【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及生物炭制備，具體是一種向日葵秸稈生物炭制備裝置與方法。
技術(shù)介紹
1、生物炭是一種多孔固體顆粒物質(zhì)，由富含碳的生物質(zhì)（例如木材、農(nóng)作物廢棄物、動(dòng)物糞便等）在無氧或缺氧環(huán)境下，經(jīng)歷高溫裂解（一般溫度達(dá)到400℃或以上），從而生成生物炭、合成氣和液態(tài)焦油等產(chǎn)物。熱解條件的不同會(huì)導(dǎo)致生物炭的產(chǎn)量和性質(zhì)有所差異。
2、當(dāng)前的向日葵秸稈生物炭制備裝置在制備效果上表現(xiàn)良好，但仍存在設(shè)計(jì)上的缺陷，如加熱系統(tǒng)效率不高、物料傳輸系統(tǒng)不夠順暢等，這些問題直接影響了制備效率。此外，孔隙小是向日葵秸稈生物炭制備中普遍存在的問題。孔隙結(jié)構(gòu)是生物炭性能的關(guān)鍵因素之一，孔隙小可能削弱生物炭的吸附能力和催化能力。這種情況可能源于制備過程中的溫度控制不準(zhǔn)確、熱解時(shí)間不足或原料本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。雖然高溫?zé)峤庥兄谛纬筛嗫紫督Y(jié)構(gòu)，但溫度過高或過低都可能導(dǎo)致孔隙結(jié)構(gòu)不理想。
3、因此，有必要提供一種向日葵秸稈生物炭制備裝置與方法，以解決上述問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，包括機(jī)械臂和隔溫倉，其中，所述機(jī)械臂用于將制備筒送至隔溫倉中，或從隔溫倉中取出制備筒，所述隔溫倉的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有加熱器，所述隔溫倉的底部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)板，所述轉(zhuǎn)板上設(shè)置有多個(gè)呈圓周陣列分布的轉(zhuǎn)動(dòng)卡組，所述轉(zhuǎn)動(dòng)卡組用于快接所述制備筒，所述隔溫倉的側(cè)部滑動(dòng)設(shè)置有側(cè)滑板；
2、通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)板能夠使得所述制備筒逐一接近所述加熱器以實(shí)現(xiàn)在升溫和降溫之
3、所述隔溫倉的頂部設(shè)置有狀態(tài)調(diào)整組件，所述狀態(tài)調(diào)整組件用于調(diào)節(jié)位于所述加熱器一側(cè)的所述制備筒的朝向以及在豎向上振動(dòng)該制備筒。
4、作為優(yōu)選，還包括破碎機(jī)和烘干成型機(jī)，其中，所述破碎機(jī)用于破碎向日葵秸稈，并將破碎后的向日葵秸稈送至烘干成型機(jī)中，所述烘干成型機(jī)用于烘干并初步成型破碎后的向日葵秸稈以形成柱狀秸稈體，進(jìn)而間歇送至所述制備筒中；
5、所述烘干成型機(jī)的一側(cè)還設(shè)置有下料組件，所述下料組件用于向所述制備筒中間歇釋放分隔板，所述制備筒中的柱狀秸稈體與所述分隔板依次交替分布。
6、作為優(yōu)選，所述狀態(tài)調(diào)整組件包括基板、驅(qū)動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)座以及卡槽，其中所述基板固定嵌入至所述隔溫倉的頂部，所述基板中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤的內(nèi)壁開設(shè)有豎向限位槽，所述驅(qū)動(dòng)桿的側(cè)部具有對應(yīng)于所述限位槽的限位條，所述驅(qū)動(dòng)桿豎向限位滑動(dòng)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤中，所述驅(qū)動(dòng)桿的底部固定有卡槽，所述卡槽用于卡接制備筒，所述驅(qū)動(dòng)桿還與驅(qū)動(dòng)座轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述驅(qū)動(dòng)座由氣缸驅(qū)動(dòng)，以進(jìn)行豎向移動(dòng)。
7、作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)盤由電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；
8、所述卡槽內(nèi)側(cè)壁上固定有多個(gè)呈圓周陣列分布的彈簧，所述彈簧上連接有導(dǎo)向夾頭。
9、作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)動(dòng)卡組包括轉(zhuǎn)座、支撐件、第二彈性件，其中，所述轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)板上，所述轉(zhuǎn)座的上部具有槽口，用于安裝所述制備筒，所述轉(zhuǎn)座的底部設(shè)置有支撐件，所述支撐件支撐于所述轉(zhuǎn)板上，所述支撐件與所述轉(zhuǎn)板之間還連接有第二彈性件，用于為所述轉(zhuǎn)座提供復(fù)位。
10、作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)座的槽口中設(shè)置有多個(gè)第一彈性件。
11、作為優(yōu)選，還包括下料組件，所述下料組件包括下料筒、下料板以及下料缸，其中，所述下料筒中預(yù)置有多個(gè)分隔板，所述分隔板為疏孔導(dǎo)熱材質(zhì)，所述下料筒的底部滑動(dòng)設(shè)置有下料板，所述下料板由所述下料缸驅(qū)動(dòng)。
12、作為優(yōu)選，所述隔溫倉的側(cè)部還連通有進(jìn)氣管和出氣管，其中，所述進(jìn)氣管還與外部氣罐相連，所述外部氣罐用于提供惰性氣體。
13、一種向日葵秸稈生物炭制備方法，包括如下步驟：
14、s1.收集向日葵秸稈，并進(jìn)行清洗，以去除表面的雜質(zhì)和塵土；
15、s2.將清洗后的向日葵秸稈送至破碎機(jī)中進(jìn)行破碎處理；
16、s3.破碎后的向日葵秸稈送至烘干成型機(jī)中，所述烘干成型機(jī)用于烘干并初步成型破碎后的秸稈以形成柱狀秸稈體，柱狀秸稈體被間歇送至制備筒中；
17、s4.下料組件向所述制備筒中間歇釋放分隔板，所述制備筒中的柱狀秸稈體與所述分隔板依次交替分布；
18、s5.機(jī)械臂將盛放有分隔板和柱狀秸稈體的制備筒送至隔溫倉中；
19、s6.加熱器啟動(dòng)，保持炭化溫度在400℃~700℃之間；
20、s7.轉(zhuǎn)板間歇轉(zhuǎn)動(dòng)，狀態(tài)調(diào)整組件驅(qū)動(dòng)位于其下方的制備筒緩慢旋轉(zhuǎn)，然后狀態(tài)調(diào)整組件復(fù)位；
21、s8.重復(fù)s7，直至達(dá)到炭化時(shí)間，此時(shí)開啟側(cè)滑板，利用機(jī)械臂取出制備筒。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供了一種向日葵秸稈生物炭制備裝置與方法，具備以下有益效果：
23、本專利技術(shù)通過機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)了制備筒的自動(dòng)送入和取出，大大減少了人工操作的繁瑣，提高了制備過程的自動(dòng)化程度。機(jī)械臂與轉(zhuǎn)板的配合使用，確保了制備筒在隔溫倉內(nèi)的精確定位和高效轉(zhuǎn)換，進(jìn)一步提升了制備效率。
24、本專利技術(shù)中隔溫倉內(nèi)側(cè)壁設(shè)置的加熱器能夠?qū)φ麄€(gè)內(nèi)部空間進(jìn)行加熱，而轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)使得制備筒能夠逐一接近加熱器，從而實(shí)現(xiàn)了在升溫和降溫之間的靈活轉(zhuǎn)換。這種溫控策略不僅有助于精確控制熱解過程中的溫度，還能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整熱解條件，以優(yōu)化生物炭的孔隙結(jié)構(gòu)和性能。
25、本專利技術(shù)通過配置多個(gè)制備筒能夠?qū)χ鶢罱斩掦w進(jìn)行分區(qū)域處理，而每個(gè)區(qū)域中還由分隔板進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分區(qū)域，使得各個(gè)柱狀秸稈體能夠均勻受熱，保證炭化效果。
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1.一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，包括機(jī)械臂（7）和隔溫倉（8），其中，所述機(jī)械臂（7）用于將制備筒（5）送至隔溫倉（8）中，或從隔溫倉（8）中取出制備筒（5），所述隔溫倉（8）的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有加熱器（13），其特征在于，所述隔溫倉（8）的底部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)板（10），所述轉(zhuǎn)板（10）上設(shè)置有多個(gè)呈圓周陣列分布的轉(zhuǎn)動(dòng)卡組，所述轉(zhuǎn)動(dòng)卡組用于快接所述制備筒（5），所述隔溫倉（8）的側(cè)部滑動(dòng)設(shè)置有側(cè)滑板（12）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，還包括破碎機(jī)（1）和烘干成型機(jī)（2），其中，所述破碎機(jī)（1）用于破碎向日葵秸稈，并將破碎后的向日葵秸稈送至烘干成型機(jī)（2）中，所述烘干成型機(jī)（2）用于烘干并初步成型破碎后的向日葵秸稈以形成柱狀秸稈體，進(jìn)而間歇送至所述制備筒（5）中；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，所述狀態(tài)調(diào)整組件（9）包括基板（91）、驅(qū)動(dòng)桿（92）、驅(qū)動(dòng)座（93）以及卡槽（97），其中所述基板（91）固定嵌入至所述隔溫倉（8）的頂部，所述基板（91）中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤（95），所述轉(zhuǎn)盤（9
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)盤（95）由第三電機(jī)（96）通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)卡組包括轉(zhuǎn)座（17）、支撐件（18）、第二彈性件（19），其中，所述轉(zhuǎn)座（17）轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)板（10）上，所述轉(zhuǎn)座（17）的上部具有槽口，用于安裝所述制備筒（5），所述轉(zhuǎn)座（17）的底部設(shè)置有支撐件（18），所述支撐件（18）支撐于所述轉(zhuǎn)板（10）上，所述支撐件（18）與所述轉(zhuǎn)板（10）之間還連接有第二彈性件（19），用于為所述轉(zhuǎn)座（17）提供復(fù)位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)座（17）的槽口中設(shè)置有多個(gè)第一彈性件（6）。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，還包括下料組件（3），所述下料組件（3）包括下料筒（31）、下料板（32）以及下料缸（33），其中，所述下料筒（31）中預(yù)置有多個(gè)分隔板（4），所述分隔板（4）為疏孔導(dǎo)熱材質(zhì)，所述下料筒（31）的底部滑動(dòng)設(shè)置有下料板（32），所述下料板（32）由所述下料缸（33）驅(qū)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，所述隔溫倉（8）的側(cè)部還連通有進(jìn)氣管（15）和出氣管（16），其中，所述進(jìn)氣管（15）還與外部氣罐相連，所述外部氣罐用于提供惰性氣體。
9.一種向日葵秸稈生物炭制備方法，其采用如權(quán)利要求2-8中任意一項(xiàng)所述的向日葵秸稈生物炭制備裝置進(jìn)行制備，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，包括機(jī)械臂（7）和隔溫倉（8），其中，所述機(jī)械臂（7）用于將制備筒（5）送至隔溫倉（8）中，或從隔溫倉（8）中取出制備筒（5），所述隔溫倉（8）的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有加熱器（13），其特征在于，所述隔溫倉（8）的底部轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)板（10），所述轉(zhuǎn)板（10）上設(shè)置有多個(gè)呈圓周陣列分布的轉(zhuǎn)動(dòng)卡組，所述轉(zhuǎn)動(dòng)卡組用于快接所述制備筒（5），所述隔溫倉（8）的側(cè)部滑動(dòng)設(shè)置有側(cè)滑板（12）；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，還包括破碎機(jī)（1）和烘干成型機(jī)（2），其中，所述破碎機(jī)（1）用于破碎向日葵秸稈，并將破碎后的向日葵秸稈送至烘干成型機(jī)（2）中，所述烘干成型機(jī)（2）用于烘干并初步成型破碎后的向日葵秸稈以形成柱狀秸稈體，進(jìn)而間歇送至所述制備筒（5）中；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種向日葵秸稈生物炭制備裝置，其特征在于，所述狀態(tài)調(diào)整組件（9）包括基板（91）、驅(qū)動(dòng)桿（92）、驅(qū)動(dòng)座（93）以及卡槽（97），其中所述基板（91）固定嵌入至所述隔溫倉（8）的頂部，所述基板（91）中轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置有轉(zhuǎn)盤（95），所述轉(zhuǎn)盤（95）的內(nèi)壁開設(shè)有豎向限位槽，所述驅(qū)動(dòng)桿（92）的側(cè)部具有對應(yīng)于所述限位槽的限位條，所述驅(qū)動(dòng)桿（92）豎向限位滑動(dòng)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)盤（95）中，所述驅(qū)動(dòng)桿（92）的底部固定有卡槽（97），所述卡槽（97）用于卡接制備筒（5），所述驅(qū)動(dòng)桿（92）還與驅(qū)動(dòng)座（93）轉(zhuǎn)動(dòng)相連，所述驅(qū)動(dòng)座（93）由氣缸（94）驅(qū)動(dòng)，以進(jìn)行豎向移動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種向日葵秸稈生...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張君，梁俊梅，張婷婷，劉亞紅，侯建偉，安昊，蘭慧青，白梓辰，連海飛，杜二小，
申請(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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