[发明专利]一种湿法制备生物炭的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备生物炭的装置。

背景技术

生物炭是生物质在缺氧条件下热解的固体产物。生物炭的制备方法分为干法与湿法。其中干法如快速热解、中速热解、慢速热解和气化等，需要对物料进行干化预处理，比较麻烦；湿法炭化是在密闭的有水环境中，加以一定的温度和压力下将生物质进行炭化的，其具有炭产量较高，制备过程简单、能耗低以及生物炭产物官能团丰富等优点。湿法炭化是制备生物炭的一种理想方法。

湿法炭化装置包括各种反应釜，通常都是采用热能直接或间接加热生物质使之炭化的，炭化时间一般较长，为几个小时至几天不等。如某些新型的湿法制备生物炭装置，通过改变换热管的分布方式和数量，以克服传统反应釜外夹套换热方式传热效率低的不足。但是，其效果仍不够好，因为不管如何排布换热管，这种物物传递热量的方式依然会造成热量损失，从而减慢制备效率；另外，热传递的有方向性，物料难以均匀升温，导致空间结构上会出现部分炭化快，部分炭化慢，成品质量不理想。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种可以均匀升温、无热损耗并且炭化效率高的湿法制备生物炭的装置。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

一种湿法制备生物炭的装置，包括上方开口的、设有供气/液进出的管道系统的反应室以及将反应室上方开口密封的腔盖，所述反应室联接有微波发生装置。

作为上述技术方案的进一步改进，本发明还包括底座，所述反应室为一圆柱形腔体，置于底座上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述反应室的底部设有一倒圆台形的垫块，反应室与垫块的装配体外周具有金属保护层，腔盖与金属保护层联接并封盖住反应室。

作为上述技术方案的进一步改进，所述金属保护层的外面设有保温层。

作为上述技术方案的进一步改进，所述管道系统包括两根气相管，以及液相管、热电偶圆形套管，它们均插接在腔盖上并伸入到反应室中，其中一根气相管外露的一端设有防爆装置、三通阀和压力表；另一根气相管上有设气相直通阀门；液相管底端伸至反应室内底壁且贴近其弯曲；液相管上设液相直通阀门；所述管道系统还包括冷却管，冷却管两头潜藏在腔盖内，中间段位于反应室中并弯曲成U形，贴近反应室内壁。

作为上述技术方案的进一步改进，所述微波发生装置位于垫块底部，外侧面被金属保护层包覆。

作为上述技术方案的进一步改进，所述反应室的下方设有振荡装置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述振荡装置包括设在底座下的托架，托架与底座之间设有偏心轮。

本发明的有益效果是：本发明将微波加热技术与湿法炭化相结合，通过微波发生装置产生微波，反应室及腔盖形成微波谐振腔，可以对加入到反应室中的生物质进行快速加热，使物料发生炭化反应，从而制备出生物炭。本发明炭化过程中采用微波内源性加热方式，没有任何热传导过程，加热速度快且均匀，没有额外热量消耗，能耗低效率高，可用来湿法制备生物炭。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清除、完整地描述，以充分的理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

参照图1，一种湿法制备生物炭的装置，包括上方开口的、设有供气/液进出的管道系统的反应室4以及将反应室4上方开口密封的腔盖7，所述反应室4联接有微波发生装置。

进一步作为优选的实施方式，本发明还包括底座26，所述反应室4为一圆柱形腔体，置于底座26上。