一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置及方法制造方法及图纸

本申请涉及木材碳化技术领域，提供一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置及方法。一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置，包括装置本体，装置本体内设置有腔体，腔体的壁面上设置有耐火隔热层，装置本体的侧壁面上设置有进气口和出气口；温度检测组件，安装在装置本体上，温度检测组件用于检测装置本体内的温度；装载件，用于承载原料；驱动组件，与装载件连接，驱动组件用于带动装载件进出腔体；冷却组件，位于驱动组件和装置本体之间。根据本申请实施例的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，提高了适用于大块生物质原料的高温碳化装置的耐受温度，可提高加热温度，提高木炭的品质，实现自动化对原料进行碳化操作，操作简单。单。单。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置及方法


[0001]本申请涉及木材碳化
，尤其涉及一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置及方法。

技术介绍

[0002]木炭是木材或其他木质原料(如木屑、秸秆等农林废弃物)经不完全燃烧，或在隔绝空气条件下热解所获得的高碳含量残留物。原木炭的主要分类包括黑炭和白炭。黑炭的炭化温度400到700度，其在窑内自然熄火、自然冷却后再将其取出。白炭的炭化温度和出炭都在1000度以上。白炭与黑炭相比是一种高端原木炭，其硬度高、密度高、热值高、挥发分含量低且敲击时有金属声。
[0003]相关技术中木炭生产设备所能承受的温度较低，难以生产出白碳，且自动化程度低，难以对原料进行自动化碳化操作。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置，提高了适用于大块生物质原料的高温碳化装置的耐受温度，可以提高加热温度，提高了木炭的品质，且实现了自动化对原料进行碳化操作，操作简单方便。
[0005]本申请还提出一种适用于大块生物质原料的高温碳化方法。
[0006]根据本申请第一方面实施例的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，包括：
[0007]装置本体，所述装置本体内设置有腔体，所述腔体的壁面上设置有耐火隔热层，所述装置本体的侧壁面上设置有进气口和出气口；
[0008]温度检测组件，安装在所述装置本体上，所述温度检测组件用于检测所述装置本体内的温度；
[0009]装载件，用于承载原料；
[0010]驱动组件，与所述装载件连接，所述驱动组件用于带动所述装载件进出所述腔体；
[0011]冷却组件，位于所述驱动组件和所述装置本体之间，所述冷却组件用于对所述装载件上的碳化后的原料进行降温。
[0012]根据本申请实施例的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，通过驱动组件带动承载组件移动到腔体内，使得木材移动到腔体内。然后将加热气体从进气口输送到腔体内，同时温度检测组件实时检测腔体内的温度，当腔体内的温度达到干燥温度时，保持腔体内的温度一定的时间，实现对木材的干燥处理。当干燥处理完成后，将加热气体通过进气口输送到腔体内，温度检测组件检测到腔体内的温度达到预碳化温度时，保持腔体内的温度一定的时间，对木材进行预碳化处理。预碳化处理结束后，逐渐提高输送到腔体内的加热气体温度，对木材进行碳化处理和煅烧处理，并通过温度检测组件实时检测腔体内的温度，确保腔体内的温度始终符合要求。然后通过驱动组件带动装载件离开腔体，并同时通过冷却组
件对装载件上的木炭进行降温处理，进而得到高品质的木炭。进而实现了通过在腔体的壁面上设置耐火隔热层，提高了适用于大块生物质原料的高温碳化装置的耐受温度，可以提高腔体内的加热温度，可以生产得到白碳，提高了木炭的品质，且实现了自动化对原料进行碳化操作，操作简单方便。
[0013]根据本申请的一个实施例，所述装置本体的两个相对的侧壁面上均设置有多个呈阵列分布的所述进气口。
[0014]根据本申请的一个实施例，所述适用于大块生物质原料的高温碳化装置包括以下至少一种：
[0015]补燃口，设置于所述装置本体的侧壁面上；
[0016]观测口，设置于所述装置本体的侧壁面上。
[0017]根据本申请的一个实施例，所述装置本体靠近所述驱动组件的一侧设置有与所述腔体连通的开口，所述适用于大块生物质原料的高温碳化装置包括密封门，所述密封门可在开启所述开口的打开状态和闭合所述开口的关闭状态之间切换。
[0018]根据本申请的一个实施例，所述密封门和所述装置本体之间设置有密封垫片。
[0019]根据本申请的一个实施例，所述温度检测组件包括以下至少一种：
[0020]至少一个第一测温热电偶，设置于所述装置本体的顶部；
[0021]至少一个第二测温热电偶，设置于所述进气口处。
[0022]根据本申请的一个实施例，所述驱动组件包括第一电机和第一连接件，所述第一电机与所述第一连接件的一端连接，所述第一连接件的另一端与所述装载件可拆卸连接。
[0023]根据本申请的一个实施例，所述驱动组件包括第二电机、移动轨道和第二连接件，所述第二连接件连接所述第二电机和所述移动轨道，所述腔体内设置有固定轨道，所述移动轨道的上表面和所述固定轨道的上表面处于同一水平线。
[0024]根据本申请的一个实施例，所述驱动组件包括限位器，所述限位器设置有所述移动轨道和所述第二电机之间。
[0025]根据本申请的一个实施例，所述冷却组件包括至少一个布料机构，所述布料机构位于所述装载件的上方。
[0026]根据本申请的一个实施例，所述出气口处设置有烟气组分检测组件，所述烟气组分检测组件用于检测通过所述出气口排放到外界的气体的组分。
[0027]根据本申请第二方面实施例的适用于大块生物质原料的高温碳化方法，包括：
[0028]干燥处理，通过150
±
20℃的加热气体对木材原料进行6
±
1.5小时的干燥处理；
[0029]预碳化处理，通过250
±
30℃且不含氧的加热气体对木材进行3.5
±
1小时的预碳化处理；
[0030]碳化处理，通过700
±
50℃的加热气体对木材进行5.5
±
1小时的碳化处理；
[0031]煅烧处理，通过不超过1100℃的加热气体对木材进行0.75
±
0.5小时的煅烧处理；
[0032]冷却处理，将冷却介质铺设在经过煅烧处理的木材上，实现快速降温。
[0033]根据本申请实施例的适用于大块生物质原料的高温碳化方法，实现了可以生产得到白碳，提高了木炭的品质，操作简单方便。
[0034]本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1是本申请实施例提供的一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置的结构示意图；
[0037]图2是本申请实施例提供的一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置的部分结构示意图；
[0038]图3是本申请实施例提供的一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置的冷却组件的结构示意图；
[0039]图4是本申请实施例提供的一种适用于大块生物质原料的高温碳化方法的原理图；
[0040]附图标记：
[0041]1、装置本体；2、温度检测组件；3、装载件；4、驱动组件；5、冷却组件；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于大块生物质原料的高温碳化装置，其特征在于，包括：装置本体，所述装置本体内设置有腔体，所述腔体的壁面上设置有耐火隔热层，所述装置本体的侧壁面上设置有进气口和出气口；温度检测组件，安装在所述装置本体上，所述温度检测组件用于检测所述装置本体内的温度；装载件，用于承载原料；驱动组件，与所述装载件连接，所述驱动组件用于带动所述装载件进出所述腔体；冷却组件，位于所述驱动组件和所述装置本体之间，所述冷却组件用于对所述装载件上的碳化后的原料进行降温。2.根据权利要求1所述的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，其特征在于，所述装置本体的两个相对的侧壁面上均设置有多个呈阵列分布的所述进气口。3.根据权利要求1所述的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，其特征在于，所述适用于大块生物质原料的高温碳化装置包括以下至少一种：补燃口，设置于所述装置本体的侧壁面上；观测口，设置于所述装置本体的侧壁面上。4.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，其特征在于，所述装置本体靠近所述驱动组件的一侧设置有与所述腔体连通的开口，所述适用于大块生物质原料的高温碳化装置包括密封门，所述密封门可在开启所述开口的打开状态和闭合所述开口的关闭状态之间切换。5.根据权利要求4所述的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，其特征在于，所述密封门和所述装置本体之间设置有密封垫片。6.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，其特征在于，所述温度检测组件包括以下至少一种：至少一个第一测温热电偶，设置于所述装置本体的顶部；至少一个第二测温热电偶，设置于所述进气口处。7.根据权利要求1
‑
3任意一项所述的适用于大块生物质原料的高温碳化装置，其特征在于，所述驱动组件包...

【专利技术属性】
技术研发人员：周泽峰，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院生态保护与修复研究所，
类型：发明
国别省市：