技术领域 本发明涉及一种将有机物通过热解方式碳化、 活化， 从而制备农业 炭的方法。所述有机物一般是指动物粪便、稻 米谷壳、花生壳、玉米秆、 树木废料等废弃的有机原料。

本发明还涉及一种用于实现上述方法的装置。

背景技术

2007年国际 "农业炭"发起大会在澳大利亚新南威尔士召开� �� 各国 科学家和企业界对 "农业炭"技术研究和运用引起了高度关注。

"农业炭 "（Agrichar)是将动物粪便、稻米谷壳、花生壳� �玉米秆、 树木废料等有机原料， 在无氧环境下低温热解后形成的类似木炭一样 的 残渣， 大约 50 %的有机原料中的碳保留在其中。

澳大利亚伍伦巴农业研究所的最新研究成果再 次证实了 "农业炭" 技术的巨大潜力。 研究人员按每公顷农田施加 10 吨 "农业炭" 的量进 行了试验， 结果表明， "农业炭"可以使小麦的产量增加 3 倍， 使大豆 的产量增加 2倍多。 同时， 他们还单独使用氮肥以及 "农业炭"和氮肥 并用来进行对比试验，发现产量基本相同。这 说明，单独使用"农业炭" 就可以起到和使用氮肥一样的增产效果。

"农业炭"技术还可以大大减少温室气体的排放� �� 澳大利亚著名科 学家提姆*富兰纳瑞指出， 在全球范围内， 土壤释放的温室气体量是化 石燃烧产生的温室气体的 10倍多。 通过对土壤中释放出的气体进行测 量和对比，发现"农业炭 "可以显著减少二氧化碳和一氧化二氮的释放� � 而一氧化二氮是另一种更严重的温室气体， 其制造温室效应的效力是二 氧化碳的 300倍， 在空气中可持续 150年之久。

澳大利亚伍伦巴农业研究所另一位环境科学家 史蒂夫 ·肯姆伯指出， "农业炭"还为农民和环境带来另一个好处。 农作物残余、 地面覆盖物 以及混合肥料等形式中的碳在土壤中是不稳定 的， 在两至三年内就会彻 底分解， 转化成二氧化碳。 而 "农业炭"在土壤中很稳定， 其中的碳可 以保持几百年的时间。 这意味着， 使用等量的 "农业炭"和混合肥料， "农业炭"一次就可以顶上几十年， 而混合肥料却要年年使用， 这无疑 会减少农民的支出。 对于环境而言， 由于不稳定的、 易分解的碳被稳定 的 "农业炭"代替， 土壤释放的二氧化碳量将大大减少。

人类在生产、 生活过程中每天产生大量的有机废弃物： 养牛场、 养 鸡场的粪便； 粮食加工企业的稻米谷壳、 花生壳； 农业生产过程中产生 的农作物秸秆； 制糖企业生产过程中剩余的蔗渣； 浅水湖泊污染治理打 捞的蓝藻……等等。上述有机废弃物中除了水 分外，还含大量的有机物， 有机物的主要成分是碳。 这些有机废弃物含水量大， 成分复杂， 地点分 散， 如果不能及时、 妥善处理极易发臭， 造成环境污染。

众所周知， 将动物粪便、 稻米谷壳、 花生壳、 农作物秸秆、 蔗渣、 蓝藻等有机废弃物， 在无氧环境下热解、 碳化、 活化后可以制成农业炭

(Agnchar 是否可以采用一种装置使上述有机废弃物热解 、 碳化、 活 化后制造农业碳实现工业化生产， 至今未见报道。

发明内容 本发明的目的在于提供一种将动物粪便、 稻米谷壳、 花生壳、 农作 物秸秆、 蔗渣、 蓝藻等有机废弃物， 在无氧环境下热解、 碳化、 活化制 备农业炭的方法。

本发明的又一目的在于提供一种用于将有机废 弃物热解、 碳化、 活 化的装置。

为实现上述目的， 本发明提供一种利用有机物制备农业碳的方法 ， 包括如下歩骤： 将所述有机物输送到加热设备中； 利用该加热设备对所 述有机物进行加热， 使所述有机物进行分解， 生成碳与混合气体， 并将 所述混合气体排出； 在对所述加热设备进行加热的同时， 将蒸汽和烟气 输送到所述加热设备中， 对生成的所述碳进行活化一段时间， 从而生成 所述农业碳； 其中， 所述蒸汽为水蒸汽， 所述烟气是可燃物燃烧后生成 的。

根据本发明的一种优选实施方式， 利用可燃物燃烧产生的热量对蒸 汽锅炉内的水进行加热， 该可燃物燃烧后生成所述烟气， 所述蒸汽锅炉 内的水经加热蒸发后生成所述蒸汽。

根据本发明的一种优选实施方式， 输入到所述加热设备的蒸汽的体 积与该加热设备内生成的碳的比为 500〜700m ³ :lt。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述加热温度为 650〜750°C， 所 述活化时间为 15〜30分钟。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述加热设备在加热过程中对所 述有机物进行翻动。

根据本发明的一种优选实施方式， 将所述从加热设备排出的混合气 体中包含的可燃气体输送到所述蒸汽锅炉中进 行燃烧。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述蒸汽锅炉包括一个用于燃烧 可燃物的炉膛， 在燃烧时， 向该炉膛内同时通入能够独立维持燃烧的可 燃物以及所述从加热设备排出的混合气体中包 含的可燃气体。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述能够独立维持燃烧的可燃物 为天然气， 其通过一个天然气燃烧器进行燃烧。

根据本发明的一种优选实施方式， 将所述蒸汽和烟气混合后输入所 述加热设备中。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述蒸汽和烟气通过文丘里管进 行混合。

本发明还提供一种利用有机物制备农业碳的装 置， 包括一个加热室， 用于对所述有机物进行加热， 使所述有机物进行分解， 生成碳与混合气 体， 并将所述混合气体排出； 一个蒸汽锅炉， 用于产生蒸汽和烟气， 并 将所述蒸汽和烟气输送到所述加热室中， 以对生成的所述碳进行活化一 段时间， 从而生成所述农业碳， 其中所述蒸汽为水蒸汽， 所述烟气是可 燃物燃烧后生成的。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述蒸汽锅炉通过一个蒸汽烟气 混合器与所述加热室相连， 所述蒸汽烟气混合器用于将所述蒸汽锅炉产 生的蒸汽和烟气进行混合。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述蒸汽烟气混合器是文丘里管。 根据本发明的一种优选实施方式， 所述蒸汽锅炉与一个蓄热罐连接， 该蓄热罐与所述蒸汽烟气混合器连接， 所述蓄热罐用于存储由所述蒸汽 锅炉产生的蒸汽。

根据本发明的一种优选实施方式， 在蓄热罐与蒸汽烟气混合器之间 的管道上设有蒸汽流量计和蒸汽压力平衡阀， 其分别用于测量和调节输 送蒸汽的速率。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述加热室内安装有一个加热滚 筒， 所述加热滚筒呈一圆筒形， 且可绕其中轴相对于加热室进行旋转， 所述加热滚筒用于容纳并加热所述有机物。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述加热滚筒具有一个排汽管， 用于输出所述有机物分解产生的混合气体， 并且， 所述装置还包括一个 混合气体净化处理设备， 用于将所述混合气体进行过滤生成可燃气体， 该可燃气体通过管道输送到所述蒸汽锅炉进行 燃烧。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述蒸汽锅炉包括一个用于燃烧 可燃物的炉膛， 该炉膛内包括一个能够独立支持燃烧的燃烧器 和一个用 于燃烧来自所述加热滚筒的可燃气体的燃烧器 。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述混合气体净化处理设备为喷 淋塔。

根据本发明的一种优选实施方式， 在所述加热滚筒的内壁安装有多 排翻导料板， 每排翻导料板由多块翻导料板组成， 所述翻导料板用于在 加热滚筒进行转动时对装填的有机物进行翻动 。

根据本发明的一种优选实施方式， 在所述每排两块翻导料板之间有 膨胀缝， 每块翻导料板由一个平面和一个斜面呈 5°〜20°度角的三角形 组成， 其中每排翻导料板的平面为水平排列， 所述三角形的尖端朝向用 于将农业碳排出的一端。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述加热室的两端侧壁和顶部的 外壁覆盖有隔热保温材料。

根据本发明的一种优选实施方式， 在所述加热滚筒的下半部包覆呈 半圆形的弧形电磁线圈， 该电磁线圈用于产生高频交变磁场。

根据本发明的一种优选实施方式， 在所述加热室的下面设有一个电 气设备间， 该电气设备间内安装有与所述电磁线圈电性连 接的电力转换 装置， 该电力转换装置用于向所述电磁线圈提供高频 交流电。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述电气设备间两侧设有通风格 栅门， 通风格栅门内安装有用于散热的排风机。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述电磁线圈的上表面覆盖有陶 瓷板， 所述加热滚筒的下半部与所述陶瓷板之间具有 间隙。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述间隙为 l〜5mm。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述加热滚筒的一端为锥形筒体， 该锥形筒体的内侧端的内径大于外侧端的内径 ， 所述锥形筒体内设有一 个用于排出所述农业碳的排料板。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述锥形筒体的外侧端与一个出 料滚筒固定连接。 该出料滚筒也呈圆筒形， 其内径等于锥形筒体外侧端 内径， 用于将从加热滚筒内排出的农业碳输送到外部 。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述出料滚筒内设有螺旋导料板， 当出料滚筒转动时， 其用于将农业碳向外部输送。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述出料滚筒的外侧端依次穿过 一个托辊室和一个出料间， 并伸入到一个出料仓内， 并与设置于出料仓 内的一个出料室固定连接， 出料室用于接收由出料滚筒排出的农业碳。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述出料室的外侧壁上设有一个 放料口， 该放料口上安装有放料口盖。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述托辊室用于容纳托辊和托圈， 所述托圈设置在出料滚筒的外壁圆周上， 该托圈与该托辊啮合连接， 所 述托圈和托辊用于支撑所述出料滚筒， 并使之能够绕其中轴进行转动。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述出料间位于所述出料仓与托 辊室之间， 其两侧开有金属门， 顶部设有除尘口， 该除尘口与一个除尘 风管连接， 用于给出料间除尘。

根据本发明的一种优选实施方式， 还包括一个内输送管， 其自所述 出料仓外侧壁轴向地插设在所述出料滚筒内， 并延伸至加热滚筒内， 用 于向所述加热滚筒内输送所述有机物原料。

根据本发明的一种优选实施方式， 该内输送管的进料管口通过旋转 接头连接一个外输送管， 该外输送管与一个物料输送装置连接， 所述物 料输送装置用于将所述有机物原料通过所述外 输送管、 内输送管推送到 所述加热滚筒内。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述内输送管的出料一端的直径 大于进料一端的直径。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述外输送管上还安装有混合气 三通阀， 该混合气三通阀的两端与该外输送管连接， 另一端通过管道与 所述蒸汽烟气混合器的出气口连接， 以便向所述加热滚筒提供所述蒸汽 烟气混合气体。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述外输送管上还安装有压缩空 气三通阀， 该压缩空气三通阀的两端与该外输送管连接， 另一端通过管 道与一个压缩空气罐的出气口连接， 该压缩空气罐用于将所述有机物原 料吹入加热滚筒内。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述加热滚筒的与连接出料滚筒 一端相反的一端与一个驱动滚筒连接， 该驱动滚筒用于驱动所述加热滚 筒进行转动。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述驱动滚筒驱动所述加热滚筒 的转速为 2-5r/min。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述驱动滚筒设于一个驱动设备 间内， 驱动设备间内安装驱动装置， 由该驱动装置中的电机驱动加热滚 筒作正反向转动。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述驱动滚筒外部安装有托圈和 驱动齿轮，该托圈支撑在一个托辊上，该驱动 齿轮与该驱动装置的咬合。

根据本发明的一种优选实施方式， 所述驱动滚筒外面包覆有隔热保 温材料。

本发明可以工业化生产的规模将动物粪便、 稻米谷壳、 花生壳、 农 作物秸秆、 蔗渣、 蓝藻等有机废弃物， 在无氧环境下热解、 碳化、 活化 后可以制成农业炭 （Agrichar)。

附图说明 图 1为本发明装置的结构示意图；

图 2为本发明装置的剖面结构示意图；

图 3为沿图 2中 A-A线的剖面示意图；

图 4为本发明的锥形筒体内的翻导料板示意图，� �中图 4a为加热滚 筒的剖面图， 图 4b为沿图 4a中 B-B线的剖面示意图。

具体实施方式 为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 以下结合具体 实施例， 并参照附图， 对本发明作进一歩的详细说明。 附图中的标记说 明如下：

1-控制柜、 2-除尘器、 3-除尘管道， 4-蓄热罐安全阀、 5-蓄热罐蒸汽 阀、 6-蓄热罐压力显示与传感器、 7-蓄热罐、 8-蓄热罐进汽口、 9-蓄热罐 排污口、 10-蒸汽锅炉排污口、 11-蒸汽锅炉蒸气阀、 12-蒸汽管道、 13- 蒸汽锅炉安全阀、 14-蒸汽锅炉压力显示与传感器、 15-烟气口、 16-补水 口、 17-水位计、 18-天然气燃烧器、 19-甲垸气燃烧器、 20-蒸汽锅炉、 21- 进料仓、 22-物料输送设备、 23-物料输送管道、 24-压缩空气罐、 25-出气 阀、 26-进气口、 27-空气压力显示与传感器、 28-压缩空气三通阀、 29- 蒸汽烟气三通阀、 30-烟气进口、 31-蒸汽入口、 32-蒸汽烟气混合器、 33- 空气压缩机、 34-轮子、 35-排料箱、 36-出料口、 37-出料仓、 38-放料口 盖、 39-放料口、 40-折页、 41-螺旋导料板、 42-检查口、 43-蒸汽烟气混 合出口、 44-物料管旋转接头、 45-内输送管、 46-出料室、 47-出料滚筒、 48-隔热保温材料、 49-隔板、 50-压缩空气罐安全阀、 51-出料间、 52-出 料仓温度传感器、 53-除尘口、 54-通风管、 55-滚圈、 56-托辊室、 57-密 封装置、 58-除尘风管、 59-金属外壳、 60-顶部温度传感器、 61-加热室、 62-加热滚筒、 63-翻导料板、 64-排汽管、 65-驱动滚筒、 66-驱动齿轮、 67-驱动设备间、 68-排汽管旋转接头、 69-混合气体出口、 70-混合气管、 71-可燃气出口、 72-混合气体净化处理设备、 73-喷淋水接口、 74-排水口、 75-排送风机、 76-底座、 77-驱动装置、 78-止推滚轮、 79-托辊、 80-高强 度陶瓷板、 81-电力转换装置、 82-电磁线圈、 83-电气设备间、 84-排料板、 85-锥形筒体、 86-排渣室、 87-排渣口、 88-进风口、 89-金属门、 90-中部 温度传感器、 91-通风隔栅、 92-排渣室门、 93-隔栅通风门、 94-电气间温 度传感器、 95-电磁线圈温度传感器、 96-排风机、 97-烟囱、 98-可燃气体 管道、 99-蒸汽压力平衡阀、 100-蒸汽流量计、 101-蒸汽管道。

本发明提出的利用有机物制备农业碳的方法是 将有机物输送到一 个加热设备中， 利用加热设备对有机物进行加热， 使有机物进行分解， 生成碳与混合气体， 并且在进行加热的同时将蒸汽和烟气输送到所 述加 热设备中， 以对生成的碳进行活化从而生成所述农业碳。

本发明中的蒸汽是指水蒸汽， 烟气是指可燃物燃烧后生成的气体或 固气混合物。

所述的蒸汽和烟气可由一个蒸汽锅炉提供， 利用可燃物燃烧产生的 热量对所述蒸汽锅炉内的水进行加热生成蒸汽 ， 且可燃物燃烧后生成所 述烟气。

下面通过一个实现上述方法的一个设备的实施 例来具体描述本发 明， 该设备用于利用有机物来制备农业碳。 请结合图 1至图 4。 本发明 实施例的装置主要包括一个加热室 61和一个蒸汽锅炉 20， 所述加热室 61用于对有机物进行加热生成碳， 蒸汽锅炉 20用于提供蒸汽和烟气， 以对所生成的碳进行活化。

该加热室 61 在大致呈圆筒形， 其轴向平行于水平面安置， 并且其 安装在一个金属外壳 59内。

在该加热室 61 内安装有一加热滚筒 62， 用于装填有机物， 该加热 滚筒 62 也呈一圆筒形， 并可绕其中轴相对于加热室进行旋转， 其中轴 与加热室 61的轴向平行。 加热滚筒由耐高温的材料制成， 例如 310S不 锈钢。

加热滚筒 62内壁安装有多排翻导料板 63，每排翻导料板 63由多块 翻导料板 63组成， 翻导料板 63用于在加热滚筒进行转动时对装填的有 机物进行翻动， 每排两块翻导料板 63之间有膨胀缝； 每块翻导料板 63 由一个平面和一个斜面呈 5°〜20°度角的三角形组成， 其中每排翻导料 板 63的平面为水平排列， 翻导料板 63的三角形尖端朝向用于将农业碳 热排出的一端。

优选地，加热室 61两端侧壁和顶部的外壁覆盖有隔热保温材料 48。 根据该实施例， 在加热滚筒 62 的下半部包覆呈半圆形的弧形电磁 线圈 82， 该电磁线圈 82具有至少一组 （本实施例和附图是以 5组电磁 线圈为例说明）， 该电磁线圈 82用于产生高频交变磁场。 电磁线圈 82 的上表面覆盖有可以耐高温的高强度陶瓷板 80。 加热滚筒 62的下半部 与陶瓷板 80之间留有工作间隙， 该工作间隙是为了使加热滚筒 62在旋 转时不与陶瓷板 80产生接触式摩擦， 并且， 该工作间隙能够保证加热 滚筒 62能够接受到电磁线圈 82产生的交变磁场。 该工作间隙一般设在 l〜5mm之间。如果间隙距离过大， 则电磁线圈 82形成的高频交变磁场 的磁力线无法通过加热滚筒 62金属体内产生涡流；如果距离间隙过小， 则会使加热滚筒 62与陶瓷板 80产生接触式摩擦而损坏电磁线圈。

根据该实施例， 在加热室 61的下面设有一电气设备间 83， 电气设 备间 83内安装有与所述 5组电磁线圈 82分别电性连接的 5个电力转换 装置 81， 该电力转换装置 81用于向所述电磁线圈 82提供高频交流电， 其主要由整流电路、 逆变电路、 控制回路、 继电器、 电风扇等组成。 由 于电力转换装置 81 的具体构成属于现有技术， 因此在本发明中不再赘 述。

电气设备间 83的两侧开设有通风格栅门 93， 其中一侧的通风格栅 门 93内安装有排风机 96， 每个排风扇对应一个电力转换装置 81， 通过 电气设备间内的温度传感器 94 测定工作温度， 当工作温度过高时， 启 动排风扇 96对电气设备间 83进行散热。

在该实施例中， 加热滚筒 62的转速设计在 2-5r/min (转 /分钟）， 加 热滚筒 62的外壁与加热室 61两侧的上半部的距离约为 300mm，加热滚 筒 62的外壁与加热室 61的顶部内壁的距离亦为 300mm。 加热滚筒 62 的一端为锥形筒体 85， 该锥形筒体的内侧端的内径较大， 外侧端的内径 较小。 锥形筒体 85内设有用于排出所述农业碳排料板 84。

锥形筒体 85的外侧端与一个出料滚筒 47的一端固定连接。 该出料 滚筒 47也呈圆筒形， 其内径等于锥形筒体 85外侧端内径， 即小于加热 滚筒 62的内径。 出料滚筒 47用于将加热滚筒 62排出的农业碳输送到 外部。

出料滚筒 47 内安装有螺旋导料板 41。 螺旋导料板 41 与出料滚筒 47的垂直夹角为左旋 3°〜15°，用于当出料滚筒 47转动时将农业碳向外 部输送。

出料滚筒 47的另一端依次穿过一个托辊室 56和一个出料间 51，并 伸入到一个出料仓 37内， 并与设置于出料仓 37内的一个出料室 46固 定连接。 出料室 46用于接收由出料滚筒 47排出的农业碳， 在该实施例 中， 其随出料滚筒 47转动， 并且其外侧壁上设有一个放料口 39， 该放 料口 39上设有一放料口盖 38， 放料口盖 38和出料室 46的外侧壁由一 个折页 40连接， 当放料口 39随着出料室 46转到顶部时， 该放料口盖 由于重力作用而盖住放料口 39， 以避免产生太多的粉尘。

出料仓 37包围所述出料室 46， 不随出料滚筒 47转动， 且其下部设 有出料口 36， 外侧壁设有检查口 42、 出料仓温度传感器 52、 旋转接头 44。 出料仓 37的外部有隔热保温材料 48。

当出料室 46的放料口 39每次转到下面， 出料室 46的放料口 39朝 下时， 放料口盖盖 38由于重力的作用向下打开， 出料室 46底部的碳从 放料口 39被放出， 进入出料仓 37内， 再从出料仓 37下面的出料口 36 排出。

所述托辊室 56用于容纳托辊 79和托圈 55，所述托圈设置在出料滚 筒 47的外壁圆周上， 该托圈 55与该托辊 79啮合连接， 所述托圈 55和 托辊 79用于支撑所述出料滚筒 47， 并使之能够绕其中轴进行转动。 优选地， 在出料滚筒 47的外壁上还设有隔热保温材料 48。 出料滚 筒 47与加热室 61、 出料仓 37之间的连接部位设有密封装置 57。

出料间 51位于出料仓 37与托辊室 56之间，其两侧开有金属门 89， 顶部设有除尘口 53。除尘口 53与除尘风管 58连接，用于给出料间除尘。 出料间 51底部有排渣口 87。 排渣口 87下部是一个排渣室 86， 排渣室 86内设有带轮子 34的排渣箱 35， 排渣室 87—侧有排渣室门 92， 可以 将排渣箱 35拉出。

出料间 51与托辊室 56之间具有隔板 49，隔板 49下部有通风口 88。 托辊室 56内有通风管 54， 其一端为通风口 89， 另一端为位于托辊室 56 内上半部的通风口 4。 同样， 托辊室的两侧也有金属门 89。

加热滚筒 62的另一端 （连接出料滚筒 47相反的一端） 与驱动滚筒 65连接， 该驱动滚筒 65用于驱动所述加热滚筒 62进行转动。驱动滚筒 65位于驱动设备间 67内。 驱动设备间 67内还安装有托辊 79、 止推滚 轮 78、驱动装置 77， 顶部有除尘口 53。驱动滚筒 65外部设有托圈 55、 驱动齿轮 66。托圈 55坐落在托辊 79上， 托圈 55朝向驱动齿轮 66的一 侧与止推滚轮 78接触； 驱动齿轮 66与驱动装置 77的齿轮咬合， 驱动 滚筒 65外面有隔热保温材料 48。 除尘口 53与除尘风管 58连接。 驱动 设备间 67外侧端板安装有旋转接头 68， 驱动设备间 67两侧有金属门 89。 金属门 89的下部有通风格栅 91。

驱动滚筒 65 内安装有排汽管 64， 排汽管 64—端伸入到加热滚筒 62内，另一端在驱动滚筒 65外与驱动设备间 67外壁上安装的排气管旋 转接头 68连接。 排汽管 64伸入加热滚筒 62内一端直径大于与排气管 旋转接头 68连接一端的直径。排气管旋转接头 68外端有出汽口 69。 出 汽口 69通过管道 70与混合气净化处理设备 72进汽口连接。 混合气体 净化处理设备 72 可采用喷淋塔， 喷淋塔为公知的设备。 喷淋塔有进水 口 73、 出水口 74、 进汽口 70、 可燃气体出口 71。 混合气体中甲垸、 乙 垸等可燃气体通过混合气体进化处理设备的可 燃气出口 71、 排送风机 75、 可燃气管道 98输送到蒸汽锅炉 20的甲垸气燃烧器 19。 根据本发明的设备还包括一个内输送管 45，其一端穿过出料仓 37、 出料室 46、出料滚筒 47伸入到加热滚筒 62内（该端称之为出料管口）。 另一端与出料仓 37外壁安装的物料管旋转接头 44连接 （该端称之为进 料管口）。 内输送管 45与出料室 46、 出料滚筒 47接触部位悍接。 内输 送管 45出料管口（即伸入加热滚筒 62的一端）直径大于与进料管口（即 与物料管旋转接头 44 连接一端） 直径， 以避免进料时发生堵塞。 物料 管旋转接头 44连接一外输送管 23，该外输送管 23另一端与物料输送装 置 22连接。 物料输送装置 22上方有进料仓 21。 物料输送装置 22用于 将有机物原料通过外输送管 23、 内输送管 45推送入采用螺杆泵， 螺杆 泵为公知的设备。

上述各部件可以安装在一底座 76上。

本发明的装置还具有一个蒸汽锅炉 20， 其作用是提供对制备的 "农 业炭"进行活化所需的蒸汽和烟气， 同时将有机废弃物热解过程中产生 的可燃气体回收利用。 在本发明中， 蒸汽是指水蒸汽。 蒸汽锅炉 20 由 蒸汽阀 11、 排污阀 10、 安全阀 13、 补水口 16、 水位计 17、 压力显示和 传感器 14、 天然气燃烧器 18、 甲烷气燃烧器 19、 烟气出口 15、 烟道 97 等部件组成。

此外， 蒸汽锅炉 20包括一个用于燃烧可燃物的炉膛， 所述天然气 燃烧器 18、 甲垸气燃烧器 19位于该炉膛内， 所述天然气燃烧器能够独 立维持燃烧， 甲垸气燃烧器 19用于燃烧从加热滚筒 62排出的混合气体 中包含的可燃气体。

蒸汽阀 11通过管道 12与一个蓄热罐 7的蒸汽进口 8连接， 该蓄热 罐用于存储由蒸汽锅炉 20产生的蒸汽。 蓄热罐 7具有蒸汽出口， 其蒸 汽出口设置有蒸汽阀 5， 蓄热罐 7还可配备有安全阀 4、 压力显示和传 感器 6、 排污阀 9等。

蓄热罐 7的蒸汽阀 5通过管道与一个蒸汽烟气混合器 32连接， 所 述蒸汽烟气混合器 32用于将蒸汽和烟气进行混合后输送到加热滚� �� 62。 该蒸气烟气混合器 32具有一个蒸汽进口 31和一个烟气进口 30，蒸汽进 口 31用于输入来自蓄热罐 7的蒸汽， 烟气进口 30用于输主来自蒸汽锅 炉的烟气。 蒸汽烟气混合器 32通过一个混合气口 43向加热滚筒 62输 送蒸汽烟气混合气体。

蒸汽烟气混合器 32的烟气进口 30与蒸汽锅炉的烟道 97连接， 在 与烟道 97连接处的上方安装有烟气阀 50。蒸汽烟气混合器 32的蒸汽进 口 31与蓄热罐 7的蒸汽出口 5连接。蒸汽烟气混合器 32采用文丘里管， 文丘里管为公知设备。

外输送管 23上安装有混合气三通阀 29，混合气三通阀 29的两端与 外输送管 23连接，另一端通过管道与蒸汽烟气混合器 32的混合气口 43 连接。外输送管上 23安装有压缩空气三通阀 28， 压缩空气三通阀 28的 两端与外输送管 23连接，另一端通过管道与压缩空气罐 24的出气口 25 连接。 压缩空气罐 24用于将原料吹入加热滚筒内。 压缩空气罐 24的进 气口 26与空气压缩机 33出气口连接。 压缩空气罐 24上有压力显示和 传感器 27。

在蓄热罐 7的蒸汽阀 5与蒸汽烟气混合器 32的蒸汽进口 31之间的 管道上设有蒸汽流量计 100、 蒸汽压力平衡阀 99， 二者分别用于测量和 调节输送蒸汽的速率。

除尘设备 2通过除尘管道 3与除尘风管 58连接。 本实施例的除尘 设备 2采用公知的脉冲式布袋除尘器。

本发明的整套装置的运行由控制柜 1进行控制。 控制柜 1通过电源 开关、 温度调节钮、 功率选择钮、 内部的控制电路等， 实现能量转换， 调节温度、 设备控制等， 控制柜 1具有以下功能：

1 ) 检测功能： 振荡信号检测、 电流检测， 电压检测， 蒸汽压力检 测、 压缩空气压力检测、 加热室 61温度检测、 电磁线圈 82温度检测、 出料仓 37温度检测、 电气设备间 83温度检测。 加热室 61中部温度检

2 ) 控制功能： 电流控制， 蒸汽压力控制， 压缩空气压力控制， 加 热室 61温度控制， 电磁线圈 82温度控制， 出料仓 37温度控制， 电气 设备间 83温度控制， 蒸汽锅炉 20运行控制， 加热滚筒 62转速控制， 加热滚筒 62转动方向控制， 物料输送设备 22运行控制、 除尘设备 2运 行控制， 排送风机 75运行控制， 排风机 96控制， 空气压缩机 33控制。

3 ) 显示功能： 加热室 61温度， 加热室 61中部温度， 出料仓 37温 度， 电气设备间 83温度， 电磁线圈 82温度， 蒸汽压力， 驱动装置 77 运行停止， 蒸汽锅炉 20运行停止， 物料输送设备 22运行停止、 除尘设 备 2运行停止， 排送风机 75运行停止， 排风机 96运行停止， 空气压缩 机 33运行停止， 加热滚筒 62转速、 排送风机 75转速。

4 ) 保护功能： 超温保护， 电流过流保护， 电压超压欠压保护， 漏 磁通保护， 蒸汽超压保护。

本发明的上述装置用于有机物在无氧环境下热 解、 碳化、 活化后制 成农业炭 （Agnchar) 的操作程序如下， 以下以动物粪便为例对操作方 法进行说明：

( 1 ) 将需要加工的动物粪便输送到供料仓 21内；

(2) 启动排送风机 75; 启动除尘设备 1 ;

(3 ) 将蒸汽锅炉 20内加软化水至规定的水位；

(4) 启动空气压缩机 33向压缩空气罐 24内充气；

( 5 ) 向混合气体净化处理设备 72送水；

(6) 将压缩空气三通阀 28开至物料输送管道 23连通， 将蒸汽烟 气三通阀 29开至物料输送管道 23连通；

(7 )上述工作准备就绪后， 启动驱动装置 77， 使加热滚筒 62从混 合气体净化处理设备 72—端看， 按顺时针方向以 5r/min速度运转；

( 8)启动物料输送设备 22， 将进料仓 21内的动物粪便通过物料输 送管道 23、 压缩空气三通阀 28、 蒸汽烟气三通阀 29、 旋转接头 44、 内 输送管 45进入加热滚筒 62内。 当动物粪便输送完后， 将压缩空气三通 阀 28旋转至压缩空气罐 24的出气口与旋转接头 44一侧的物料输送管 道 23连通， 开启出气阀 25， 将旋转接头 44一侧的物料输送管道 23中 的动物粪便吹到加热滚筒 62的中部， 然后关闭出气阀 25。 将加热滚筒 62的转速调至 l〜2r/min速度运转。

(9) 向电力转换装置 81送电。 通过电力转换装置 81 内的电子线 路板组成部分产生高频电流，由整流电路将 50HZ/60HZ的交流电变成直 流电压， 再经过控制电路将直流电压转换成高频电流， 通过电磁线圈 82 形成高频交变磁场， 当磁场内的磁力线通过加热滚筒 62 的加热部位金 属体内产生交变的电流 （即涡流）， 涡流使加热滚筒 62铁分子高速无规 则运动， 分子互相碰撞、 摩擦而产生热能使加热滚筒 62 本身自行高速 发热迅速升温， 并将加热滚筒 62所产生的热能传到给加热滚筒 62内的 动物粪便。

( 10)在加热滚筒 62中的动物粪便在翻导料板 63的作用下不断翻 动、 加热。 当加热室 61的温度升高到 200〜250°C时， 加热滚筒 62内动 物粪便中的水分开始蒸发，生成水蒸汽。当加 热室 61的温度升高到 500〜 650°C时， 加热滚筒 62内的有机废弃物中的有机物开始分解、 气化， 生 成含有甲垸、 乙垸、 一氧化碳等可燃成分的气体。

( 11 ) 加热滚筒 62 中水蒸汽和含有可燃成分的气体形成的混合气 体在排送风机的作用下， 通过排气管 64、 旋转接头 68、 混合气管 70， 进入混合气体净化处理设备中。混合气体净化 处理设备为公知产品 -喷淋 塔。 在混合气体净化处理设备内混合气体中的水分 经过喷淋处理后成为 冷凝水， 通过混合气体净化处理设备的排水口 74 排出。 混合气体中甲 垸、 乙垸等可燃气体通过混合气体进化处理设备的 可燃气出口 71、排送 风机 75、 可燃气管道 98输送到蒸汽锅炉 20的甲垸气燃烧器 19。

( 12) 由于有机废弃物热解过程中产生的甲垸气不稳 定， 因此蒸汽 锅炉需要用天然气燃烧器来保持炉膛内始终有 火源， 为甲垸气点火， 保 证甲垸气体在蒸汽锅炉炉膛内能够安全、 可靠地燃烧， 避免断火、 爆燃 等。 当产生的可燃气体热量不足时， 由天然气燃烧器进行补充， 保证活 化时有足够的蒸汽和烟气。

( 13 ) 当加热室 61的温度达到 650〜750°C时， 将蒸汽烟气三通阀 旋转至蒸汽烟气混合气出口 43与旋转接头 44一侧的物料输送管道连通; 将烟囱 97上的阀门 50调小， 打开蓄热罐 7的蒸汽阀门 5。 蒸汽通过蒸 汽管道 101、 蒸汽压力平衡阀 99、 蒸汽流量计 100、 蒸汽入口 31进入蒸 汽烟气混合设备 32。 输入蒸汽的体积与加热滚筒 62内的碳的重量的比 例为 500〜700m ³ :lt (吨）。 在蒸汽流过文丘里管时产生的负压作用下， 烟气从烟气进口 30进入蒸汽烟气混合设备 32。蒸汽烟气混合设备 32蒸 汽入口 31与烟气进口 30的口径比例为 1 :2。 蒸汽和烟气在文丘里管内 混合后从蒸汽烟气混合气出口 43、 旋转接头 44、 内输送管道 45进入加 热滚筒内， 对有机废弃物热解生成的碳进行活化， 增加碳的孔隙。 蒸汽 烟气混合气输入 15〜30分钟后， 首先关闭电力转换装置 81的电源。 当 加热室 61内的温度降低至 600〜700°C时关闭蒸汽阀 5。

( 14) 当加热室 61 内的温度降到 200〜300°C时， 首先停止加热滚 筒 62转动， 然后变更加热滚筒 62转动方向， 使加热滚筒 62从混合气 体净化处理设备 72—端看， 按反时针方向以 5r/min速度运转。 加热滚 筒 62中碳在翻导料板 63的作用下， 被推到加热滚筒 62的后端， 进入 排料板 84; 在排料板 84的作用下， 碳进入出料滚筒 47 ; 在出料滚筒 47 内的螺旋导料板 41的作用下，进入出料室 46，堆积在出料室 46的底部， 当出料室 46的放料口 39每次转到下面，出料室 46的放料口 39朝下时， 盖 38由于重力的作用向下打开， 出料室 46底部的碳从放料口 39被放 出， 进入出料仓 37内， 再从出料仓 37下面的出料口 36排出。

( 15 ) 当加热滚筒 62运行或出料时， 会有少量的粉尘从加热滚筒 62、 出料滚筒 47、 出料室 46的放料口 39进入出料仓 37内， 再从出料 滚筒 47与出料仓 37之间的密封处泄露到出料间 51。 泄露到出料间 51 内的粉尘将通过除尘口 53、 除尘风管 58、 除尘管道 3进入除尘器 2。 泄 露到出料间 51 内较重的粉尘通过出料间 51下面的排渣口 87落到排渣 室 96内的排渣箱 35中。

( 16) 在运行过程中， 如果电气设备间 83或电磁线圈 82的温度高 时， 启动排风机 96进行散热。