专利摘要

本实用新型公开了一种生物质炭转化塔，包括反应塔体、设置在反应塔体顶部上的顶盖和设置在反应塔体底部的底座，在靠近反应塔体底部的反应塔体一侧上设置有进料口，在靠近反应塔体顶部的反应塔体一侧上设置有出料口，在反应塔体内部设置有转轴，在转轴上且位于反应塔体内部设置有螺旋状传送板，在螺旋状传送板上设置有多个气孔，在底座上设置有电机，电机与转轴配合传动连接，在电机的带动下，螺旋状传送板能在反应塔体内部转动，从而将进料口送入的原料由下至上的螺旋传送到出料口；生物质炭转化塔还包括烟气回流管，烟气回流管设置在反应塔体的外部且烟气回流管的一端与反应塔体的顶部连通，烟气回流管的另外一端与反应塔体的底部连通。

权利要求

1.一种生物质炭转化塔，包括反应塔体、设置在反应塔体顶部上的顶盖和设置在反应塔体底部的底座，在靠近反应塔体底部的反应塔体一侧上设置有进料口，在靠近反应塔体顶部的反应塔体一侧上设置有出料口，其特征在于：在反应塔体内部设置有转轴，在转轴上且位于反应塔体内部设置有螺旋状传送板，在螺旋状传送板上设置有多个气孔，在底座上设置有电机，所述电机与转轴配合传动连接，在所述电机的带动下，螺旋状传送板能在反应塔体内部转动，从而将进料口送入的原料由下至上的螺旋传送到出料口；所述生物质炭转化塔还包括烟气回流管，所述烟气回流管设置在反应塔体的外部且烟气回流管的一端与反应塔体的顶部连通，烟气回流管的另外一端与反应塔体的底部连通。

2.根据权利要求1所述的生物质炭转化塔，其特征在于：所述气孔为锥形，锥形的气孔的大头端位于朝反应塔体底部一侧，锥形的气孔的小头端位于朝反应塔体顶部一侧。

3.根据权利要求2所述的生物质炭转化塔，其特征在于：在所述螺旋状传送板上且位于每个锥形气孔的小头端处均设置有凸缘，所述凸缘围绕锥形气孔的小头端设置有一整圈。

4.根据权利要求3所述的生物质炭转化塔，其特征在于：所述凸缘设置为中空的锥形状。

5.根据权利要求1所述的生物质炭转化塔，其特征在于：所述反应塔体内部空间包括位于反应塔体下部的燃烧室和位于反应塔体上部的反应室，所述燃烧室和反应室相连通，在反应塔体外部设置有氧气通入管，所述氧气通入管与燃烧室相连通；在所述燃烧室内设置有电加热装置。

6.根据权利要求1所述的生物质炭转化塔，其特征在于：所述反应塔体内部空间包括位于反应塔体下部的燃烧室和位于反应塔体上部的反应室，所述燃烧室和反应室相连通，在反应塔体外部设置有氧气通入管和燃气通入管，所述氧气通入管和燃气通入管均与燃烧室相连通；在所述燃烧室内设置有点火装置。

7.根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的生物质炭转化塔，其特征在于：在靠近反应塔体顶部的反应塔体一侧上还设置有蒸汽通入管。

8.根据权利要求7所述的生物质炭转化塔，其特征在于：在反应塔体内部设置有压力传感器和温度传感器，在反应塔体一侧上还设置有压力控制仪表和温度控制仪表，所述压力控制仪表和温度控制仪表分别与压力传感器和温度传感器电连接。

9.根据权利要求8所述的生物质炭转化塔，其特征在于：在靠近反应塔体底部位置处的烟气回流管上设置有烟气支管。

10.根据权利要求9所述的生物质炭转化塔，其特征在于：在位于烟气回流管一端和烟气支管之间的烟气回流管上还设置有冷凝缓冲装置。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种转化塔，尤其涉及一种生物质炭转化塔。

背景技术

随着我国能源、环境、农林等方面的发展以及对生物炭研究和应用的不断深入,生物炭在生物能源生产、肥料创新、废弃生物质资源利用、温室气体减排等方面所起到的作用及影响日渐凸显，因此，生物质炭的综合利用备受重视。

生物质炭转化塔,可以用于将农作物废弃物如秸秆和生活垃圾转化为生物质炭。秸秆、生活垃圾等物质在转化为生物质炭时受到温度、氧气压力等作用,表层一部分结构在一定温度下分解或者与氧作用变成小分子气体,余下部分形成一定孔道的炭，这些孔道结构，与活性炭非常相似，具有较强的吸附能力,这也就是秸秆、垃圾炭具有一定的吸附性的原因。如果将秸秆、垃圾炭进行活化,增加孔隙的比表面积,增加表面电负性,可以做成生物质活性炭，利用它的特性将其用于污水处理过程中,将大大节约成本，提高了秸秆和垃圾的综合利用率。正因为秸秆、垃圾炭也具有吸附和包埋的特性,也可以将秸秆、垃圾炭作缓释肥使用，即将植物生长整个过程所需肥料与一定粒度的生物质炭混合,使生物质炭的孔隙中吸纳肥料,当植物生长时,肥力释放出来,当植物不需要时,肥料保存在生物质炭的空隙中以备植物所需,不会流失,可以使植物所需的营养物质得到合理有效的利用。同时生物质还可以制成炭棒用于生活中,所生产的炭棒提供市场所需。

但是现有的生物炭制备装置存在以下问题：

一、现有的生物炭制备装置中由于设计结构不合理，在原料转化成炭的过程中反应面积较小，不能实现充分反应，从而导致转化效率较低；

二、在制备过程中，所产生的可燃烧小分子气体（如甲烷、乙烯、一氧化碳等气体）会直接排放到大气中，这样会造成环境的污染。

经过检索，暂未发现与本申请相同或相似的专利文献。

综上，如何设计一种生物质炭制备装置，使原料在转化过程中能增大反应面积，进行充分反应，提高转化效率且避免造成环境的污染是急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种生物质炭转化塔，其能使原料在转化过程中增大反应面积，进行充分反应，提高了转化效率且避免了造成环境污染问题的发生。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种生物质炭转化塔，包括反应塔体、设置在反应塔体顶部上的顶盖和设置在反应塔体底部的底座，在靠近反应塔体底部的反应塔体一侧上设置有进料口，在靠近反应塔体顶部的反应塔体一侧上设置有出料口，在反应塔体内部设置有转轴，在转轴上且位于反应塔体内部设置有螺旋状传送板，在螺旋状传送板上设置有多个气孔，在底座上设置有电机，所述电机与转轴配合传动连接，在所述电机的带动下，螺旋状传送板能在反应塔体内部转动，从而将进料口送入的原料由下至上的螺旋传送到出料口；所述生物质炭转化塔还包括烟气回流管，所述烟气回流管设置在反应塔体的外部且烟气回流管的一端与反应塔体的顶部连通，烟气回流管的另外一端与反应塔体的底部连通。

优选的，所述气孔为锥形，所述锥形气孔的大头端位于朝反应塔体底部一侧，锥形气孔的小头端位于朝反应塔体顶部一侧。

优选的，在所述螺旋状传送板上且位于每个锥形气孔的小头端处均设置有凸缘，所述凸缘围绕锥形气孔的小头端设置有一整圈。

优选的，所述凸缘设置为中空的锥形状。

优选的，所述反应塔体内部空间包括位于反应塔体下部的燃烧室和位于反应塔体上部的反应室，所述燃烧室和反应室相连通，在反应塔体外部设置有氧气通入管，所述氧气通入管与燃烧室相连通；在所述燃烧室内设置有电加热装置。

优选的，所述反应塔体内部空间包括位于反应塔体下部的燃烧室和位于反应塔体上部的反应室，所述燃烧室和反应室相连通，在反应塔体外部设置有氧气通入管和燃气通入管，所述氧气通入管和燃气通入管均与燃烧室相连通；在所述燃烧室内设置有点火装置。

优选的，在靠近反应塔体顶部的反应塔体一侧上还设置有蒸汽通入管。

优选的，在反应塔体内部设置有压力传感器和温度传感器，在反应塔体一侧上还设置有压力控制仪表和温度控制仪表，所述压力控制仪表和温度控制仪表分别与压力传感器和温度传感器电连接。

优选的，在靠近反应塔体底部位置处的烟气回流管上设置有烟气支管。

优选的，在位于烟气回流管一端和烟气支管之间的烟气回流管上还设置有冷凝缓冲装置。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型能增大原料的反应面积，使得原料进行充分反应，提高了转化效率；在反应中产生的可燃烧小分子气不直接排放到外界，而是通过烟气回流管被重新送回到反应塔体的内底部进行燃烧，这样既解决了烟气排放对环境造成的污染问题，又解决了原料反应所需的热能问题，充分做到了能源自给自足，提高了设备的连续性、经济性。通过设置锥形气孔，能在保证可燃烧小分子气体通过的同时防止原料碎渣掉落。通过在锥形气孔上增设凸缘，能将原料碎渣更好的阻挡住，进一步防止了原料碎渣从气孔中掉落。本实用新型利用原料自身分解出来的甲烷、乙烯、一氧化碳等气体用作燃料,实现高温裂解反应，解决了装置所需的热能问题，充分达到了能源自给自足的效果。在靠近反应塔体顶部的反应塔体一侧上还设置有蒸汽通入管，当需要制备活性炭时，通过蒸汽通入管通入蒸汽，通过通入的蒸汽对反应形成的生物质炭进行活化处理,最终制成生物质活性炭。在位于烟气回流管一端和烟气支管之间的烟气回流管上还设置有冷凝缓冲装置，可将可燃烧小分子气体中的水蒸气冷却收集排出。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的主视结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中螺旋状传送板上位于一个气孔处的局部轴向剖视结构示意图；

图3为图2中A部的放大结构示意图；

图4为本实用新型实施例2的主视结构示意图；

图5为本实用新型实施例3的主视结构示意图；

图中：1. 反应塔体，111. 燃烧室，112. 反应室，2. 顶盖，3. 底座，4. 进料口，5. 出料口，6. 转轴，7. 螺旋状传送板，8. 电机，9. 烟气回流管，10. 气孔，11. 凸缘，12. 氧气通入管，13. 蒸汽通入管，14. 压力控制仪表和温度控制仪表，15. 烟气支管，16. 燃气通入管，17. 冷凝缓冲装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例1：如图1所示，一种生物质炭转化塔，包括圆柱状的反应塔体1、设置在反应塔体1顶部上的顶盖2和设置在反应塔体1底部的底座3，在靠近反应塔体底部的反应塔体1一侧上设置有进料口4，在靠近反应塔体顶部的反应塔体1一侧上设置有出料口5，在反应塔体1内部设置有转轴6，在转轴6上且位于反应塔体1内部设置有螺旋状传送板7，在螺旋状传送板7上设置有多个气孔（图中未示出），在底座3上设置有电机8，所述电机8与转轴6配合传动连接，在所述电机8的带动下，螺旋状传送板7能在反应塔体1内部转动，从而将进料口4送入的原料由下至上的螺旋传送到出料口4；所述生物质炭转化塔还包括烟气回流管9，所述烟气回流管9设置在反应塔体1的外部且烟气回流管9的一端与反应塔体1的顶部连通，烟气回流管9的另外一端与反应塔体1的底部连通。

在工作前，先将原料如秸秆和生活垃圾等破碎再加入催化剂，预反应1-2天，经过预处理后的原料从进料口4被送入到反应塔体1内进行燃烧反应，在反应过程中，原料被螺旋状传送板7由下至上的螺旋传送到出料口4处送出；在反应中产生的可燃烧小分子气体经过螺旋状传送板7上的气孔汇集到反应塔体1的内顶部处，再经烟气回流管9被重新送回到反应塔体的内底部进行燃烧。

本实施例中的原料在反应过程中是通过螺旋状传送板以螺旋上升的方式进行传送的，这样能增大原料的反应面积，使得原料进行充分反应，提高了转化效率；在反应中产生的可燃烧小分子气不直接排放到外界，而是通过烟气回流管被重新送回到反应塔体的内底部进行燃烧，这样既解决了烟气排放对环境造成的污染问题，又解决了原料反应所需的热能问题，充分做到了能源自给自足，提高了设备的连续性、经济性。

如图2所示，所述气孔10为锥形，所述锥形气孔10的大头端位于朝反应塔体1底部一侧，锥形气孔10的小头端位于朝反应塔体1顶部一侧。通过设置锥形气孔，能在保证可燃烧小分子气体通过的同时防止原料碎渣掉落。

如图3所示，在所述螺旋状传送板7上且位于每个锥形气孔10的小头端处均设置有凸缘11，所述凸缘11围绕锥形气孔10的小头端设置有一整圈。通过增设的凸缘，能将原料碎渣更好的阻挡住，进一步防止了原料碎渣从气孔中掉落。

所述凸缘11设置为中空的锥形状，锥形状凸缘11的大头端位于锥形气孔10的小头端一侧，锥形状凸缘11的小头端位于朝反应塔体1顶部一侧。

如图1所示，所述反应塔体1内部空间包括位于反应塔体下部的燃烧室111和位于反应塔体上部的反应室112，所述燃烧室111和反应室112相连通，在反应塔体外部设置有氧气通入管12，所述氧气通入管12与燃烧室111相连通；在所述燃烧室111内设置有电加热装置（图中未示出）。

经过预处理后的原料进入反应塔体内部后，通过电加热装置对反应塔体内进行加热升温，混有催化剂的废弃秸秆和生活垃圾的原料在反应塔体内部内低氧低压的环境下，分解释放出甲烷、乙烯、一氧化碳、甚至有一些C₃物等可燃烧小分子气体，当温度加热到可燃烧小分子气体的燃点温度时，可燃烧小分子气体开始燃烧，当反应塔体内部温度维持在500℃左右时，原料进行高温裂解反应，原料中的碳元素，形成生物质炭。本实施例利用原料自身分解出来的甲烷、乙烯、一氧化碳等气体用作燃料,实现高温裂解反应，解决了装置所需的热能问题，充分达到了能源自给自足的效果。

在靠近反应塔体顶部的反应塔体1一侧上还设置有蒸汽通入管13。在平常工作时，不需通入蒸汽，当需要制备活性炭时，通过蒸汽通入管通入蒸汽，通过通入的蒸汽对反应形成的生物质炭进行活化处理,增加孔隙的比表面积,增加表面电负性,从而最终制成生物质活性炭。

在反应塔体1内部设置有压力传感器和温度传感器（图中未示出），在反应塔体1一侧上还设置有压力控制仪表和温度控制仪表14，所述压力控制仪表和温度控制仪表14分别与压力传感器和温度传感器电连接。通过设置压力传感器和温度传感器，能实时对反应塔体内的温度和压力进行监控。

在靠近反应塔体底部位置处的烟气回流管9上设置有烟气支管15。平时，烟气支管15处于关闭状态，当监控到烟气回流管9中的压力过高时，即可打开烟气支管15，将部分气体排出至另外的装置中，缓解烟气回流管中的压力。

在本实施例中，顶盖2、反应塔体1和底座3之间均是通过能拆装的结构连接在一起的，这样便于对反应塔体内部进行检修维护。

实施例2：如图4所示，与实施例1相比，不同之处在于：在反应塔体外部设置有氧气通入管12和燃气通入管16，所述氧气通入管12和燃气通入管16均与燃烧室111相连通；在所述燃烧室111内设置有点火装置（图中未示出）。

经过预处理后的原料进入反应塔体内部后，前期通过燃气通入管通入燃气并经点火装置点燃，对反应塔体内部进行加热升温，当加热升温一段时间后，当混有催化剂的原料分解释放出可燃烧小分子气体后且当可燃烧小分子气体后实现自燃后，关闭燃气通入管。利用原料自身分解出来的甲烷、乙烯、一氧化碳等气体用作燃料,实现高温裂解反应。

实施例3：如图5所示，与实施例1相比，不同之处在于：在位于烟气回流管9一端和烟气支管15之间的烟气回流管9上还设置有冷凝缓冲装置17，如冷凝器等。冷凝缓冲装置17起到冷却、分离、回收作用，可将可燃烧小分子气体中的水蒸气冷却收集排出。另外， 在冷凝缓冲装置17中还可以增设碱性物质盛放容器,利用碱性物质将可燃烧小分子气体中的二氧化碳吸收掉。

综上，本实用新型能增大原料的反应面积，使得原料进行充分反应，提高了转化效率；在反应中产生的可燃烧小分子气不直接排放到外界，而是通过烟气回流管被重新送回到反应塔体的内底部进行燃烧，这样既解决了烟气排放对环境造成的污染问题，又解决了原料反应所需的热能问题，充分做到了能源自给自足，提高了设备的连续性、经济性。通过设置锥形气孔，能在保证可燃烧小分子气体通过的同时防止原料碎渣掉落。通过在锥形气孔上增设凸缘，能将原料碎渣更好的阻挡住，进一步防止了原料碎渣从气孔中掉落。本实用新型利用原料自身分解出来的甲烷、乙烯、一氧化碳等气体用作燃料,实现高温裂解反应，解决了装置所需的热能问题，充分达到了能源自给自足的效果。在靠近反应塔体顶部的反应塔体一侧上还设置有蒸汽通入管，当需要制备活性炭时，通过蒸汽通入管通入蒸汽，通过通入的蒸汽对反应形成的生物质炭进行活化处理,最终制成生物质活性炭。在位于烟气回流管一端和烟气支管之间的烟气回流管上还设置有冷凝缓冲装置，可将可燃烧小分子气体中的水蒸气冷却收集排出。

以上实施例中所述的“多个”即指“两个或两个以上”的数量。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

一种生物质炭转化塔专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。