一种生物质炭化炉的制作方法

本技术涉及生物质碳化设备，尤其是涉及一种生物质炭化炉。

背景技术：

1、生物质材料资源丰富，其中秸秆每年的产量接近六亿吨，人畜粪便以及工业排放的有机废料折合成起来也有二到四亿吨的产量，但目前只有少量的生物质材料会被应用于喂养农畜，大量的生物质材料会被丢弃，造成了很大的浪费。生物质材料不仅碳活性高，而且氮、硫元素的含量比较低，在燃烧过程中能实现二氧化碳零排放，在极大程度上缓解了温室效应，因此很有必要对生物质材料进行加工利用。

2、传统的生物质碳化通常采用燃烧生物质材料的方法，我国现有的生物质材料燃烧的设备大多是自然通风，而且多是燃烧植物木材，所以在燃烧过程中会产生大量的烟尘，造成环境污染，而且在燃烧过程中由于热量损失严重，导致燃烧效率低下；另外由于秸秆类生物质材料中的硅元素含量较高，灰分沉积速度较快，而且积灰中含有碱性成分和氯化物，所以会出现结垢的现象，导致对燃烧设备的性能产生影响；还有，由于秸秆类生物质材料中存在较高含量的碱性成分和氯，当燃烧温度降低时，会形成具有较强氧化能力的氯化物，在高温下腐蚀性增强，会造成燃烧设备的损坏，而且在腐蚀严重的地方，会造成金属丧失传热性能。

3、生物质材料碳化后得到的硬碳材料可以作为钠离子电池的负极材料，但硬碳材料作为钠离子电池负极具有多孔结构，与电解液的反应少，虽然可以生成比较致密的钝化膜，但比容量小；石墨作为负极，虽然比容量高，但会造成电解液的还原，影响体系的稳定。为了兼得二者优点，普遍采用包覆技术制备具有核壳结构的碳材料，即以高结晶度碳材料(例如石墨)为核材料，以无定形碳材料为壳材料(包覆材料)，各取其优点，起到既能抑制电解液的分解，又能增加电池容量，改善其循环特性的效果。目前用的比较多的碳包覆方法包括软碳包覆法和气相沉积法，其中软碳包覆法是指在硬碳表面包覆一层软碳(如沥青、葡萄糖等)，在一定温度下软碳转化为石墨，提高材料的比容量和首次充放电效率；气相沉积法是指甲烷气体在一定温度一定压力下分解吸附在硬碳表面，形成闭孔，提高钠电比容量。但是，目前市场上并没有可同时实现生物质材料碳化和碳包覆功能的炭化炉。针对上述问题，本实用新型提出了一种生物质炭化炉。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种生物质炭化炉，能够同时实现生物质材料碳化和碳包覆功能，提高生物质材料的利用率，制得闭孔率高的生物质硬碳材料。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了一种生物质炭化炉，包括炭化炉本体，所述炭化炉本体两侧分别设置有进料炉嘴和出料炉嘴，所述进料炉嘴和所述出料炉嘴上均设置有进气装置，所述炭化炉本体的内侧壁上依次设置有加热层和冷凝层，所述炭化炉本体的内部设置有走丝通道，所述炭化炉本体的外部设置有驱动装置和真空泵，所述炭化炉本体上方连接有排废管，所述排废管的一端通过气体管道连接有气体检测处理装置。

3、优选的，所述进料炉嘴和所述出料炉嘴下方均开设有两个进气口，所述进料炉嘴下方的两个所述进气口均与所述进气装置相连，所述出料炉嘴下方的一个所述进气口与所述进气装置相连，另一个所述进气口设置有阀门。

4、优选的，所述进气口处均设置有分隔管。

5、优选的，所述进气装置包括进气管和气体流量计，所述进气管和所述气体流量计之间设置有旋塞阀和单向阀。

6、优选的，所述气体检测处理装置包括气相色谱仪以及与所述气相色谱仪相连的气体处理装置。

7、优选的，所述气体管道的外侧壁上设置有保温层。

8、优选的，所述炭化炉本体设置为管状结构，且所述炭化炉本体的下方设置有支撑腿。

9、因此，本实用新型的一种生物质炭化炉相对于现有技术，具体有益效果如下：

10、(1)采用该炭化炉可以对生物质材料进行低温碳化预处理、高温碳化造孔处理以及碳包覆处理，同时实现了生物质材料碳化和碳包覆功能；

11、(2)解决了现有碳化设备燃烧效率低，对植物类生物质材料进行燃烧时存在结垢和腐蚀的问题；

12、(3)提高了生物质材料的碳化效率，制得了闭孔率高的生物质硬碳材料。

13、下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种生物质炭化炉，其特征在于：包括炭化炉本体，所述炭化炉本体两侧分别设置有进料炉嘴和出料炉嘴，所述进料炉嘴和所述出料炉嘴上均设置有进气装置，所述炭化炉本体的内侧壁上依次设置有加热层和冷凝层，所述炭化炉本体的内部设置有走丝通道，所述炭化炉本体的外部设置有驱动装置和真空泵，所述炭化炉本体上方连接有排废管，所述排废管的一端通过气体管道连接有气体检测处理装置。

2.根据权利要求1所述的一种生物质炭化炉，其特征在于：所述进料炉嘴和所述出料炉嘴下方均开设有两个进气口，所述进料炉嘴下方的两个所述进气口均与所述进气装置相连，所述出料炉嘴下方的一个所述进气口与所述进气装置相连，另一个所述进气口设置有阀门。

3.根据权利要求2所述的一种生物质炭化炉，其特征在于：所述进气口处均设置有分隔管。

4.根据权利要求1所述的一种生物质炭化炉，其特征在于：所述进气装置包括进气管和气体流量计，所述进气管和所述气体流量计之间设置有旋塞阀和单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种生物质炭化炉，其特征在于：所述气体检测处理装置包括气相色谱仪以及与所述气相色谱仪相连的气体处理装置。

6.根据权利要求1所述的一种生物质炭化炉，其特征在于：所述气体管道的外侧壁上设置有保温层。

7.根据权利要求1所述的一种生物质炭化炉，其特征在于：所述炭化炉本体设置为管状结构，且所述炭化炉本体的下方设置有支撑腿。

技术总结本技术公开了一种生物质炭化炉，属于生物质碳化设备技术领域。包括炭化炉本体，所述炭化炉本体两侧分别设置有进料炉嘴和出料炉嘴，所述进料炉嘴和所述出料炉嘴上均设置有进气装置，所述炭化炉本体的内侧壁上依次设置有加热层和冷凝层，所述炭化炉本体的内部设置有走丝通道，所述炭化炉本体的外部设置有驱动装置和真空泵，所述炭化炉本体上方连接有排废管，所述排废管的一端通过气体管道连接有气体检测处理装置。本技术采用上述结构的一种生物质炭化炉，能够同时实现生物质材料碳化和碳包覆功能，提高生物质材料的利用率，制得闭孔率高的生物质硬碳材料。技术研发人员：翁百成,许凤华受保护的技术使用者：翁百成技术研发日：20231030技术公布日：2024/6/18