CN109762581A - 生物质能热裂解装置及生物炭制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种生物质能热裂解装置及生物炭制备方法，生物质能热裂解装置包括原料料仓、输送加热装置、生物质油气相变反应釜及炭仓。原料料仓用于装设生物质原料。输送加热装置用于接收原料料仓的生物质原料并将生物质原料向下一工位输送，输送加热装置包括沿着生物质原料的输送方向依次设置的脱水反应部、裂解反应部与炭化反应部。生物质油气相变反应釜用于接收炭化反应部输出的产物，并对产物进行二次裂解处理。炭仓用于接收并存储生物质油气相变反应釜输出的生物炭。相对于传统的土焖炭炉直接焖热得到生物炭的方式，上述的生物质能热裂解装置能够对生物质原料进行高效率炭化处理得到生物炭。

Description

生物质能热裂解装置及生物炭制备方法

技术领域

本发明涉及生物质能技术领域，特别是涉及一种生物质能热裂解装置及生物炭制备方法。

背景技术

生物炭(Biochar)，是指有机物在不完全燃烧或缺氧环境下，经高温热裂解后的固体产物。有机物(生物质原料)在反应釜内进行高温热裂解过程中，得到生物炭炭粉、焦油以及不可凝气体。目前这方面的技术装置主要是传统的土焖炭炉。然而，传统的技术装置炭化时间较长，使用的生物质原料有限，制备生物炭的工作效率较低。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种生物质能热裂解装置及生物炭制备方法，它能够对生物质原料进行高效率炭化处理得到生物炭。

其技术方案如下：一种生物质能热裂解装置，包括：原料料仓，所述原料料仓用于装设生物质原料；输送加热装置，所述输送加热装置用于接收所述原料料仓的生物质原料并将所述生物质原料向下一工位输送，所述输送加热装置包括沿着生物质原料的输送方向依次设置的脱水反应部、裂解反应部与炭化反应部；生物质油气相变反应釜，所述生物质油气相变反应釜用于接收所述炭化反应部输出的产物，并对所述产物进行二次裂解处理；及炭仓，所述炭仓用于接收并存储所述生物质油气相变反应釜输出的生物炭。

上述的生物质能热裂解装置工作时，生物质原料进入到输送加热装置中，并由输送加热装置将生物质原料向生物质油气相变反应釜中输送，同时生物质原料在输送加热装置的脱水反应部进行脱水处理、在裂解反应部进行一次裂解处理以及在炭化反应部进行炭化处理得到包括生物炭、焦油及不可凝气体等产物，生物炭、焦油及不可凝气体等产物进入到生物质油气相变反应釜内进行二次裂解处理，生物质油气相变反应釜输出的生物炭由炭仓进行收集。如此，相对于传统的土焖炭炉直接焖热得到生物炭的方式，上述的生物质能热裂解装置能够对生物质原料进行高效率炭化处理得到生物炭。

一种生物炭制备方法，包括如下步骤：

将生物质原料依次进行脱水处理、一次裂解处理以及炭化处理；

将炭化处理后的产物进行二次裂解处理；

将二次裂解处理后的生物炭进行收集处理。

上述的生物炭制备方法，其技术效果类似于生物质能热裂解装置，能够对生物质原料进行高效率的炭化处理。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的生物质能热裂解装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述的物料输送组件的结构示意图；

图3为本发明一实施例所述的物料输送组件的内部结构示意图；

图4为本发明一实施例所述的第一螺旋轴的结构示意图；

图5为本发明一实施例所述的破拱送料组件的结构示意图；

图6为本发明一实施例所述的第一推料件及第二推料件的结构示意图；

图7为本发明一实施例所述的原料料仓的结构示意图；

图8为本发明一实施例所述的原料料仓在第一推料件与第二推料件关闭状态时的分解示意图；

图9为本发明一实施例所述的原料料仓在第一推料件与第二推料件打开状态时的分解示意图；

图10为本发明一实施例所述的输送加热装置的结构示意图；

图11为本发明一实施例所述的输送加热装置的分解示意图；

图12为本发明一实施例所述的输送加热装置的轴向截面示意图；

图13为本发明一实施例所述的第三螺旋轴的结构示意图；

图14为本发明一实施例所述的第三螺旋轴的轴向方向的***示意图；

图15为本发明一实施例所述的第三螺旋轴的分解示意图；

图16为本发明一实施例所述的第三螺旋轴的轴向截面示意图；

图17为图16的A处的放大示意图；

图18为图16的B处的放大示意图；

图19为本发明一实施例所述的生物质油气相变反应釜的结构示意图；

图20为本发明一实施例所述的生物质油气相变反应釜的分解示意图；

图21为本发明一实施例所述的生物质油气相变反应釜的侧视图；

图22为本发明一实施例所述的生物质油气相变反映釜的轴向截面图；

图23为本发明一实施例所述的主动轴流式沉降除尘塔的结构示意图；

图24为本发明一实施例所述的主动轴流式沉降除尘塔的内部结构示意图；

图25为本发明一实施例所述的主动轴流式沉降除尘塔的其中一视角的分解示意图；

图26为本发明一实施例所述的主动轴流式沉降除尘塔的另一视角的分解示意图；

图27为本发明一实施例所述的生物质能热解装置的结构示意图；

图28为本发明另一实施例所述的生物质能热解装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

在一个实施例中，请参阅图1，一种生物质能热裂解装置，包括：原料料仓10、输送加热装置20、生物质油气相变反应釜30及炭仓40。

所述原料料仓10用于装设生物质原料。所述输送加热装置20用于接收所述原料料仓10的生物质原料并将所述生物质原料向下一工位输送，所述输送加热装置20包括沿着生物质原料的输送方向依次设置的脱水反应部、裂解反应部与炭化反应部。所述生物质油气相变反应釜30用于接收所述炭化反应部输出的产物，并对所述产物进行二次裂解处理。所述炭仓40用于接收并存储所述生物质油气相变反应釜30输出的生物炭。

上述的生物质能热裂解装置工作时，生物质原料进入到输送加热装置20中，并由输送加热装置20将生物质原料向生物质油气相变反应釜30中输送，同时生物质原料在输送加热装置20的脱水反应部进行脱水处理、在裂解反应部进行一次裂解处理以及在炭化反应部进行炭化处理得到包括生物炭、焦油及不可凝气体等产物，生物炭、焦油及不可凝气体等产物进入到生物质油气相变反应釜30内进行二次裂解处理，生物质油气相变反应釜30输出的生物炭由炭仓40进行收集。如此，相对于传统的土焖炭炉直接焖热得到生物炭的方式，上述的生物质能热裂解装置能够对生物质原料进行高效率炭化处理得到生物炭。

在一个实施例中，请参阅图2至图4，所述的生物质能热裂解装置还包括设置于所述原料料仓10与所述输送加热装置20之间的物料输送组件50。所述原料料仓10包括第一原料料仓与第二原料料仓。所述物料输送组件50包括第一输送管510、第一螺旋轴520、第一开关阀530与第二开关阀540。所述第一输送管510的侧壁上设有与所述第一原料料仓的出料口对应的第一入料口511、与所述第二原料料仓的出料口对应的第二入料口512及与所述输送加热装置20的进料口对应的出料口513。所述第一螺旋轴520可转动地设置于所述第一输送管510内。所述第一开关阀530设置于所述第一入料口511，所述第二开关阀540设置于所述第二入料口512。

如此，第一输送管510的第一入料口511与第二入料口512可以分别对应连接到第一原料料仓与第二原料料仓，第一开关阀530打开时第二开关阀540关闭，即第一原料料仓向第一输送管510中输送物料时，第二原料料仓内可以进行加料操作，由于第二开关阀540关闭第二入料口512，此时第一输送管510内的气密性不会受到第二原料料仓加料操作时的影响；反之，第一开关阀530关闭时第二开关阀540打开，即第一原料料仓内无料时进行加料操作，第二原料料仓相应将物料向第一输送管510中输送，由于第一开关阀530关闭第一入料口511，此时第一输送管510内的气密性不会受到第一原料料仓加料操作时的影响。如此，上述的物料输送组件50，在保证密封性的同时，能实现连续性工作，生产效率较高。

在一个实施例中，请再参阅图3及图4，所述出料口513位于所述第一输送管510的中部，所述第一入料口511与所述第二入料口512分别位于所述出料口513的两侧。所述第一螺旋轴520包括与所述第一入料口511对应的第一螺旋段521及与所述第二入料口512对应的第二螺旋段522。所述第一螺旋段521的螺旋方向与所述第二螺旋段522的螺旋方向相反。如此，电机驱动第一螺旋轴520朝其中一个方向转动时，第一螺旋段521将第一入料口511处的物料推送到出料口513，或者第二螺旋段522将所述第二入料口512处的物料推送到出料口513。电机只需要单向转动即可，另外第一入料口511与第二入料口512分别对应的第一原料料仓与第二原料料仓分别位于出料口513的两侧，第一原料料仓与第二原料料仓布置合理，能合理地装设于车体的有限空间内。

进一步地，所述第一入料口511为两个以上，所述第一开关阀530为两个以上，两个以上所述第一入料口511间隔地设置于所述第一输送管510上，两个以上所述第一开关阀530与两个以上所述第一入料口511一一对应设置。

所述第二入料口512为两个以上，所述第二开关阀540为两个以上，两个以上所述第二入料口512间隔地设置于所述第一输送管510上，两个以上所述第二开关阀540与两个以上所述第二入料口512一一对应设置。

如此，两个以上第一入料口511可以对应于两个以上第一原料料仓，第一输送管510能接受两个以上第一原料料仓送料操作，同样地，两个以上第二入料口512可以对应于两个以上第二原料料仓，第一输送管510能接受两个以上第二原料料仓送料操作，即第一输送管510能接受两个以上第一原料料仓与两个以上第二原料料仓中的任意一个进行输送物料操作。

进一步地，所述第一入料口511的开口大小、所述第二入料口512的开口大小均不大于所述出料口513的大小。如此，无论第一入料口511或第二入料口512的物料进入到第一输送管510，并由第一输送管510内的第一螺旋轴520推送到出料口513，都不会导致物料堵塞出料口513。具体而言，第一入料口511与第二入料口512均和出料口513的大小相同，一方面能保证第一原料料仓送出的物料与第二原料料仓送出的物料大小相同，另一方面第一原料料仓或第二原料料仓送出的物料刚好与第一输送管510的出料口513排出的物料大小相同，这样能便于较好地控制物料的输送。

进一步地，所述的物料输送组件50还包括电机。所述电机的输出转轴与所述第一螺旋轴520相连。如此，通过电机带动第一螺旋轴520转动，自动化程度较高。

更进一步地，所述的物料输送组件50还包括轴承件、第一密封件与第二密封件。所述轴承件设置于所述第一输送管510的端部，所述电机的输出转轴装设于所述轴承件上，所述第一密封件与所述第二密封件分别设于所述第一输送管510的两端。如此，第一密封件与第二密封件能避免外界空气进入到第一输送管510内，保证密封性。轴承件利于电机的输出转轴驱动第一螺旋轴520转动。

在一个实施例中，所述第一开关阀530、所述第二开关阀540均为球阀，所述第一开关阀530的入料口532与第一原料料仓的出料口相连通，所述第一开关阀530的出料口531与第一入料口511相连通。所述第二开关阀540的入料口542与第二原料料仓的出料口相连通，所述第二开关阀540的出料口541与第二入料口512相连通。

请参阅图2，第一输送管510具体可以包括第一三通管514、第二三通管515及第三三通管516。所述第一三通管514的其中一个主管接口713与所述第二三通管515的其中一个主管接口713相连，所述第一三通管514的另一个主管接口713与所述第三三通管516的其中一个主管接口713相连，第一三通管514的支管接口713为所述出料口513。所述第二三通管515的支管接口713为所述第一入料口511，所述第三三通管516的支管接口713为所述第二入料口512。即三个三通管进行串联连接得到第一输送管510，选材容易，能便于制造出具有第一入料口511、第二入料口512及出料口的第一输送管510。此外，由于第一三通管514的主管、第二三通管515的主管及第三三通管516的主管串联连接形成一个直通管，能便于可转动地装设第一螺旋轴520。

进一步地，第一三通管514、第二三通管515及第三三通管516的三个接口713均设置有法兰盘517。第一三通管514分别与第二三通管515、第三三通管516之间通过两个法兰盘517之间进行连接固定，这样三者连接得到的第一输送管510的结构较为稳固，而且能保证第一输送管510的密封性。此外，第一三通管514、第二三通管515及第三三通管516也均能与其它设备，例如第一原料料仓、第二原料料仓、第一密封件、第二密封件、物料输出管等等进行固定连接配合。另外，为了增强密封性能，法兰盘517上的板面上可以设置有密封圈，这样当两个法兰盘517对接连接时，密封圈能起到良好的密封作用。

当需要不止两个原料料仓10向第一输送管510中加料时，即当第一输送管510的第一入料口511、第二入料口512均不止于两个时，更进一步地，第二三通管515为两个以上，两个以上第二三通管515的主管接口713之间串联连接，第二三通管515的支管接口713为两个以上，即第一入料口511为两个以上，分别对应于两个以上第一原料料仓。同样地，第三三通管516为两个以上，两个以上第三三通管516的主管接口713之间串联连接，第三三通管516的支管接口713为两个以上，即第二入料口512为两个以上，分别对应于两个以上第二原料料仓。如此可见，由于第一输送管510采用三通管连接构成，当需要增加第一入料口511或第二入料口512时，只需要在第一输送管510的其中一端增设串接一个第二三通管515或在第一输送管510的另一端增设串接一个第三三通过即可实现。此外，由于第二三通管515与第三三通管516的主管接口713均设置有法兰盘517，能便于串接增设第一入料口511与第二入料口512。

进一步地，第一原料料仓与第二原料料仓加完物料后，均通过真空泵进行抽真空处理，将空气完全抽出避免带入到后续的反应釜内，使得物料在后续的生物质油气相变反应釜30中无氧环境下高温裂解。

在一个实施例中，请参阅图5至图9，所述原料料仓10内设有破拱送料组件60。所述原料料仓10的底部侧壁上设有第一安装口11与第二安装口12，所述破拱送料组件60包括输送筒610、第二螺旋轴612、第一推料件613与第二推料件614，所述输送筒610一端装设于所述第一安装口11，所述输送筒610另一端装设于所述第二安装口12，所述输送筒610的侧壁上开设有窗口611，所述第二螺旋轴612可转动地设置于所述输送筒610内并用于将所述输送筒610内的生物质原料输送到所述输送加热装置20；所述第一推料件613与所述第二推料件614分别可转动地设置于所述窗口611的两侧，所述第一推料件613与所述第二推料件614相向转动过程中能将物料推送到所述窗口611内。

如此，当原料料仓10内形成鼠洞现象时，采用第一推料件613与第二推料件614推动其上方的物料，使物料掉落到窗口611内，并在螺旋轴转动过程中将物料通过输送筒610向外输出，如此便能够利于原料料仓10内的物料顺利地送出。

在一个实施例中，所述的破拱送料组件60还包括第一载板615与第二载板616。所述第一载板615、所述第二载板616均与所述输送筒610的侧壁相连，且所述第一载板615与所述第二载板616分别位于所述窗口611的两侧，所述第一载板615与所述第二载板616均用于将物料导向到所述窗口611内。具体而言，所述第一载板615与所述第二载板616之间呈夹角设置，且所述第一载板615与所述第二载板616之间的夹角为90度～160度。如此，第一载板615与第二载板616能将物料导向到窗口611内，有利于物料在输送筒610内汇聚并通过第二螺旋轴612向外输送。

在一个实施例中，所述第一推料件613为第一楔块，所述第一载板615设有与所述第一楔块的径向面61311相应的第一开口6151，所述第一楔块可转动地设置于所述第一开口6151。所述第二推料件614为第二楔块，所述第二载板616设有与所述第二楔块的径向面61411相应的第二开口6161，所述第二楔块可转动地设置于所述第二开口6161。如此，第一驱动件可在第一载板615的下方驱动第一楔块转动，以及第二驱动件可在第二载板616的下方驱动第二楔块转动，第一楔块与第二楔块向上转动后能相应将第一载板615、第二载板616上方的物料破拱并顺利地导向到窗口611内。此外，第一楔块、第二楔块在被驱动抬起的过程中，第一楔块与第二楔块能够分别始终封堵第一开口6151与第二开口6161，避免物料通过第一开口6151、第二开口6161掉落到第一载板615、第二载板616的下方，使得物料都进入到窗口611内。

具体而言，请参阅图6，所述第一推料件613包括第一面板6131、第一端板6132、第二端板6133及第一弧面板6134。所述第一载板615设有与所述第一面板6131相应的第一开口6151，所述第一面板6131可转动地设置于所述第一开口6151，所述第一面板6131的两端分别与所述第一端板6132、所述第二端板6133相连，所述第一面板6131、所述第一端板6132、所述第二端板6133均与所述第一弧面板6134相连。

所述第二推料件614包括第二面板6141、第三端板6142、第四端板6143及第二弧面板6144。所述第二载板616设有与所述第二面板6141相应的第二开口6161，所述第二面板6141可转动地设置于所述第二开口6161，所述第二面板6141的两端分别与所述第三端板6142、所述第四端板6143相连，所述第二面板6141、所述第三端板6142、所述第四端板6143均与所述第二弧面板6144相连。

进一步地，请参阅图8，所述第一推料件613处于关闭状态时，所述第一端板6132与所述第二端板6133均用于与原料料仓10的底壁抵触，所述第一面板6131位于所述第一开口6151。此时，第一面板6131的上表面与第一载板615的载面处于同一平面，相当于导向面，利于将物料顺利地导向到窗口611内。另一方面，在不使用第一推料件613进行破拱送料时，由于第一面板6131封堵住第一开口6151，能够始终封堵第一开口6151，避免物料通过第一开口6151掉落到第一载板615的下方。

同样地，所述第二推料件614处于关闭状态时，所述第三端板6142与所述第四端板6143均用于与原料料仓10底壁抵触，所述第二面板6141位于所述第二开口6161。此时，第二面板6141的上表面与第二载板616的载面处于同一平面，相当于导向面，利于将物料顺利地导向到窗口611内。另一方面，在不使用第二推料件614进行破拱送料时，由于第二面板6141封堵住第二开口6161，能够始终封堵第二开口6161，避免物料通过第二开口6161掉落到第一载板615的下方。

进一步地，参阅图5、图6及图9，所述第一端板6132和/或所述第二端板6133设有第一限位凸棱6135，所述第一限位凸棱6135用于与所述第一载板615的下侧面抵触配合。如此，第一推料件613转动抬起时，第一限位凸棱6135与第一载板615的下侧面抵触配合，避免第一推料件613继续向上转动抬起使得第一端板6132与第二端板6133脱离出第一开口6151，这样能保证第一推料件613转动破拱过程中始终封堵第一开口6151。

同样地，所述第三端板6142和/或所述第四端板6143设有第二限位凸棱6145，所述第二限位凸棱6145用于与所述第二载板616的下侧面抵触配合。第二推料件614转动抬起时，第二限位凸棱6145与第二载板616的下侧面抵触配合，避免第二推料件614继续向上转动抬起使得第三端板6142与第四端板6143脱离出第二开口6161，这样能保证第二推料件614转动破拱过程中始终封堵第二开口6161。

在一个实施例中，所述的破拱送料组件60还包括第一驱动连杆617。所述第一驱动连杆617一端与所述第一推料件613可转动相连，所述第一驱动连杆617另一端用于伸出到原料料仓10外并与驱动机构相连。如此，采用驱动机构推动第一驱动连杆617来带动第一推料件613抬起进行破拱操作。同样地，所述的破拱送料组件60还包括第二驱动连杆618。所述第二驱动连杆618一端与所述第二推料件614可转动相连，所述第二驱动连杆618另一端用于伸出到原料料仓10外并与驱动机构相连。采用驱动机构推动第二驱动连杆618来带动第二推料件614抬起进行破拱操作。

具体而言，驱动机构具体可以为液压缸、气缸、油缸或丝杆驱动机构。

进一步地，请再参阅图6，所述的破拱送料组件60还包括第一横杆6191与第二横杆6192。第一端板6132通过第一横杆6191与第二端板6133相连，第一驱动连杆617一端与第一横杆6191可转动相连。第三端板6142通过第二横杆6192与第四端板6143相连，第二驱动连杆618一端与第二横杆6192可转动相连。如此，第一横杆6191一方面能增强第一端板6132与第二端板6133之间的结构稳固度，另一方面能便于可转动地连接第一驱动连杆617。同理，第二横杆6192一方面能增强第三端板6142与第四端板6143之间的结构稳固度，另一方面能便于可转动地连接第二驱动连杆618。

在一个实施例中，所述第一载板615的外缘与所述第二载板616的外缘均用于与原料料仓10的内侧壁接触配合。如此，物料能尽可能地被导向到窗口611内，避免从第一载板615的外缘、第二载板616的外缘与原料料仓10的内侧壁之间的间隔掉落沉积到原料料仓10底部。

此外，具体地，原料料仓10的顶部设有加料口13。在原料料仓10的顶部的加料口13向原料料仓10内加料操作。物料掉落到输送筒610内后，由第二螺旋轴612转动将物料向外输送。进一步地，为了便于输送筒610其中一端与其它物料输送组件50(例如第一输送管510)进行连接并将物料输送到其它物料输送组件50内，以及为了便于在输送筒610的另一端装设轴承、电机等，输送筒610的两端均设有第一法兰盘6193。

在一个实施例中，为了便于第一驱动连杆617、第二驱动连杆618伸出到原料料仓10外并与驱动机构相连。原料料仓10的底部设有第一通孔与第二通孔，第一驱动连杆617穿过第一通孔伸出到原料料仓10外并与驱动机构相连，第二驱动连杆618穿过第二通孔伸出到原料料仓10外并与驱动机构相连。

进一步地，请参阅图7至图9，第一通孔处设有可拆卸连接的两个第二法兰盘14，其中一个第二法兰盘14固定设置于原料料仓10底部，另一个第二法兰盘14的中部设置有与第一驱动连杆617相适应的第三通孔141。如此，第一驱动连杆617依次穿过第三通孔141、第一通孔伸入到原料料仓10内，能保证原料料仓10的密封性能，同时也方便拆装第一驱动连杆617。

此外，第二通孔处设有可拆卸连接的两个第三法兰盘15，其中一个第三法兰盘15固定设置于原料料仓10底部，另一个第三法兰盘15的中部设置有与第一驱动连杆617相适应的第四通孔151。如此，第二驱动连杆618依次穿过第四通孔151、第二通孔伸入到原料料仓10内，能保证原料料仓10的密封性能，同时也方便拆装第二驱动连杆618。

在一个实施例中，请参阅图10至图12，所述输送加热装置20包括第二输送管210、第一感应线圈220、第二感应线圈及第三感应线圈。所述第二输送管210的管壁上沿着生物质原料的输送方向依次设有第一腔室211、第二腔室及第三腔室。所述第一腔室211、所述第二腔室及所述第三腔室分别对应位于所述脱水反应部、所述裂解反应部与所述炭化反应部，所述第一腔室211、所述第二腔室及所述第三腔室均用于装入金属换热介质。

所述第一感应线圈220、所述第二感应线圈及所述第三感应线圈依次套设于所述第二输送管210外并与所述第一腔室211、所述第二腔室及所述第三腔室一一对应设置，所述第一感应线圈220通电时用于使所述第一腔室211内的金属换热介质发热并熔化，所述第二感应线圈通电时用于使所述第二腔室内的金属换热介质发热并熔化，所述第三感应线圈通电时用于使所述第三腔室内的金属换热介质发热并熔化。如此，生物质原料进入到第二输送管210后需要进行加热处理时，利用中频感应加热原理，将第一感应线圈220、第二感应线圈及第三感应线圈均通电，使得金属换热介质发热并熔化，当控制金属换热介质处于例如固液共存状态时，金属换热介质的发热温度为金属换热介质熔点温度，从而便于将金属换热介质的发热温度进行准确控制。物料在沿着第二输送管210的轴向方向输送过程中，移动到第二输送管210的不同部位时加热温度不同，从而能分别依次进行脱水反应处理、裂解反应处理及炭化反应处理。

在一个实施例中，请参阅图11及图12，输送加热装置20还包括保温绝缘层230。所述保温绝缘层230设于所述第二输送管210外，所述第一感应线圈220、所述第二感应线圈及第三感应线圈均套设于所述保温绝缘层230外。保温绝缘层230能尽可能避免金属换热介质产生的热量向外传递，起到隔热保温作用，从而能节省能源。具体而言，保温绝缘层230采用氧化铝，类陶瓷材料，绝缘绝热耐高温，能保证产品性能。

更具体地，请参阅图11及图12，为了使得脱水反应部、裂解反应部与炭化反应部的加热温度不同，根据脱水反应部、裂解反应部与炭化反应部所需求的加热温度来确定该部位相应的腔室内的金属换热介质。具体而言，脱水反应部对物料进行脱水反应处理，相应温度需要控制在100℃以下，则第一腔室211内可装入镓金属(熔点为30℃，沸点为2204℃)，通过控制第一感应线圈220的工作功率大小，使得第一腔室211内的金属换热介质熔化并处于固液共存状态，此时脱水反应部对应的物料的环境温度控制为30℃。裂解反应部对物料进行裂解反应处理，相应温度需要控制在100℃～350℃，则第二腔室内可装入铋金属(熔点为271℃，沸点为1420℃)，通过控制第二感应线圈的工作功率大小，使得第二腔室内的金属换热介质熔化并处于固液共存状态，此时裂解反应部对应的物料的环境温度控制为271℃。炭化反应部对物料进行炭化反应，相应温度需要控制在350℃～800℃，则第三腔室内可装入锡金属(熔点为232℃，沸点为2690℃)，通过控制第三感应线圈的工作功率大小，使得第三腔室内的金属换热介质完全熔化并升温到350℃～800℃，此时炭化反应部对应的物料的环境温度便控制为350℃～800℃。

进一步地，请参阅图11及图12，所述第二输送管210包括衬套管212与外壁管213。所述外壁管213套设于所述衬套管212外，所述外壁管213的内侧壁与所述衬套管212的外侧壁之间设有间隔。且所述外壁管213与衬套管212之间沿着所述第二输送管210的轴向方向依次设有第一封堵环214、两个隔环216及第二封堵环215。所述第一封堵环214、所述第二封堵环215、两个隔环216、所述外壁管213的内侧壁及所述衬套管212的外侧壁之间配合围成第一腔室211、第二腔室及第三腔室。

进一步地，所述第一封堵环214、两个所述隔环216及所述第二封堵环215与所述外壁管213或所述衬套管212为一体化结构。如此，能够增强腔室的密封性，结构更加稳定。

进一步地，所述衬套管212的导热能力大于所述外壁管213的导热能力。如此，衬套管212有利于将金属换热介质产生的热量向物料传递，外壁管213则能尽可能避免金属换热介质产生的热量向外流失，从而能提高对物料的加热效果。

在一个具体实施例中，所述衬套管212为紫铜合金(熔点为1083℃，导热系数为297w/mk)，能迅速将金属换热介质产生的热量传递给第二输送管210内的物料。此外，所述外壁管213为奥氏体不锈钢(熔点为1200℃，导热系数10w/mk～30w/mk)，高温合金材料，耐腐蚀，导热系数低，散热慢，能尽可能避免金属换热介质产生的热量向外流失，从而能提高对物料的加热效果。同时外壁管213为无磁材质，也不会影响感应线圈对金属换热介质的感应作用。

在一个实施例中，所述外壁管213还可选为合金铸铁(熔点为1200℃)，高温合金材料，耐腐蚀，无磁材质。

在一个具体实施例中，请参阅图12，所述第二输送管210的外侧壁上设置有与所述第一腔室211、第二腔室、第三腔室相连通的介质注入口217。如此，金属换热介质通过介质注入口217注入到腔室内。为了避免金属换热介质从介质注入口217流出，在介质注入口217处可拆卸地装设有封堵板218。作为一个可选的方案，可以在外壁管213与衬套管212组装形成腔室的过程中将金属换热介质注入到腔室内，这样便无需在外壁管213上开设与腔室对应的介质注入口217。

在一个具体实施例中，所述的输送加热装置20还包括线圈骨架219。所述线圈骨架219设于所述第二输送管210外，所述第一感应线圈220、第二感应线圈及第三感应线圈均套设于所述线圈骨架219上。如此，将感应线圈套设于线圈骨架219上，稳定性更好。

进一步地，为了能更好地将三个感应线圈固定以及相邻感应线圈相互隔离，线圈骨架219上相应设置有若干个第一卡接部2191与若干个第二卡接部2192，若干个所述第一卡接部2191绕所述线圈骨架219的外侧壁周向间隔设置，若干个第二卡接部2192绕线圈骨架219的外侧部周向间隔设置，第一感应线圈220的端部装设于第一卡接部2191上，第二感应线圈的两端分别装设于第一卡接部2191、第二卡接部2192上，第三感应线圈的端部装设于第二卡接部2192上。此外，线圈骨架219上还设置有防止感应线圈脱离第二输送管210的限位凸起。如此，能有利于将第一感应线圈220、第二感应线圈及第三感应线圈稳定地装设于线圈骨架219上。另外，可选地，线圈骨架219具体为酚醛树脂。酚醛树脂耐高温，抗化学腐蚀，稳定性好。

更进一步地，请再参阅图11，线圈骨架219包括间隔设置的若干个套环2194，以及与若干个套环2194均连接的若干个连杆2195，若干个连杆2195绕套环2194周向间隔设置。如此，线圈骨架219的结构简单，材料节省。具体而言，套环2194与连杆2195为一体化结构，结构稳定性较好。

在一个实施例中，所述的加热相变反应釜还包括第三螺旋轴240。第三螺旋轴240可转动地设置于衬套管212内，所述第三螺旋轴240转动时用于驱动所述生物质原料从所述脱水反应部移动至所述炭化反应部，可将物料从第二输送管210的一端输送到第二输送管210的另一端。物料在第二输送管210内移动过程中，在移动到不同部位时的环境温度不同，能依次经进行脱水处理，裂解反应处理，以及炭化反应处理，脱水反应部、裂解反应部与炭化反应部之间依次衔接，工作效率较高。

在一个实施例中，请参阅图13至图18，所述第三螺旋轴的第一端的端面沿着所述第三螺旋轴的轴心方向设有插孔241。所述第三螺旋轴的第二端用于与动力转轴相连，所述第三螺旋轴用于可转动地设置于第二输送管210内。所述插孔241内设置有发热管250，所述发热管250的端部设有第一端盖251，所述第一端盖251位于所述插孔241外并用于与所述第二输送管210的端部密封配合。

由于在第三螺旋轴内设有插孔241，并在插孔241内装设发热管250，发热管250发热时将热量传递给第三螺旋轴，这样第三螺旋轴在输送物料过程中能同步加热生物质原料，使第二输送管210内的物料是从第二输送管210的内向外的方向受热。此外，输送加热装置20不仅仅发热管250对第二输送管210内的物料进行加热，而且第一感应线圈220、第二感应线圈、第三感应线圈均通电，金属换热介质同步产生热量，使第二输送管210内的物料是从外向内的方向受热。如此输送加热装置20对物料具有较好的加热效果。物料在沿着第二输送管210的轴向方向输送过程中，移动到第二输送管210的不同部位时加热温度不同，从而能分别依次进行脱水反应处理、裂解反应处理及炭化反应处理。

另外，第三螺旋轴转动过程中，发热管250不会跟随第三螺旋轴一起转动，发热管250的第一端盖251与第二输送管210的端部间接相连或直接相连，能保证较好的密封效果。

可以理解的是，为了能将发热管250完全装设到插孔241内，插孔241的长度大于发热管250的长度。而为了对第三螺旋轴更好地加热，同时保证第三螺旋轴的结构强度，插孔241的长度为第三螺旋轴的长度的2/3以上，第三螺旋轴其余部分则为实心结构。

进一步地，请参阅图14与图15，所述的输送加热装置20还包括套设于所述第三螺旋轴的第一端的第一轴承260、及设置于所述第一端盖251与所述第二输送管210的端部之间的轴承座270。所述第一轴承260设置于所述轴承座270上，所述第一端盖251通过所述轴承座270与所述第二输送管210的端部密封配合。如此，第三螺旋轴由动力转轴驱动转动时，通过第一轴承260及轴承座270进行支撑，稳定性更好。此外，第一轴承260与轴承座270均位于第二输送管210及第三螺旋轴的第一端，拆装操作也较为方便。

具体而言，请参阅图15及图17，所述轴承座270包括第一套管271、第二端盖272、第三端盖273与轴承套274。所述第一套管271套设于所述第三螺旋轴的第一端，所述第一套管271的其中一端与所述第二端盖272相连，所述第一套管271的另一端与所述第三端盖273相连。所述第二端盖272与所述轴承套274相连，所述第二端盖272用于与所述第二输送管210的端部密封配合。所述第三端盖273与所述第一端盖251密封配合。所述第一轴承260可转动地设置于所述轴承套274内。

在一个实施例中，请参阅图15及图17，所述的输送加热装置20还包括第三密封件280。所述第三密封件280设置于所述第一套管271的内侧壁与所述第三螺旋轴的第一端外侧壁之间。如此，第三密封件280能够增强密封性能，避免外界空气通过轴承座270与第三螺旋轴之间的间隙进入到第二输送管210内，从而能保证第二输送管210内的生物质原料能够在无氧的状态下加热。

进一步地，请参阅图15及图17，所述的输送加热装置20还包括轴封件290。所述轴封件290包括第二套管291与第四端盖292。所述第二套管291套设于所述第一套管271与所述第三螺旋轴之间，所述第二套管291的一端与所述第四端盖292相连。所述第四端盖292位于所述第三端盖273与所述第一端盖251之间，所述第一端盖251、所述第三端盖273及所述第四端盖292三者密封配合。如此，轴封件290能够增强密封性能，避免外界空气通过轴承座270与第三螺旋轴之间的间隙进入到第二输送管210内，从而能保证第二输送管210内的生物质原料能够在无氧的状态下加热。

具体而言，所述第三密封件280为绕设于所述第三螺旋轴的第一端外侧壁的密封盘根，所述第一套管271远离所述第一端盖251的一端的内侧壁设有限位凸缘2193，所述密封盘根位于所述限位凸缘2193与所述第二套管291的另一端之间。具体而言，所述第三密封件280为绕设于所述第三螺旋轴的第一端外侧壁的密封盘根。如此，输送加热装置20在装配操作时，可先将第一轴承260与轴承座270套装到第三螺旋轴的第一端，然后将密封盘根套设到第三螺旋轴的外侧壁与第一套管271的内侧壁之间，接着将轴封件290的第二套管291塞入到第一套管271内，以及将发热管250***到第三螺旋轴的插孔241内，最后通过连接件例如螺栓将第一端盖251、第三端盖273及第四端盖292锁紧连接在一起。第一端盖251、第三端盖273及第四端盖292锁紧连接在一起时，轴封件290的第二套管291压紧密封盘根，使得密封盘根完全填充于第一套管271与第三螺旋轴的外侧壁之间的间隙中，具有较好的密封性能。此外，输送加热装置20的装配操作较为方便。

在一个实施例中，为了能够在高温条件下正常工作，第三密封件280为石墨盘根。第三螺旋轴与轴承座270均为耐高温元件。

在一个实施例中，请参阅图15及图17，所述的输送加热装置20还包括设置于所述第二输送管210的端部与所述第二端盖272之间的第四三通管293。所述第三螺旋轴套设于所述第四三通管293的直通管内，所述第四三通管293的直通管的两端均连接有第五端盖294，其中一个所述第五端盖294与所述第二端盖272密封配合，另一个所述第五端盖294用于与所述第二输送管210的端部密封配合。第四三通管293有利于第二输送管210与轴承座270之间的连接，也能保证第二输送管210内的密封性能。此外，第四三通管293上垂直于直通管的端口作为物料输出端，第三螺旋轴在动力转轴的驱使下将物料从第二输送管210的一端输送到第四三通管293的直通管内，并从物料输出端向外输出。

在一个实施例中，所述第一端盖251、所述第二端盖272、所述第三端盖273、所述第四端盖292及所述第五端盖294均为法兰盖。

在一个实施例中，所述第一套管271、所述第二端盖272、所述第三端盖273与所述轴承套274为一体化结构。

在一个实施例中，请参阅图16及图18，所述的输送加热装置20还包括第二轴承295。所述第二轴承295设置于所述插孔241内，所述发热管250的端部设置于所述第二轴承295上。所述发热管250为电发热管250。具体而言，发热管250为镍铬合金发热管250，发热效果较好，耐高温，使用寿命长。通过第二轴承295支撑发热管250，发热管250的安装稳定性更好。

在一个实施例中，生物质原料在输送加热装置20的脱水反应部、裂解反应部及炭化反应部的处理具体如下：

第一阶段：脱水阶段(室温～100℃)，在这阶段生物质原料发生物理变化，主要是失去水分；

原料脱水后进入第二阶段：主要热裂解阶段(100℃～380℃)，在这一阶段生物质在缺氧条件下受热分解，随着温度的不断升高，各种挥发物相应析出，原料发生大部分的质量损失，物料虽然达到着火点，但由于缺氧而不能燃烧，不能出现气相火焰；

原料裂解后进入第三阶段：炭化阶段(＞400℃)在这一阶段发生的分解非常的缓慢，产生的质量损失比第二阶段小得多，该阶段通常是C-C键和C-H键的进一步裂解。随着深层挥发物向外层的扩散，最终形成生物炭。如此，高温热裂解得到的生物炭一般携带大量挥发分进入到反应容器310内。

在一个实施例中，请参阅图19至图22，所述生物质油气相变反应釜30包括反应容器310及电加热棒320。所述反应容器310的侧壁上设有从所述侧壁的顶部向下延伸到所述侧壁的底部的容纳腔311。所述电加热棒320为多个，且多个所述电加热棒320绕所述反应容器310的中心周向间隔地设置于所述容纳腔311内，所述容纳腔311内还用于注入高温熔盐。

反应容器310接收经过高温热裂解得到的产物(包括生物炭、焦油及不可凝气体)过程中，控制多个电加热棒320同步加热工作，高温熔盐受热溶解直至沸腾，高温熔盐处于沸腾状态时温度保持不变，例如选取的高温熔盐的沸点为1250℃，持续给反应容器310内的生物炭进行加热，生物炭压力升高进而产生分解热效应，能保证反应容器310内炭层的中心部分的温度升高到不小于1050℃，这样能使得挥发分(多组分气体)向下穿过炭层高温区域，焦油在较高的温度下发生深度裂化，分子质量较大的化合物通过断键脱氢、脱烷基以及其他一些自由基反应转变为分子质量较小的气态化合物和其他产物进入除尘塔。如此，上述的生物质油气相变反应釜30结构简化，能便于控制裂解温度，加热效率较高，且能节省能耗。

需要解释的是，熔盐是指熔融盐的简称，一般指盐类物质熔化而形成的熔融液态体，是由阳离子和阴离子组成的离子熔体。高温熔盐相对于一般熔盐而言，具有沸点更高、稳定性更好以及导热性更好的特性。具体在本实施例中，高温熔盐为氯化钡、氯化钠及氯化钾三元的混合物，该高温熔盐的沸点为1250℃，通过电加热棒320对高温熔盐进行持续性加热，能保证反应容器310内的生物炭的中心温度升高到不小于1050℃。具体而言，所述高温熔盐为氯化钡、氯化钠及氯化钾三元的混合物。

在一个实施例中，所述电加热棒320为镍铬合金电热管。如此，高温强度较铁铬铝高，高温使用下不易变形，其结构不易改变，塑性较好，易修复，其辐射率高，无磁性，耐腐蚀性强，使用寿命长等。

在一个实施例中，请参阅图20及图21，所述的生物质油气相变反应釜30还包括保温隔热套330。所述保温隔热套330套设在所述反应容器310的外侧壁上。如此，保温隔热套330包围住反应容器310的外侧壁，能尽可能避免电加热棒320在加热过程中产生的热量通过反应容器310的外侧壁向外界散失，这样有利于反应容器310内的温度逐渐升高，即起到节省能源，提高加热效率的作用。

进一步地，请再参阅图20及图21，所述反应容器310的外侧壁底部绕设有托环340，所述保温隔热套330的底端设置于所述托环340上。如此，托环340承载住保温隔热套330，能保证保温隔热套330稳定地套设于反应容器310的外侧壁上。

进一步地，请参阅图图20及图22，所述反应容器310的顶部设有进料口312，所述反应容器310的底部设有出料口313。所述反应容器310的侧壁包括直筒段314及连接在所述直筒段314下方的漏斗段315。所述漏斗段315用于将物料汇聚到所述出料口313。所述保温隔热套330相应贴合套设于所述反应容器310的外侧壁外。

在一个实施例中，请参阅图22，所述的生物质油气相变反应釜30还包括保温隔热板350。所述保温隔热板350铺设于所述反应容器310的顶壁上。如此，保温隔热板350能尽可能避免电加热棒320在加热过程中产生的热量通过反应容器310的顶壁向外界散失，这样有利于反应容器310内的温度逐渐升高，即起到节省能源，提高加热效率的作用。

在一个实施例中，请再参阅图20及图21，多个所述电加热棒320等间隔地设置于所述容纳腔311内。所述反应容器310的侧壁顶端设有与多个所述电加热棒320一一相应的多个***口316，所述电加热棒320的电源连接端设置于所述***口316处。如此，一方面能便于将电加热棒320装设于反应容器310的容纳腔311内，即直接将电加热棒320的管端穿过***口316伸入到容纳腔311内，让电加热棒320的电源连接端固定设置于***口316处，并与外界电源连接即可，安装操作较为方便；另一方面，电加热棒320的电源连接端由于位于***口316处，不受到加热过程中高温的不良影响，而且能便于与外界电源进行电连接。

在一个实施例中，请再参阅图22，所述反应容器310的侧壁包括内壳套317与外壳套318。所述外壳套318套设于所述内壳套317外，外壳套318的顶端、外壳套318的底端均与内壳套317的外侧壁密封配合，且所述外壳套318与所述内壳套317之间间隔设置形成所述容纳腔311。具体而言，外壳套318与内壳套317均为不锈钢套，能承受高温，受热不易于变形。

在一个实施例中，一种生物质油气相变方法，包括如下步骤：

将所述电加热棒320通电对所述容纳腔311内的高温熔盐进行加热，使得所述反应容器310内的温度不小于500℃；反应容器310内事先进行预热到不小于500℃后，再接收经过高温热裂解的生物炭，并通过电加热棒320持续加热使得反应容器31010内炭层的中心部分的温度升高到不小于1050℃，这样能使得挥发分(多组分气体)向下穿过炭层高温区域，焦油在较高的温度下发生深度裂化，分子质量较大的化合物通过断键脱氢、脱烷基以及其他一些自由基反应转变为分子质量较小的气态化合物和其他产物进入除尘塔。

将经过输送加热装置20高温热裂解后的产物输送到反应容器310内；将电加热棒320持续通电对所述反应容器310内的生物炭进行加热，并使得所述容纳腔311内的高温熔盐处于沸腾状态，其中，所述高温熔盐的沸点为不小于1050℃。

上述的生物质油气相变方法，反应容器310接收经过高温热裂解得到的生物炭过程中，控制多个电加热棒320同步加热工作，高温熔盐受热溶解直至沸腾，高温熔盐处于沸腾状态时温度保持不变，例如选取的高温熔盐的沸点为1250℃，持续给反应容器310内的生物炭进行加热，生物炭压力升高进而产生分解热效应，能保证反应容器310内炭层的中心部分的温度升高到不小于1050℃，这样能使得挥发分(多组分气体)向下穿过炭层高温区域，焦油在较高的温度下发生深度裂化，分子质量较大的化合物通过断键脱氢、脱烷基以及其他一些自由基反应转变为分子质量较小的气态化合物和其他产物进入除尘塔。

在一个实施例中，将电加热棒320持续通电对所述反应容器310内的生物炭进行加热，使得所述反应容器310内的温度控制为1050℃～1200℃。反应容器310内的温度控制为1050℃～1200℃时，达到了生物炭的二次裂解温度，焦油在该温度下发生深度裂化，分子质量较大的化合物通过断键脱氢、脱烷基以及其他一些自由基反应转变为分子质量较小的气态化合物和其他产物进入除尘塔，该1050℃～1200℃温度范围内生物质油气相变的效果较好。此外，无需再继续增大反应容器310内的温度，从而能够大大节省能源。具体而言，为了实现将反应容器310内的温度控制为1050℃～1200℃，选用的高温熔盐的沸点具体例如为1250℃、1220℃、1280℃或1300℃均可以。其中，高温熔盐具体选用氯化钡、氯化钠及氯化钾三元的混合物，该高温熔盐的沸点能达到1250℃。其中，可以理解的是，氯化钡、氯化钠及氯化钾的配比含量不同时，该高温熔盐的沸点略微有所不同，但是通过调整三者的含量配比，便能够控制该高温熔盐的沸点在1200℃以上。

进一步地，将电加热棒320持续通电对所述反应容器310内的生物炭进行加热，通过例如控制高温热裂解的生物炭加入到反应容器310内的流量大小，以及例如控制各个电加热棒320的发热功率大小，来控制反应容器310内炭层的中心部分的温度升高到不小于1050℃，这样能使得挥发分(多组分气体)向下穿过炭层高温区域，焦油在较高的温度下发生深度裂化，分子质量较大的化合物通过断键脱氢、脱烷基以及其他一些自由基反应转变为分子质量较小的气态化合物和其他产物进入除尘塔。

更进一步地，将电加热棒320持续通电对所述反应容器310内的生物炭进行加热，通过例如控制高温热裂解的生物炭加入到反应容器310内的流量大小，以及例如控制各个电加热棒320的发热功率大小，来控制反应容器310内炭层的中心部分的温度升高到不小于1100℃，这样能使得挥发分(多组分气体)向下穿过炭层高温区域，焦油在较高的温度下发生深度裂化，分子质量较大的化合物通过断键脱氢、脱烷基以及其他一些自由基反应转变为分子质量较小的气态化合物和其他产物进入除尘塔。

在一个实施例中，请参阅图23至图28，所述的生物质能热裂解装置还包括主动轴流式沉降除尘塔70及生物炭输送组件80。所述主动轴流式沉降除尘塔70包括塔体71、扇叶72及驱动机构73。所述塔体71的底部设有进气口711，所述塔体71的顶部设有出气口712，所述扇叶72可转动地设置于所述塔体71内并位于所述塔体71的中部；所述驱动机构73的动力转轴731与所述扇叶72相连，所述驱动机构73驱动所述扇叶72转动产生的风向朝向所述塔体71的底部；所述生物炭输送组件80设有第三入料口811、排气口812与卸料口813，所述生物质油气相变反应釜30的出料口313与所述生物炭输送组件80的第三入料口811相连通，所述卸料口813与所述炭仓40的进料口41相连通，所述排气口812与所述塔体71的进气口711相连通。

将不可凝气体通过进气口711通入到塔体71内，不可凝气体进入到塔体71内时瞬间扩张体积从而大幅度降低流速，不可凝气体中混杂的部分大颗粒炭粉因自重而回落到塔体71底部，并会及时地被塔体71底部的生物炭输送组件80输送到炭仓40中；此外，不可凝气体通过进气口711通入到塔体71内的同时，同步通过驱动机构73驱动扇叶72转动，扇叶72转动时产生朝向塔体71的底部的离心作用力，相当于在塔体71内的中部形成一个风帘屏障，小颗粒炭粉撞击到扇叶72时无法通过该风帘屏障并被离心甩向塔体71的侧壁，随即跟随扇叶72转动产生的风向下落到塔体71的底部，并会及时地被塔体71底部的输送装置输送到炭仓40中；另一方面，扇叶72转动时能减小不可凝气体的流速，从而有利于炭粉在自身重力作用下回落到塔体71底部。

经过高温裂解得到的炭粉及不可凝气体通过反应釜的出料口313排出到生物炭输送组件80中，其中炭粉在生物炭输送组件80的输送作用下通过生物炭输送组件80的卸料口813排入到炭仓40内，由于炭仓40为封闭仓体结构，不可凝气体只能通过生物炭输送组件80的排气口812排出到塔体71内。

一般地，当扇叶72与进气口711、出气口712之间的间距越大，则表示垂直落差较大，炭粉在塔体71内的沉降效果越好。

具体而言，扇叶72可转动地设置于所述塔体71内并位于所述塔体71的二分之一高度位置处、三分之一高度位置处或三分之二高度位置处。

在一个实施例中，所述扇叶72与所述进气口711之间的间距为60cm～100cm。所述扇叶72与所述出气口712之间的间距为60cm～100cm。如此，不可凝气体在塔体71内的沉降效果较好，无需继续增大塔体71的高度而造成设备体积与造价成本增大。

一般地，反应釜中高温热裂解得到不可凝气体的速率为0.2立方米/分钟～0.5立方米/分钟。即进入到塔体71内的不可凝气体的速率为0.2立方米/分钟～0.5立方米/分钟。

在一个实施例中，所述扇叶72的转速控制为2r/s～20r/s。所述扇叶72的外缘与所述塔体71的内侧壁设有间隙或接触配合，所述塔体71的轴向面为圆形面。如此，扇叶72能对炭粉起到较好的阻挡作用，除尘效果较好，另一方面扇叶72转速不至于过大而影响不可凝气体穿过向外排放。具体而言，扇叶72的转速控制为5r/s～8r/s。此时，在对不可凝气体向外排放速率影响不大时，对炭粉起到较好的阻挡作用，除尘效果较好。

其中，塔体71的内侧壁的口径具体为15cm～25cm。

此外，驱动机构73的动力转轴731上可以间隔设置三个扇叶72、四个扇叶72、五个扇叶72、六个扇叶72或八个扇叶72，即动力转轴731转动时带动若干个扇叶72同步转动，对炭粉起到较好的阻挡作用。

在一个实施例中，所述驱动机构73为电机，所述电机装设在所述塔体71的顶部。所述动力转轴731贯穿所述塔体71的顶壁伸入到所述塔体71内。具体地，塔体71的顶壁设有用于动力转轴731穿过的接口713，接口713处设置有第一法兰盘6193，电机设置有与第一法兰盘6193配合连接的第二法兰盘14。

进一步地，请参阅图25及图26，所述塔体71内设置有第三轴承74。所述第三轴承74通过连杆75与所述塔体71的内侧壁相连，所述动力转轴731的端部可转动地设置于所述第三轴承74上。如此，通过第三轴承74对动力转轴731的支撑，动力转轴731能更为稳定地设置于塔体71内。具体而言，为了增加第三轴承74的稳固性，第三轴承74通过例如间隔设置的三个连杆75与塔体71的内侧壁相连。

在一个实施例中，请参阅图25及图26，所述塔体71包括可拆卸连接的第一分塔体714与第二分塔体715。所述第一分塔体714设置于所述第二分塔体715的上方。所述扇叶72位于所述第一分塔体714内。如此，当需要对塔体71的内侧壁进行清理处理时，可以将第一分塔体714与第二分塔体715进行拆开，然后对第一分塔体714与第二分塔体715的内侧壁进行相关清理处理，使得第一分塔体714与第二分塔体715的内侧壁的清理操作较为方便可行。此外，第二分塔体715内侧壁的炭粉多于第一塔体71，第二分塔体715为主要清理对象，由于扇叶72位于第一分塔体714内，从而便于对第二分塔体715实施清理操作。具体而言，第一分塔体714、第二分塔体715均连接有第四法兰盘716，将两个第四法兰盘716之间进行连接后，便能实现第一分塔体714与第二分塔体715之间的连接。

在一个实施例中，所述生物炭输送组件80包括第三输送管81与第四螺旋轴82。所述第四螺旋轴82可转动地设置于所述第三输送管81内。所述第三入料口811、所述排气口812与所述卸料口813均设置于所述第三输送管81上，所述第四螺旋轴82转动时用于将所述第三入料口811、所述排气口812处的炭粉推送到所述卸料口813；所述第三入料口811位于所述卸料口813与所述排气口812之间。

如此，炭粉在生物炭输送组件80的输送作用下通过生物炭输送组件80的卸料口813排入到炭仓40内后，在螺旋轴转动作用下被推送到卸料口813，并进入到炭仓40内。此外，回落到塔体71底部的炭粉通过排气口812进入到第三输送管81内，同样在第四螺旋轴82转动作用下被推送到卸料口813，有利于炭粉的回收处理，无需另外增加炭仓40。

更进一步地，所述第三入料口811位于所述卸料口813与所述排气口812之间。由于第三入料口811位于卸料口813与排气口812之间，这样从反应釜内掉落到第三输送管81内的炭粉直接由第四螺旋轴82推送到卸料口813，不会经过排气口812，如此有利于炭粉的回收处理。

进一步地，炭仓40的进料口41与炭仓40的排料口均设置有开关阀42，炭仓40具体为两个，第三输送管81的卸料口813具体为两个，两个炭仓40与两个卸料口813一一相应设置。两个炭仓40通过开闭进料口41、排料口处的开关阀42，可以使得反应釜及第三输送管81内部始终保持与外界隔绝状态。具体而言，当其中一个炭仓40装满炭粉时，则将该炭仓40的进料口41处的开关阀42关闭，可以将该炭仓40的排料口的开关阀42打开进行排炭粉操作，同时将另一个炭仓40的进料口41处的开关阀42打开，以及将另一个炭仓40的排料口处的开关阀42关闭。

在一个实施例中，一种生物炭制备方法，包括如下步骤：

步骤S100、将生物质原料依次进行脱水处理、一次裂解处理以及炭化处理；

步骤S200、将炭化处理后的产物进行二次裂解处理；

步骤S300、将二次裂解处理后的生物炭进行收集处理。

上述的生物炭制备方法，其技术效果类似于生物质能热裂解装置，能够对生物质原料进行高效率的炭化处理。

进一步地，步骤S100具体为：

第一阶段：脱水阶段(室温～100℃)，在这阶段生物质原料发生物理变化，主要是失去水分；

原料脱水后进入第二阶段：主要热裂解阶段(100℃～380℃)，在这一阶段生物质在缺氧条件下受热分解，随着温度的不断升高，各种挥发物相应析出，原料发生大部分的质量损失，物料虽然达到着火点，但由于缺氧而不能燃烧，不能出现气相火焰；

原料裂解后进入第三阶段：炭化阶段(＞400℃)在这一阶段发生的分解非常的缓慢，产生的质量损失比第二阶段小得多，该阶段通常是C-C键和C-H键的进一步裂解。随着深层挥发物向外层的扩散，最终形成生物炭。如此，高温热裂解得到的生物炭一般携带大量挥发分进入到反应容器310内。

在一个实施例中，在步骤S200中，将炭化处理后的产物进行二次裂解处理中的温度控制为不小于1050℃，这样能使得挥发分(多组分气体)向下穿过炭层高温区域，焦油在较高的温度下发生深度裂化，分子质量较大的化合物通过断键脱氢、脱烷基以及其他一些自由基反应转变为分子质量较小的气态化合物和其他产物进入除尘塔。

在一个实施例中，步骤S200中的温度控制为1050℃～1200℃。如此，达到了生物炭的二次裂解温度，焦油在该温度下发生深度裂化，分子质量较大的化合物通过断键脱氢、脱烷基以及其他一些自由基反应转变为分子质量较小的气态化合物和其他产物进入除尘塔，该1050℃～1200℃温度范围内生物质油气相变的效果较好。此外，无需再继续增大反应容器310内的温度，从而能够大大节省能源。

在一个实施例中，在步骤S300中，将二次裂解处理后的生物炭进行冷却处理后再送入到炭仓40内。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种生物质能热裂解装置，其特征在于，包括：

原料料仓，所述原料料仓用于装设生物质原料；

输送加热装置，所述输送加热装置用于接收所述原料料仓的生物质原料并将所述生物质原料向下一工位输送，所述输送加热装置包括沿着生物质原料的输送方向依次设置的脱水反应部、裂解反应部与炭化反应部；

生物质油气相变反应釜，所述生物质油气相变反应釜用于接收所述炭化反应部输出的产物，并对所述产物进行二次裂解处理；及

炭仓，所述炭仓用于接收并存储所述生物质油气相变反应釜输出的生物炭。

2.根据权利要求1所述的生物质能热裂解装置，其特征在于，还包括设置于所述原料料仓与所述输送加热装置之间的物料输送组件，所述原料料仓包括第一原料料仓与第二原料料仓，所述物料输送组件包括第一输送管、第一螺旋轴、第一开关阀与第二开关阀，所述第一输送管的侧壁上设有与所述第一原料料仓的出料口对应的第一入料口、与所述第二原料料仓的出料口对应的第二入料口及与所述输送加热装置的进料口对应的出料口，所述第一螺旋轴可转动地设置于所述第一输送管内；所述第一开关阀设置于所述第一入料口，所述第二开关阀设置于所述第二入料口。

3.根据权利要求1所述的生物质能热裂解装置，其特征在于，所述原料料仓内设有破拱送料组件，所述原料料仓的底部侧壁上设有第一安装口与第二安装口，所述破拱送料组件包括输送筒、第二螺旋轴、第一推料件与第二推料件，所述输送筒一端装设于所述第一安装口，所述输送筒另一端装设于所述第二安装口，所述输送筒的侧壁上开设有窗口，所述第二螺旋轴可转动地设置于所述输送筒内并用于将所述输送筒内的生物质原料输送到所述输送加热装置；所述第一推料件与所述第二推料件分别可转动地设置于所述窗口的两侧，所述第一推料件与所述第二推料件相向转动过程中能将物料推送到所述窗口内。

4.根据权利要求1所述的生物质能热裂解装置，其特征在于，所述输送加热装置包括第二输送管、第一感应线圈、第二感应线圈及第三感应线圈；所述第二输送管的管壁上沿着生物质原料的输送方向依次设有第一腔室、第二腔室及第三腔室，所述第一腔室、所述第二腔室及所述第三腔室分别对应位于所述脱水反应部、所述裂解反应部与所述炭化反应部，所述第一腔室、所述第二腔室及所述第三腔室均用于装入金属换热介质；

所述第一感应线圈、所述第二感应线圈及所述第三感应线圈依次套设于所述第二输送管外并与所述第一腔室、所述第二腔室及所述第三腔室一一对应设置，所述第一感应线圈通电时用于使所述第一腔室内的金属换热介质发热并熔化，所述第二感应线圈通电时用于使所述第二腔室内的金属换热介质发热并熔化，所述第三感应线圈通电时用于使所述第三腔室内的金属换热介质发热并熔化。

5.根据权利要求4所述的生物质能热裂解装置，其特征在于，所述输送加热装置还包括可转动地套设于所述第二输送管内的第三螺旋轴，所述第三螺旋轴转动时用于驱动所述生物质原料从所述脱水反应部移动至所述炭化反应部。

6.根据权利要求5所述的生物质能热裂解装置，其特征在于，所述第三螺旋轴的第一端的端面沿着所述第三螺旋轴的轴心方向设有插孔，所述第三螺旋轴的第二端用于与动力转轴相连，所述第三螺旋轴用于可转动地设置于第二输送管内；所述插孔内设置有发热管，所述发热管的端部设有第一端盖，所述第一端盖位于所述插孔外并用于与所述第二输送管的端部密封配合。

7.根据权利要求1所述的生物质能热裂解装置，其特征在于，所述生物质油气相变反应釜包括反应容器及电加热棒，所述反应容器的侧壁上设有从所述侧壁的顶部向下延伸到所述侧壁的底部的容纳腔；所述电加热棒为多个，且多个所述电加热棒绕所述反应容器的中心周向间隔地设置于所述容纳腔内，所述容纳腔内还用于注入高温熔盐。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的生物质能热裂解装置，其特征在于，还包括主动轴流式沉降除尘塔及生物炭输送组件，所述主动轴流式沉降除尘塔包括塔体、扇叶及驱动机构，所述塔体的底部设有进气口，所述塔体的顶部设有出气口，所述扇叶可转动地设置于所述塔体内并位于所述塔体的中部；所述驱动机构的动力转轴与所述扇叶相连，所述驱动机构驱动所述扇叶转动产生的风向朝向所述塔体的底部；所述生物炭输送组件设有第三入料口、排气口与卸料口，所述生物质油气相变反应釜的出料口与所述生物炭输送组件的第三入料口相连通，所述卸料口与所述炭仓的进料口相连通，所述排气口与所述塔体的进气口相连通。

9.根据权利要求8所述的生物质能热裂解装置，其特征在于，所述生物炭输送组件包括第三输送管与第四螺旋轴，所述第四螺旋轴可转动地设置于所述第三输送管内；所述第三入料口、所述排气口与所述卸料口均设置于所述第三输送管上，所述第四螺旋轴转动时用于将所述第三入料口、所述排气口处的炭粉推送到所述卸料口；所述第三入料口位于所述卸料口与所述排气口之间。

10.一种生物炭制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将生物质原料依次进行脱水处理、一次裂解处理以及炭化处理；

将炭化处理后的产物进行二次裂解处理；

将二次裂解处理后的生物炭进行收集处理。