待裂解物料入口21相連通；裂解物料出口22通過螺旋送料器4與待冷卻物料入口32相連通。

本實用新型提供的一種生物炭制備裝置，工作時，物料從預熱裝置1直接進入裂解裝置2，燃料從燃料入口251進入到燃燒器25，燃燒器25產(chǎn)生的高溫煙氣通過第三盤管231對裂解裝置2進行加熱，裂解反應產(chǎn)生的廢熱油氣通過油氣回收系統(tǒng)24進入到燃燒器25內(nèi)燃燒，為接下來的裂解反應提供高溫煙氣，避免了廢熱油氣直接排入大氣對環(huán)境造成污染，同時避免了能源的浪費；高溫煙氣經(jīng)過裂解裝置2后形成溫度為200-300℃的低溫煙氣，低溫煙氣通過第一盤管141對待裂解物料進行預熱，減少了物料裂解時所需能量，進一步降低了能源的浪費；裂解裝置2制備的高溫生物炭通過螺旋送料器4輸送到冷卻裝置3，通過冷卻介質(zhì)進行冷卻降溫，得到的常溫生物炭通過冷卻物料出口輸送至包裝工序；經(jīng)過冷卻裝置后的冷卻介質(zhì)形成高溫介質(zhì)對待裂解物料進行預熱，最大限度的回收利用生物炭制備過程所產(chǎn)生的余熱，通過能源的有效利用間接了降低了生物炭的生產(chǎn)成本。

以上展示和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行修改、完善，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。