秸稈制炭機(jī)的秸稈炭化工藝流程如下:
秸稈粉碎到2厘米左右,從上料機(jī)進(jìn)入到碳化爐內(nèi)(如果秸稈濕度大,需要烘干烘干),碳化爐為臥式結(jié)構(gòu),內(nèi)壁有螺旋導(dǎo)流片,碳化爐在運(yùn)行過程中做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),秸稈進(jìn)入碳化爐內(nèi)之后在導(dǎo)流片和回轉(zhuǎn)雙重作用下發(fā)生水平移動(dòng),從進(jìn)料口向出碳口移動(dòng),在移動(dòng)的過程中被逐漸碳化,最終完全炭化后從出碳口出碳,并經(jīng)過冷卻后裝入貯存裝置中。
秸稈炭化原理如下:
粉碎后的秸稈進(jìn)入炭化爐內(nèi)中,在300°C到500°C炭化溫度下,秸稈分子內(nèi)部的化學(xué)鍵開始斷裂,產(chǎn)生大量的氣體和液體產(chǎn)物。隨著溫度的升高,秸稈中的揮發(fā)性成分開始釋放。這些揮發(fā)分解產(chǎn)物包括水蒸氣、甲烷、氫氣和一氧化碳等可燃?xì)怏w。在炭化溫度下,秸稈內(nèi)部的水分開始脫除,同時(shí)秸稈中的纖維素和半纖維素等復(fù)雜碳水化合物開始裂解。這些化合物會(huì)分解為較小的有機(jī)分子,進(jìn)一步釋放出燃料氣體。隨著溫度的升高和持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng),秸稈中的有機(jī)物質(zhì)被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為炭質(zhì)物質(zhì),即生物炭。生物炭是一種具有孔隙結(jié)構(gòu)的炭質(zhì)材料,其主要成分是碳元素,同時(shí)還含有少量的灰分和無機(jī)物。
在炭化過程中,需要控制氧氣的供應(yīng)以防止炭化過程中的完全燃燒。通常,通過限制氧氣的流入或使用密閉的炭化設(shè)備來減少氧氣的供應(yīng),從而使得秸稈在低氧環(huán)境下進(jìn)行炭化反應(yīng)。秸稈制炭機(jī)在進(jìn)料口和出碳口進(jìn)采用了多種密封技術(shù)進(jìn)行設(shè)備密封。
需要注意的是,秸稈炭化過程的溫度、時(shí)間和氣氛等參數(shù)會(huì)對(duì)炭化產(chǎn)物的性質(zhì)和質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)不同的秸稈類型和炭化目標(biāo),對(duì)炭化參數(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)控和優(yōu)化,以獲得符合要求的生物炭產(chǎn)品。