一种改性玉米秸秆生物炭的制备装置

本发明涉及生物炭制备，具体为一种改性玉米秸秆生物炭的制备装置。

背景技术：

1、黑龙江地处世界三大黑土带之一，是世界公认的玉米黄金生长带，玉米种植面积、产量均位居全国之首，是中国玉米产量第一大省。玉米收割后大量的玉米秸秆需要处理，每年花费在处理玉米秸秆上的成本都是一笔不小的花费，在循环经济新常态下，秸秆综合利用成为处理这种田间废弃物的新模式。由此，人们通过将玉米秸秆制成生物炭还田，不仅能够降低处理玉米秸秆的花费，还能够改善土壤，多余的生物炭也能够出售，增加种植户的收入。

2、制作生物炭的现代方法是将玉米秸秆放置在炉内或窑内，对炉窑进行加热，使玉米秸秆在低氧环境下用高温加热分解，其中氧气的含量需要进行控制，过量的氧存在增加了开放孔隙的形成，而缺乏氧则降低了交联结构的稳定性，氧气含量决定了生物炭化的质量，普通的炭化炉无法对炭化炉内的氧气进行调控，需要添加额外的氧气调控设备，不仅增加了炭化时间和难度，还会大大的增加玉米秸秆炭化所需的场地。

技术实现思路

1、本发明的技术问题在于提供一种改性玉米秸秆生物炭的制备装置，通过炭化炉内部气体膨胀，使锥形阀芯脱离锥形阀体，炭化炉内的气体流出，降低炭化炉内的氧气含量，从而实现对氧气含量的控制，避免炭化炉内氧气过多或过少，能够提高玉米秸秆生物炭化的质量。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性玉米秸秆生物炭的制备装置，包括机架和炭化炉，所述机架底部设置有用于炭化炉加热的加热件，所述炭化炉通过悬挂结构安装于机架内；

3、所述悬挂结构包括

4、外壳，与机架固设，且设置有相互连通的侧腔和中腔，所述中腔底部设置有外槽；

5、锥形阀体，设置于中腔内侧底部；

6、锥形阀芯，与锥形阀体间歇配合，相互分离中腔上下连通，相互接触中腔上下断开；

7、感应板，与锥形阀芯固设，且滑动设置于中腔内槽上方；

8、调节杆，与感应板滑动设置；

9、感应弹簧，设置于感应板、调节杆之间；

10、挂件，安装于调节杆顶部，且与炭化炉固设；活动管，底部与炭化炉连通，且顶部滑动设置于侧腔内；

11、弹性件，设置于活动管、外壳之间；

12、作为本发明的进一步方案，所述弹性件包括

13、滑套和滑杆，所述滑杆与滑套滑动设置且底部与活动管固设；

14、缓冲弹簧，设置于滑套、滑杆之间。

15、作为本发明的进一步方案，所述滑套顶部固设有调节螺杆，所述外壳转动设置有侧调节螺母，所述调节螺杆与侧调节螺母螺纹设置。

16、作为本发明的进一步方案，所述锥形阀体包括上阀体和下阀体，所述上阀体与下阀体滑动设置，且内部均设置有相互连通的腔体。

17、作为本发明的进一步方案，所述侧腔和中腔之间开设有内槽，所述内槽内侧滑动连接有滑板，所述滑套与下阀体之间设置有连接板。

18、作为本发明的进一步方案，所述滑板包括

19、上活动板，与上阀体固设并开设有进气槽，且与外壳滑动设置；

20、下活动板，与下阀体固设，且侧壁与上活动板滑动设置。

21、作为本发明的进一步方案，所述挂件包括h型的支架，所述支架两侧均固设有与炭化炉固设的连杆，所述支架中部转动设置有与调节杆螺纹连接的内调节螺母。

22、作为本发明的进一步方案，所述机架底部侧壁开设有进料口，所述机架与炭化炉端部均设置有盖板。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1.本发明中，通过炭化炉内部气体膨胀，使炭化炉内的压力升高，膨胀气体先后进入侧腔、中腔顶部，随着中腔顶部气体压力的增加，炭化炉内的气压克服感应弹簧的作用力，感应板逐渐上升，锥形阀芯脱离锥形阀体，炭化炉内的气体从中腔顶部流向底部，炭化炉内的气体流出，导致炭化炉内的氧气含量逐渐降低，从而实现对氧气含量的控制，避免过量的氧存在增加了开放孔隙的形成，也避免了缺乏氧降低了交联结构的稳定性，能够提高玉米秸秆生物炭化的质量。

25、2.本发明中，感应弹簧的预应力与炭化炉内的物料重量成正比，炭化炉内的气体空间与物料重量(体积)成反比，炭化炉内物料的重量(体积)越较重(大)，炭化炉内的气体占用空间越小，即氧气含量越低，所需排出的氧气越少，感应弹簧顶部下降的高度越大，感应弹簧的预应力越大，锥形阀芯开启压力越大，炭化炉内相同的温度，能够排出的气体越少；反之，感应弹簧的预应力越大，锥形阀芯开启压力越小，炭化炉内相同的温度，能够排出的气体越多；实现自动根据玉米秸秆物料的体积(重量)自行调整排出气体的量，从而实现对氧气含量的控制。

26、3.本发明中，炭化炉内部温度升高时，玉米秸秆中的水分随之挥发，挥发的水分随着炭化炉内的气体不断排出，降低炭化炉内的含水量，控制炭化炉内的氧气含量，同时也能够水分含量，避免玉米秸秆水分过大，导致玉米秸秆生物炭发生干裂或者撕裂现象；由于炭化炉内气体排出，炭化炉冷却后内部压力降低，炭化炉内外存在压力差，外界气体在压力差的作用下将锥形阀芯与锥形阀体分离，平衡炭化炉内的压力，炭化炉内的压力升高后，炭化炉开启难度降低，从而减轻操作难度。

技术特征：

1.一种改性玉米秸秆生物炭的制备装置，包括机架(1)和炭化炉(12)，所述机架(1)底部设置有用于炭化炉(12)加热的加热件，其特征在于：所述炭化炉(12)通过悬挂结构安装于机架(1)内；

2.根据权利要求1所述的改性玉米秸秆生物炭的制备装置，其特征在于：所述弹性件(4)包括

3.根据权利要求2所述的改性玉米秸秆生物炭的制备装置，其特征在于：所述滑套(41)顶部固设有调节螺杆(51)，所述外壳(2)转动设置有侧调节螺母(52)，所述调节螺杆(51)与侧调节螺母(52)螺纹设置。

4.根据权利要求1或3所述的改性玉米秸秆生物炭的制备装置，其特征在于：所述锥形阀体(6)包括上阀体(61)和下阀体(62)，所述上阀体(61)与下阀体(62)滑动设置，且内部均设置有相互连通的腔体(63)。

5.根据权利要求4所述的改性玉米秸秆生物炭的制备装置，其特征在于：所述侧腔(21)和中腔(22)之间开设有内槽(24)，所述内槽(24)内侧滑动连接有滑板(7)，所述滑套(41)与下阀体(62)之间设置有连接板(74)。

6.根据权利要求5所述的改性玉米秸秆生物炭的制备装置，其特征在于：所述滑板(7)包括

7.根据权利要求6所述的改性玉米秸秆生物炭的制备装置，其特征在于：所述挂件(8)包括h型的支架(81)，所述支架(81)两侧均固设有与炭化炉(12)固设的连杆(82)，所述支架(81)中部转动设置有与调节杆(34)螺纹连接的内调节螺母(83)。

8.根据权利要求7所述的改性玉米秸秆生物炭的制备装置，其特征在于：所述机架(1)底部侧壁开设有进料口，所述机架(1)与炭化炉(12)端部均设置有盖板。

技术总结本发明公开了生物炭制备技术领域的一种改性玉米秸秆生物炭的制备装置，包括机架和炭化炉，机架底部设置有用于炭化炉加热的加热件，炭化炉通过悬挂结构安装于机架内；悬挂结构包括外壳，与机架固设，且设置有相互连通的侧腔和中腔，中腔底部设置有外槽；锥形阀体设置于中腔内侧底部；锥形阀芯与锥形阀体间歇配合，相互分离中腔上下连通，相互接触中腔上下断开；感应板与锥形阀芯固设；本发明通过炭化炉内部气体膨胀，使锥形阀芯脱离锥形阀体，炭化炉内的气体流出，降低炭化炉内的氧气含量，从而实现对氧气含量的控制，避免炭化炉内氧气过多或过少，能够提高玉米秸秆生物炭化的质量。技术研发人员：林丽娜,刘玉梅,周斌受保护的技术使用者：菏泽学院技术研发日：技术公布日：2024/5/16