本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)農(nóng)村節(jié)能、減排和資源綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種利用農(nóng)作物自身燃燒能量生產(chǎn)高指標(biāo)活性炭顆粒的高性能活性炭的生化物質(zhì)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，秸稈等生化物質(zhì)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的附帶產(chǎn)品，作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，我國每年各類作物的秸稈產(chǎn)量可以達到7億～8億噸，加上林業(yè)廢棄物如竹枝、木屑、園林綠化修剪物等，年產(chǎn)農(nóng)林廢棄物達10億噸以上。每到夏熟秋收，各地就不斷傳來焚燒秸稈的信息，城市被灰霾籠罩，空氣中出現(xiàn)大量的PM2.5懸浮物等物質(zhì)，能見度急劇下降，造成出行困難。秸稈焚燒屢禁不止，要解決秸稈焚燒的問題，應(yīng)該提前為秸稈找到出路，讓更多的廢物變成資源。目前農(nóng)林廢棄物資源的用途主要用于秸稈還田、秸稈飼料、燃料等方面，但由于存在秸稈運輸不便、分散難收集、處理技術(shù)落后等原因綜合利用率不到50％，剩余的廢棄物被焚燒或丟棄，不僅影響了農(nóng)村的衛(wèi)生環(huán)境，農(nóng)林廢棄物焚燒還造成了巨大的環(huán)境污染。

經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，秸稈等生物質(zhì)是制作活性炭的極佳原料，活性炭是由類石墨微晶按“螺層形結(jié)構(gòu)”排列而成的微晶碳和無定形碳組成的碳質(zhì)吸附功能材料，性質(zhì)穩(wěn)定，具有優(yōu)良的吸附性能，且耐酸堿性、耐熱，不溶于水或者有機溶劑。目前活性炭因其巨大的比表面積、發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)和極強的吸附能力被廣泛應(yīng)用于工業(yè)“三廢”治理、食品工業(yè)、醫(yī)藥、催化劑載體、半導(dǎo)體應(yīng)用、電能和高能量密度物質(zhì)(如壓實或液化氫氣、天然氣等)儲存領(lǐng)域?；钚蕴恳酝饕捎媚静?、褐煤、椰殼、木炭、瀝青煤等為原料經(jīng)活化爐活化制作，由于木質(zhì)資源有限且成本較高，因而木質(zhì)活性炭的發(fā)展越來越受到限制，盡管煤質(zhì)活性炭資源豐富、種類多、價格低，但存在著灰分高和雜質(zhì)多的缺陷。隨著工業(yè)化進程的加快，活性炭的需求量迅猛增加，因而在大力發(fā)展活性炭生產(chǎn)的同時，人們也在不斷嘗試選用其它含炭質(zhì)原料如農(nóng)作物秸稈為原料生產(chǎn)活性炭，以滿足活性炭日益增長的市場需求，同時解決大量的農(nóng)作物秸稈焚燒帶來的資源浪費和空氣污染問題。

將秸稈加工成秸稈炭，可以拓寬秸稈在吸附、脫色、精制、分離、催化及催化劑載體等工業(yè)范圍的應(yīng)用，從而提高秸稈商品價值。傳統(tǒng)秸稈炭化方法是將秸稈堆放在炭化室里，炭化室通入空氣氣流，空氣先和一部分秸稈發(fā)生燃燒反應(yīng)，燃燒放熱使剩余秸稈升溫并析出揮發(fā)分，揮發(fā)分和一部分剩余秸稈繼續(xù)燃燒，維持后續(xù)揮發(fā)分析出所需的熱量及溫度平衡。這種方法炭化室既發(fā)生燃燒反應(yīng)又發(fā)生氣化反應(yīng)。由于空氣流量難以精確控制，加上炭化室內(nèi)溫度和氧分子分布不合理，往往出現(xiàn)部分秸稈炭被燃燒消耗，不僅減少了秸稈炭產(chǎn)量，而且排放出大量高溫可燃性煙氣。無法維持秸稈炭化所需的高溫、低氧甚至無氧等炭化環(huán)境條件，是傳統(tǒng)炭化方法秸稈炭產(chǎn)量低、炭化率低，浪費能源及污染農(nóng)村環(huán)境的主要原因之一。

專利號201410321809.4的發(fā)明專利公開了一種秸稈活性炭制備工藝，它包括a.將鮮玉米秸稈經(jīng)破碎機破碎后，送入磨槳機磨制成漿料；b.以0.5％～1％的重量比將活化劑加入上述漿料，攪拌均勻后進行固液分離；c.將分離出的固態(tài)物送入擠壓機擠制成園柱狀料；d.將上述園柱狀料入密閉活化爐炭化、經(jīng)冷卻后得到活性炭產(chǎn)品。

專利號200910256102.9的發(fā)明專利公開了一種碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，包括由殼體、減速機、爐體和爐膛構(gòu)成的管式燒結(jié)爐，爐體設(shè)置于殼體內(nèi)，減速機設(shè)置于殼體上，減速機通過聯(lián)動鏈條與爐體相連接，爐膛內(nèi)設(shè)置有物料碳化區(qū)和物料活化區(qū)，物料碳化區(qū)設(shè)置有碳化區(qū)導(dǎo)氣口和碳化區(qū)排氣口，物料活化區(qū)設(shè)置有活化區(qū)導(dǎo)氣口和活化區(qū)排氣口，物料碳化區(qū)處的爐體的外壁和物料活化區(qū)的爐體的外壁均設(shè)有與溫度控制裝置相連的加熱棒。本發(fā)明可以制備以農(nóng)業(yè)秸稈、城市水廠污泥等高含碳物質(zhì)為原料的活性炭，安全潔凈無污染，解決了現(xiàn)有技術(shù)中水煤氣燃燒加熱產(chǎn)生的不安全、污染大，廢氣量多的問題。

專利號201510662656.4的發(fā)明專利公開了一種蓄熱式秸稈活性炭化罐，包括罐蓋，罐壁，罐底，陶瓷蓄熱室和阻火網(wǎng)，罐蓋和罐壁頂面法蘭連接，罐底揮發(fā)分通入口和罐蓋揮發(fā)分排出口用管道聯(lián)通，罐底底部連通兩個陶瓷蓄熱室，兩個陶瓷蓄熱室交替快速預(yù)熱空氣冷卻煙氣，阻火網(wǎng)將罐體內(nèi)腔分隔為秸稈揮發(fā)分析出室和揮發(fā)分燃燒室，阻火網(wǎng)眾多16目～40目網(wǎng)孔，供高溫(900℃～950℃)低氧(2％～5％)煙氣從燃燒室滲入析出室且切斷火焰從燃燒室傳播至析出室。農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域活性炭化秸稈及生物質(zhì)廢料可使用本發(fā)明。應(yīng)用表明：炭化罐無需外界熱量補充，炭化率>95％，排煙溫度低至110℃～130℃，煙氣污染物排放達到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)和《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2014)要求。

通過上述專利的分析可知，目前利用秸稈制作活性炭均是采用自然干燥后的秸稈經(jīng)粉碎、活化、洗滌、烘干等工藝過程制作，為充分利用農(nóng)作物秸稈找到了一條可行的途徑，但工藝煩瑣，且能量耗費極大，制備的活性炭指標(biāo)還不足以達到高等級活性炭的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及不足，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠自循環(huán)生產(chǎn)的高性能活性炭的生化物質(zhì)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的還在于提供一種高性能活性炭的生化物質(zhì)燃料生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種高性能活性炭的生化物質(zhì)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)包括篩分裝置、烘干裝置、物料風(fēng)機、沙克龍、碳化爐、冷卻爐、農(nóng)用粉碎機以及收集裝置。

所述的篩分裝置由振動篩和重力篩依次連接組合而成，生化物質(zhì)原料通過傳送機構(gòu)進入烘干裝置的進料口；

所述的烘干裝置為烘干滾筒，第一烘干滾筒中通過傳送機構(gòu)將生化物質(zhì)原料進行一次烘干后通過物料風(fēng)機將生化物質(zhì)吹散通過形成的氣流送入沉降室；沉降室的生化物質(zhì)經(jīng)過沉降后再次經(jīng)過傳送機構(gòu)傳送進入第二烘干滾筒中進行二次烘干，二次烘干后的生化物質(zhì)經(jīng)過傳送機構(gòu)送入碳化爐進行碳化；

所述的碳化爐與第二烘干滾筒的連接位置安裝有沙克龍，經(jīng)過二次烘干后的生化物質(zhì)通過沙克龍進入碳化爐，所述的碳化爐為底部燃燒加熱的爐體，碳化爐的進料口與碳化管連接，碳化管通過碳化爐內(nèi)的高溫氣體加熱對管內(nèi)的生化物質(zhì)進行碳化，碳化管末端連接出料口，出料口與傳送機構(gòu)連接，傳送結(jié)構(gòu)將碳化后的生化物質(zhì)送入冷卻爐；

所述的冷卻爐與傳送結(jié)構(gòu)的連接位置安裝有沙克龍，經(jīng)過碳化后的生化物質(zhì)通過沙克龍進入冷卻爐，所述的冷卻爐為內(nèi)部充滿循環(huán)水的爐體，冷卻爐的進料口與冷卻管連接，冷卻管通過冷卻爐內(nèi)的循環(huán)水吸熱對管內(nèi)的生化物質(zhì)進行冷卻，冷卻管末端連接出料口，出料口與傳送機構(gòu)連接，傳送結(jié)構(gòu)將冷卻后的生化物質(zhì)送入農(nóng)用粉碎機；

農(nóng)用粉碎機將冷卻后的生化物質(zhì)粉碎成活性炭顆粒，并將活性炭顆粒送入收集裝置；

所述的收集裝置是將活性炭顆粒收集進入包裝袋的管式噴嘴系統(tǒng)。

所述的重力篩為斜向上傳送的傳送帶結(jié)構(gòu)，傳送帶本體均勻設(shè)置有圓形網(wǎng)孔，傳送帶下方安裝有風(fēng)機系統(tǒng)。

所述的第一烘干滾筒和第二烘干滾筒均為斜向上安裝的圓形筒體，筒體內(nèi)設(shè)置有螺旋形葉片。

所述的物料風(fēng)機的風(fēng)速為2500-4000m³/min。

所述第一烘干滾筒和第二烘干滾筒的圓形筒體長度為12m，傾斜角度為15°，烘干溫度為80-280℃，所述的螺旋形葉片的螺旋形葉片的旋轉(zhuǎn)速度為8-25rad/min。

所述的碳化爐由上到下按照生化物質(zhì)的傳遞方向依次分為一級碳化室、二級碳化室、三級碳化室，碳化管按照其所在碳化室分為一級碳化管、二級碳化管和三級碳化管，上述碳化管按順序依次相連，碳化管內(nèi)安裝有絞龍，碳化爐底部安裝有煤氣燃燒槍，煤氣燃燒槍連接有煤氣發(fā)生爐。

所述的一級碳化室溫度為200-350℃，二級碳化室的溫度為400-600℃，三級碳化室的溫度為600-800℃。

所述的碳化爐底部安裝有八個燃燒槍頭，還包括煙氣收集裝置，煙氣收集裝置為底部盛有有機溶劑或水的罐體，煙氣收集裝置分別與一級碳化管、二級碳化管和三級碳化管末端安裝的碳化爐煙氣輸送管連接，所述的煙氣輸送管埋入燃燒室罐體底部的機溶劑或水內(nèi)部；煙氣收集裝置頂部設(shè)置有送氣管道，送氣管道依次通過風(fēng)機以及燃燒室后與燃燒槍頭連接。

每級碳化管長7.5米。

所述的碳化爐底部的三級碳化管末端與出料管連接，出料管內(nèi)安裝有絞龍，該絞龍的轉(zhuǎn)速為碳化管絞龍轉(zhuǎn)速的2倍。

所述的冷卻爐由上到下按照生化物質(zhì)的傳遞方向依次分為一級冷卻室、二級冷卻室、三級冷卻室，冷卻管按照其所在冷卻室分為一級冷卻管、二級冷卻管和三級冷卻管，上述冷卻管按順序依次相連，冷卻管內(nèi)安裝有絞龍。

所述的煙氣收集裝置分別與一級冷卻管、二級冷卻管和三級冷卻管末端安裝的冷卻爐煙氣輸送管連接，所述的冷卻爐煙氣輸送管埋入燃燒室罐體底部的機溶劑或水內(nèi)部。

所述的冷卻爐的高度和寬度為碳化爐的2/3，所述的冷卻管長為5m。

所述的收集裝置為水平活性炭輸送管道，管道上均勻設(shè)置有安裝開關(guān)的閥體。

一種高性能活性炭的生化物質(zhì)燃料生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

(1)使用由振動篩和重力篩依次連接而成的篩分裝置對生化物質(zhì)原料進行篩分，將其中雜質(zhì)篩除；

(2)對篩除雜質(zhì)的生化物質(zhì)進行一次烘干，將一次烘干后的的生化物質(zhì)吹散進行沉降后再進行二次烘干；

(3)將二次烘干后的生化物質(zhì)經(jīng)過傳送機構(gòu)送入碳化爐進行加熱碳化；

(4)將碳化后的生化物質(zhì)投入冷卻爐，通過循環(huán)水進行冷卻；

(5)將冷卻后的生化物質(zhì)送入農(nóng)用粉碎機粉碎成活性炭顆粒后進行收集。

所述一次烘干和二次烘干的溫度為80-280℃。

所述的加熱碳化包括三級碳化，依次為一級碳化，碳化溫度為200-350℃；二級碳化，碳化溫度為400-600℃；三級碳化，碳化溫度為600-800℃。

所述的生化物質(zhì)包括農(nóng)作物秸稈、木本植物根莖以及工業(yè)廢料、污泥。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)和方法能夠通過篩分裝置對生化物質(zhì)原料進行篩分，將其中雜質(zhì)篩除；同時經(jīng)過系統(tǒng)的三級碳化后形成比表面積更高、含碳量更加充分、活性炭性能更強的活性炭，合理利用了農(nóng)業(yè)肥料，生化物質(zhì)還田達到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外本發(fā)明的煙氣收集裝置及燃燒室結(jié)構(gòu)將碳化過程中的廢氣進行再利用，自助循環(huán)加熱碳化室，工業(yè)耗能極少，為農(nóng)作物還田和循環(huán)再利用提供了更有效的途徑。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的簡化的裝置連接關(guān)系圖。

圖2為篩分裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖3為烘干裝置結(jié)構(gòu)圖。

圖4為碳化爐、冷卻爐等主體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為絞龍的演示圖。

圖6為本發(fā)明烘干曲線。

圖7為本發(fā)明一級碳化和二級碳化的溫度關(guān)系。

圖8為本發(fā)明二級碳化和三級碳化的溫度關(guān)系。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述。

本發(fā)明包括一種使用干餾碳化方法合理利用農(nóng)業(yè)肥料制備能夠凈水凈氣的高性能活性炭的生化物質(zhì)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)及其生產(chǎn)方法。其工業(yè)特點為自循環(huán)和自產(chǎn)，不會浪費過多的工業(yè)耗能，能夠利用原料自身加工過程中形成的燃?xì)膺M行大規(guī)模生產(chǎn)。

如圖1所示，一種高性能活性炭的生化物質(zhì)燃料生產(chǎn)系統(tǒng)包括篩分裝置1、烘干裝置2、碳化爐3、冷卻爐4、農(nóng)用粉碎機5以及收集裝置6，圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的簡化的裝置連接關(guān)系圖。

如圖2所示，所述的篩分裝置由振動篩7和重力篩8依次連接組合而成，生化物質(zhì)原料通過傳送機構(gòu)進入烘干裝置的進料口。生化物質(zhì)在各結(jié)構(gòu)之間傳輸時均使用傳送機構(gòu)，該傳送機構(gòu)可以為傳送帶，也可以為沙克龍、絞龍等已知結(jié)構(gòu)。振動篩是利用振子激振所產(chǎn)生的往復(fù)旋型振動而工作的，目前已經(jīng)有較成熟機械結(jié)構(gòu)。其振子的上旋轉(zhuǎn)重錘使篩面產(chǎn)生平面回旋振動，而下旋轉(zhuǎn)重錘則使篩面產(chǎn)生錐面回轉(zhuǎn)振動，其聯(lián)合作用的效果則使篩面產(chǎn)生復(fù)旋型振動。其振動軌跡是一復(fù)雜的空間曲線。該曲線在水平面投影為一圓形，而在垂直面上的投影為一橢圓形。調(diào)節(jié)上、下旋轉(zhuǎn)重錘的激振力，可以改變振幅。而調(diào)節(jié)上、下重錘的空間相位角可以改變不同重量的物質(zhì)的曲線軌跡，利用軌跡的不同將雜質(zhì)篩分出來。

所述的重力篩為斜向上傳送的傳送帶結(jié)構(gòu)，傳送帶本體均勻設(shè)置有圓形網(wǎng)孔，傳送帶下方安裝有風(fēng)機系統(tǒng)9。當(dāng)風(fēng)機系統(tǒng)內(nèi)的鼓風(fēng)機啟動時能夠?qū)⒅亓窟^輕的動物毛發(fā)等物質(zhì)吹走，進一步提高了原料的純度。

如圖3所示，所述的烘干裝置為烘干滾筒，第一烘干滾筒10中通過傳送機構(gòu)將生化物質(zhì)原料進行一次烘干后通過沉降室11內(nèi)的物料風(fēng)機12將生化物質(zhì)吹散通過形成氣流；所述的物料風(fēng)機的風(fēng)量為2500-4000m³/min。由于一次干燥的的木質(zhì)在高溫過程中是無法干透的，其含水率在25-30％，因此進行二次烘干，沉降室的生化物質(zhì)經(jīng)過沉降后再次經(jīng)過傳送機構(gòu)傳送進入第二烘干滾筒13中進行二次烘干，二次烘干后的生化物質(zhì)經(jīng)過傳送機構(gòu)送入碳化爐進行碳化。

在這里提出值得注意的一點是,風(fēng)機的風(fēng)量是與生化物質(zhì)重量相匹配的,因為如果生化物質(zhì)重量較大，風(fēng)量不能夠達到足夠需求，那么就無法達到烘干效果，如果風(fēng)量過大雖然烘干效果較好，但是耗能過大，會間接提高生產(chǎn)成本，此外，隨著生化物質(zhì)質(zhì)量的提高，風(fēng)量需要呈指數(shù)升高，因為生化物質(zhì)質(zhì)量提升意味著其堆積度要進一步提高，風(fēng)量不變會有過多的水分被壓在物料堆內(nèi)部，影響烘干效果，此外，烘干效果還受到物料在烘干筒內(nèi)烘干的時間以及烘干溫度的影響，根據(jù)有限元分析軟件以及實際操作的數(shù)據(jù)對比，我們得到了烘干效果與風(fēng)量的關(guān)系曲線，經(jīng)過擬合，得到了具體的烘干關(guān)系圖譜：

S＝(-15999.556t+500T)G²+2500

其中t為烘干時間，2.5min≤t≤3min，T為溫度，80℃≤T≤280℃，G為每十公斤數(shù)，10≤G≤30，該單位并不是常規(guī)單位，當(dāng)G取10時，為100公斤物料，當(dāng)G取30時為300公斤物料。為了擬合其關(guān)系曲線，我們將上式中括號內(nèi)的參數(shù)統(tǒng)一代表為A，如圖6所示，其中曲線為擬合曲線，點為實際采樣點。

通過本關(guān)系烘干的物料，第一次烘干后含水率可達到30％以下，第二次烘干后可達到5％以下。

其中，所述第一烘干滾筒和第二烘干滾筒的圓形筒體長度為12m，傾斜角度為15°，烘干溫度為80-280℃，所述的螺旋形葉片的螺旋形葉片的旋轉(zhuǎn)速度為8-25rad/min。使用螺旋形葉片，當(dāng)物料進入滾筒內(nèi)時會附著在葉片上，隨著螺旋形葉片的旋轉(zhuǎn)，物料會根據(jù)自身重力下降，最終被傳遞到烘干滾筒末端。

如圖4所示，所述的碳化爐與第二烘干滾筒的連接位置安裝有沙克龍14，經(jīng)過二次烘干后的生化物質(zhì)通過沙克龍進入碳化爐，所述的碳化爐為底部燃燒加熱的爐體，碳化爐的進料口與碳化管15連接，碳化管通過碳化爐內(nèi)的高溫氣體加熱對管內(nèi)的生化物質(zhì)進行碳化，碳化管末端連接出料口16，出料口與傳送機構(gòu)連接，傳送結(jié)構(gòu)將碳化后的生化物質(zhì)送入冷卻爐；

沙克龍是利用氣流沿管路輸送散粒物料的裝置。有吸送式、壓送式和混合式三種。其工作原理是利用氣流的動能使散粒物料呈懸浮狀態(tài)隨氣流沿管道輸送。①吸送式。抽風(fēng)機啟動后，整個系統(tǒng)呈一定的真空度，在壓差作用下空氣流使物料進入吸嘴，并沿輸料管送至卸料處的分離器內(nèi),物料從空氣流中分離后由分離器底卸出,氣流經(jīng)除塵器凈化后再經(jīng)消聲器排入大氣。優(yōu)點是供料簡單，能從數(shù)處同時吸取物料。但輸送距離短，生產(chǎn)率低。密封性要求高。②壓送式。鼓風(fēng)機將空氣壓入輸送管，物料從供料器供入，空氣和物料的混合物沿輸料管被壓送至卸料處,物料經(jīng)分離器后卸出,空氣經(jīng)除塵器凈化后排入大氣。特點與吸送式相反,可同時將物料輸送到幾處,輸送距離較長，生產(chǎn)率較高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。③混合式。為上述兩種形式的組合。與機械式輸送裝置相比，其特點是:物料在輸送過程中完全密閉，受氣候和環(huán)境的影響小，工人工作條件好,物料不致受潮、污損或混入雜質(zhì)，設(shè)備簡單,結(jié)構(gòu)緊湊，布置靈活，占地較小，設(shè)備費用低，可同時進行某些工藝(如粉碎、烘干、分級)作業(yè)，易于集中控制，可實現(xiàn)自動化，提高輸送能力。除易碎、粘附性強、磨琢性大、有腐蝕性和易起化學(xué)變化的物料需特殊處理外，一般松散物料均可輸送。缺點是能耗較大，對物料的塊度、粘性和濕度有一定限制，風(fēng)機噪聲大，輸送磨削性物料時，管道易磨損。為克服上述缺點，本發(fā)明采用一種靜壓式輸送裝置。其基本原理是在輸送管中形成許多彼此相間的料栓和氣栓，用空氣壓力推送料栓前進以達到輸送的目的。此外,還有將氣流充入粉狀物料中,使物料流動性好而便于輸送的空氣輸送斜槽沙克龍與輸送管道、球形三通、增壓器、增壓彎頭等組成密封輸送系統(tǒng)，可以配自動控制電控系統(tǒng)，實現(xiàn)整個系統(tǒng)無人控制及配合PLC自動控制。

所述的碳化爐由上到下按照生化物質(zhì)的傳遞方向依次分為一級碳化室17、二級碳化室18、三級碳化室19，碳化管按照其所在碳化室分為一級碳化管20、二級碳化管21和三級碳化管22，上述碳化管按順序依次相連，所述的一級碳化管20、二級碳化管21和三級碳化管22均為水平放置的管道，碳化管內(nèi)安裝有絞龍，絞龍在機器工作時不停的攪動使正在碳化的物料隨管道向前運行，碳化爐底部安裝有煤氣燃燒槍23，煤氣燃燒槍連接有煤氣發(fā)生爐24。所述的一級碳化室溫度為200-350℃，二級碳化室的溫度為400-600℃，三級碳化室的溫度為600-800℃。使用本裝置時打開煤氣燃燒槍，加熱碳化爐，當(dāng)碳化爐溫度達到標(biāo)準(zhǔn)后，由沙克龍投料，對生化物質(zhì)進行碳化，最終生產(chǎn)出碳化的生化物質(zhì)。

該碳化爐結(jié)構(gòu)是本發(fā)明的最重要部分，在本發(fā)明的碳化管內(nèi)的時間每級碳化管不少于1分鐘，在一分鐘碳化后，其效果變化不明顯，但是三級碳化管的溫度需要互相配合以達到最佳的比表面積。

其溫度關(guān)系為

T₂＝1.33T₁+133.33，

T₃²＝1*10^-3T₂²-2T₂+1440,

T₁為一級碳化室溫度，T₂為二級碳化室溫度，T₃為三級碳化室溫度，200℃≤T₁≤350℃。如圖7-8所示，該條件下，碳化后活性炭顆粒相對于其他活性炭比表面積提高10％以上。

所述的碳化爐底部安裝有八個燃燒槍頭25，還包括煙氣收集裝置，煙氣收集裝置為底部盛有有機溶劑或水的罐體26，煙氣收集裝置分別與一級碳化管、二級碳化管和三級碳化管末端安裝的碳化爐煙氣輸送管27連接，所述的煙氣輸送管埋入燃燒室罐體底部的機溶劑或水內(nèi)部；煙氣收集裝置頂部設(shè)置有送氣管道28，送氣管道依次通過風(fēng)機29以及燃燒室30后與燃燒槍頭連接。當(dāng)碳化管加熱物料碳化后，會形成大量的一氧化碳和氫氣氣體，同時還會產(chǎn)生焦油和木醋液等煙氣物質(zhì)，傳統(tǒng)工藝中均采用蒸餾塔或者過濾塔、燃燒塔等傳統(tǒng)設(shè)備進行燃燒過濾處理，但是通過本發(fā)明的煙氣收集裝置將一氧化碳和氫氣通過風(fēng)機導(dǎo)入燃燒槍頭，通過燃燒室點燃，可產(chǎn)生足夠維持生化物質(zhì)后續(xù)碳化的能量，此時可以關(guān)閉煤氣燃燒槍，使本結(jié)構(gòu)循環(huán)自助生產(chǎn)。所述的每級碳化管長7.5米。

如圖4所示，所述的冷卻爐與碳化爐結(jié)構(gòu)相似，其與傳送結(jié)構(gòu)的連接位置安裝有沙克龍，經(jīng)過碳化后的生化物質(zhì)通過沙克龍進入冷卻爐，所述的冷卻爐為內(nèi)部充滿循環(huán)水的爐體，冷卻爐的進料口與冷卻管連接，冷卻管通過冷卻爐內(nèi)的循環(huán)水吸熱對管內(nèi)的生化物質(zhì)進行冷卻，冷卻管末端連接出料口，出料口與傳送機構(gòu)連接，傳送結(jié)構(gòu)將冷卻后的生化物質(zhì)送入農(nóng)用粉碎機；

所述的冷卻爐由上到下按照生化物質(zhì)的傳遞方向依次分為一級冷卻室、二級冷卻室、三級冷卻室，冷卻管按照其所在冷卻室分為一級冷卻管、二級冷卻管和三級冷卻管，上述冷卻管按順序依次相連，冷卻管內(nèi)安裝有絞龍。述的冷卻爐的高度和寬度為碳化爐的2/3，所述的冷卻管長為5m。

絞龍是螺旋輸送機的俗稱，適用于顆粒或粉狀物料的水平輸送，傾斜輸送，垂直輸送等形式。輸送距離根據(jù)畸形不同而不同，一般從2米到70米。

螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸上焊有螺旋葉片，葉片的面型根據(jù)輸送物料的不同有實體面型、帶式面型、葉片面型等型式。螺旋輸送機的螺旋軸在物料運動方向的終端有止推軸承以隨物料給螺旋的軸向反力，在機長較長時，應(yīng)加中間吊掛軸承。絞龍葉片雙螺旋輸送機就是有兩根分別焊有旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸的螺旋輸送機。說白了，就是把兩個螺旋輸送機有機的結(jié)合在一起，組成一臺螺旋輸送機。螺旋輸送機旋轉(zhuǎn)軸的旋向，決定了物料的輸送方向，但一般螺旋輸送機在設(shè)計時都是按照單項輸送來設(shè)計旋轉(zhuǎn)葉片的。當(dāng)反向輸送時，會大大降低輸送機的使用壽命。參考圖見圖5。

農(nóng)用粉碎機5將冷卻后的生化物質(zhì)粉碎成活性炭顆粒，并將活性炭顆粒送入收集裝置；

所述的收集裝置是將活性炭顆粒收集進入包裝袋的管式噴嘴系統(tǒng)31。

所述的第一烘干滾筒和第二烘干滾筒均為斜向上安裝的圓形筒體，筒體內(nèi)設(shè)置有螺旋形葉片。

所述的碳化爐底部的三級碳化管末端與出料管連接，出料管內(nèi)安裝有絞龍，該絞龍的轉(zhuǎn)速為碳化管絞龍轉(zhuǎn)速的2倍。這樣能夠保證碳化爐內(nèi)的物料被及時送出。

所述的煙氣收集裝置分別與一級冷卻管、二級冷卻管和三級冷卻管末端安裝的冷卻爐煙氣輸送管連接，所述的冷卻爐煙氣輸送管埋入燃燒室罐體底部的機溶劑或水內(nèi)部。

所述的收集裝置為水平活性炭輸送管道，管道上均勻設(shè)置有安裝開關(guān)的閥體。

一種高性能活性炭的生化物質(zhì)燃料生產(chǎn)方法，包括如下步驟：

(1)使用由振動篩和重力篩依次連接而成的篩分裝置對生化物質(zhì)原料進行篩分，將其中雜質(zhì)篩除；

(2)對篩除雜質(zhì)的生化物質(zhì)進行一次烘干，將一次烘干后的的生化物質(zhì)吹散進行沉降后再進行二次烘干；

(3)將二次烘干后的生化物質(zhì)經(jīng)過傳送機構(gòu)送入碳化爐進行加熱碳化；

(4)將碳化后的生化物質(zhì)投入冷卻爐，通過循環(huán)水進行冷卻；

(5)將冷卻后的生化物質(zhì)送入農(nóng)用粉碎機粉碎成活性炭顆粒后進行收集。

所述一次烘干和二次烘干的溫度為80-280℃。

所述的加熱碳化包括三級碳化，依次為一級碳化，碳化溫度為200-350℃；二級碳化，碳化溫度為400-600℃；三級碳化，碳化溫度為600-800℃。

所述的生化物質(zhì)包括農(nóng)作物秸稈、木本植物根莖以及工業(yè)廢料、污泥。

最后還需要指出的是,本發(fā)明未提出的技術(shù)問題如機械的運轉(zhuǎn)、電力的供應(yīng)以及各部件的銜接均是本領(lǐng)域的公知技術(shù)，因此在本發(fā)明中未做進一步描述。