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1、(10)申请公布号 CN 102942963 A(43)申请公布日 2013.02.27CN102942963A*CN102942963A*(21)申请号 201210454381.1(22)申请日 2012.11.12C10J 3/06(2006.01)C10B 53/02(2006.01)C10B 57/00(2006.01)(71)申请人湖南人文科技学院地址 417000 湖南省娄底市育才路001号(72)发明人陈庆平 陈克求(74)专利代理机构湖南省娄底市兴娄专利事务所 43106代理人邬松生(54) 发明名称生物质气化炭化料生产工艺(57) 摘要本发明公开了一种生物质气化炭化料生产工。
2、艺，先把生物质物料做成单个长度20cm、单个体积0.001m3及含水量低于20的原料，按2050kg/h的速率把经预处理的生物质物料从储料箱经内胆落入炉体的下方，操作压料杆将连续加入的生物质物料压实，当进入炉体内腔的生物质物料接近内胆下方时，从观察点火孔点燃气嘴周边的生物质物料，同时开启与进气管连接的风机，加快生物质物料的燃烧，控制气嘴周边氧化区的温度在9001300。当生物质物料在加热过程中形成炭化料后，摇动出料板摇手使之转动090度，把落入储料盒中的炭化料密封冷却，待用。在高于900产生的燃气由燃气输出管送出经净化处理后送给用户。这种生产工艺既可产气，又能生产炭化料，节省成本，有推广和实用。
3、价值。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页1/1页21.一种生物质气化炭化料生产工艺，包括生物质物料的准备、控制加入量、压实生物质物料和控制氧化区温度，其特征在于：先将林业废弃物或农业废弃物破碎、干燥，单个物料的长度20cm，单个物料的体积0.001m3，其中水的质量含量低于20；所述林业废弃物最优选用木料或竹料，农业废弃物选用棉花秆、玉米秆、高梁秆或花生壳的成团料；松开插板手柄(10)，将破碎、干燥后的生物质物料或半炭化物料从进料口(2)放入储料箱(14)中，当储料箱。
4、(14)中的生物质物料或半炭化物料储满后，提起插板手柄(10)以2050kg/h的速率把生物质物料或半炭化物料经内胆(12)落入炉体(3)的下端，操作压料杆(13)将连续加入的生物质物料或半炭化物料压实；所述半炭化物料是指生物质物料因为体积大而内部未彻底炭化的物料，或因气化过程短而未完全炭化的生物质物料；当加入到炉体(3)下端的生物质物料或半炭化物料的高度接近内胆(12)下方时，从观察点火孔(7)点燃气嘴(8)周边的生物质物料或半炭化物料，启动与进气管(9)相连的风机，控制气嘴(8)周边氧化区的温度为9001300；当生物质物料在加热过程中形成炭化料后，摇动出料板摇手(4)转动090度，将落入。
5、储料盒(6)中的炭化料密封冷却、包装；对高于900由生物质物料或半炭化物料产生的燃气由燃气输出管(11)送给用户。权 利 要 求 书CN 102942963 A1/3页3生物质气化炭化料生产工艺技术领域0001 本发明涉及一种炭化料生产工艺，尤其涉及一种专为生物质气化炉使用的生物质气化炭化料生产工艺，属能源开拓领域。背景技术0002 利用生物质物料生产炭化料或半炭化料具有很大的市场前景，传统的颗粒状炭化料或半炭化料是利用原始态生物质物料经裂解技术生产出来的，这种清洁能源利用率低，设备成本较高，而且还会给环境造成一定污染。生物质气化技术是当今研究的热点，利用生物质原料(如生物质秸秆-玉米秆、高粱。
6、秆、棉花秆或次森林、竹木屑等)在专制的生物质气化炉或生物质燃气发生炉中生产生物质燃气提供给用户已有不少单位进行不同程度的研究工作，并取得不同程度的成效。而所述的生物质原料，或以是未经预处理过的生物质散状料，亦可以是经预处理的颗粒状炭化料或半炭化料。如ZL200620051633.6“炭化机”、ZL201020555224.6“生物质燃气高温无氧强化干馏热解装置”就是利用其装置来生产生物质炭化料或半炭化料的，设备投入的资金较多，占地面积大，其优点是成品或半成品产出高。发明内容0003 本发明的目的在于提供一种工艺简单实用、生产成本低廉以及在生物质原料产气过程中，既能获得生物质燃气又能得到生物质炭。
7、化料或半炭化料的生物质气化炭化料生产工艺。0004 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述的一种生物质气化炭化料生产工艺包括生物质物料的准备、控制加入量、压实生物质物料和控制氧化区温度。其程序为：先将林业废弃物或农业废弃物破碎、干燥，使单个物料的长度20cm，单个物料的体积0.001m3，其中水的质量含量低于20。所述林业废弃物最优选用木料或竹料，农业废弃物选用(无机物含量低的)棉花秆、玉米秆、高梁秆或花生壳的成团料。0005 松开插板手柄，将破碎、干燥后的生物质物料或半炭化物料从进料口放入储料箱中，当储料箱中的生物质物料或半炭化物料储满后，提起插板手柄以2050kg/h的速率把生物质物。
8、料或半炭化物料经内胆落入炉体的下端，操作压料杆将连续加入的生物质物料或半炭化物料压实。所述半炭化物料是指(部分)生物质物料因为体积大而内部未彻底炭化的物料，或因气化过程短而未完全炭化的生物质物料。0006 当加入到炉体下端的生物质物料或半炭化物料的高度接近内胆下方时，从观察点火孔点燃气嘴周边的生物质物料或半炭化物料，启动与进气管相连的风机，控制气嘴周边氧化区的温度为9001300。当生物质物料在加热过程中形成炭化料后，摇动出料板摇手转动090度，将落入储料盒中的炭化料密封冷却、包装，而对于高于900由生物质物料或半炭化物料产生的燃气由燃气输出管送给用户。0007 采用如上技术方案提供的一种生物。
9、质气化炭化料生产工艺与现有技术相比，技术说 明 书CN 102942963 A2/3页4效果在于：0008 生产成本是传统工艺成本的3050。0009 可利用现有生物质气化炉的部分构件进行改进，使气化炉既能产燃气，又能生产炭化料或半炭化料的设备，节约设备成本一半左右。0010 可借用于生活垃圾等的处理，实用范围广。附图说明0011 图1为实现本发明所述生物质气化炭化料生产工艺所使用的气化炉立体结构示意图，亦为本发明的摘要附图。具体实施方式0012 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。0013 所述的生物质气化炭化料生产工艺包括：0014 生物质物料的准备：本发明所指的用气化炉。
10、生产炭化料的生物质物料最优的选择是林业废弃物如木材或竹材，另外的选择是部分无机物含量较低的农业废弃物如棉花秆、玉米秆、玉米棒或花生壳等成团料。先将林业废弃物或农业废弃物破碎、干燥，使其含水量(质量含量)低于20，单个物料的长度20cm，单个物料的体积0.001m3，如果单个物料的体积超过0.005m3必须与体积0.001m3的物料混合加入气化炉内使用，其混合(质量)比为11。对于林业废弃物中可允许含部分木屑(粉)或竹屑(粉)，使用时可取木屑或竹屑的质量含量为1/31/4，最优的是先将木屑或竹屑压成团粒状物料。0015 松开插板手柄10，使锲形插板或平板形插板落下堵住储料箱14的出料口，把预先准。
11、备好的生物质物料或半炭化物料从进料口2放入储料箱14中，当储料箱14中的生物质物料或半炭化物料储满后，提起插板手柄10，生物质物料或半炭化物料从储料箱14落入(进入)内胆12内，控制生物质物料或半炭化物料的加入速率为2050kg/h，连续加入，使生物质物料或半炭化物料从内胆12落入炉体3的下端，并操作压料杆13将连续落入的物料压实。当加入到炉体3下端的生物质物料或半炭化物料的高度接近内胆12的下方时，从观察点火孔7将生物质物料点燃，并启动与进气管9相连的风机(所述风机为微型风机，其功率为4w左右)，外界空气由进气管9经气嘴8喷出加快生物质物料或半炭化物料的燃烧，生物质物料或半炭化物料开始进行气。
12、化反应。如上所述半炭化物料是指部分生物质物料因体积过大而内部未彻底炭化的物料，或因为气化过程太短而未完全炭化的物料，即半炭化物料是一种混合物料，未炭化的物料几乎脱去了全部水分。半炭化物料经破碎成型后也可作为新能源的原料或环保材料使用。0016 控制好气嘴8周围氧化区的温度为9001300，生物质物料燃烧后在温度低于150排出的是水蒸汽和烟气，水蒸汽和烟气经燃气输出管11排出，由烟气助燃器进行处理。由常温到150范围称作为生物质物料热解干燥过程；随着温度的上升，当温度到达150270时，生物质物料中的不稳定成分开始分解，称作为生物质物料的预炭化阶段，当生物质物料的燃烧温度高于270时，生物质物料。
13、加快分解，并随着温度的提高，分解(裂变)速度加快，并生成分解物如甲烷、木焦油等，当温度达到450520，此温度区域(或温度阶段)称作为生物质物料热解炭化区域，生物质物料在此温度范围内受热后发生说 明 书CN 102942963 A3/3页5裂变反应(即细胞分裂)，在裂变反应中大部分挥发物会从固体中分离出来，生物质物料在此阶段形成炭化料。当气嘴8周边氧化区的温度升到9001300时，在此阶段的主要产品是燃气，燃气可由燃气输出管11送出经净化处理后送用户。0017 当生物质物料在500900范围内形成炭化料后摇动出料板摇手4，使与出料板摇手4相连的出料板转动090度后，炭化料从氧化区掉入储料盒6中。
14、进行密封冷却，收集后进行包装待用。夹杂于炭化料的灰尘(约占总重量的1左右)落入储灰箱5中，统一处理。0018 当一个循环结束后，可进行下一个循环，可连续不断地产生燃气和炭化料，在正常情况一天可处理1.52.0t生物质物料，可获取400500kg炭化料(或半炭化料)。0019 在连续不断地操作过程中，加入的生物质物料可在内胆12以下的炉体3内壁周围堆积(或堆满)形成炉体3的内腔保温层，对炉体3起保护作用。0020 当使用较长时间后，进气管9内可能积满灰尘，此时可打开进气管9端头(左端)的盖帽，启动风机，外界空气从进气管9的右端进入带走积累的灰尘从左端吹出，对进气管9起清洗作用。对炉体3上端内腔的检修，可打开抢修孔盖板1对炉体3上端内腔壁进行清扫或处理。说 明 书CN 102942963 A1/1页6图1说 明 书 附 图CN 102942963 A。