一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置

摘要

本发明公开了一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，包括倾斜设置的桶体，所述桶体的上侧转动连接有一壳体，所述壳体通过固定装置固定连接在桶体的侧壁上，所述壳体内设置有与桶体连通的粉碎腔，所述壳体的侧壁固定连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴贯穿壳体的侧壁并延伸至粉碎腔内，所述第一驱动电机输出轴的末端固定连接有一转盘。本发明可以变废为宝，每年可以新增50～70亿吨人工煤炭，缓解能源需求紧张局面，为可持续性发展做出贡献，而且能够为广大农民带来财富，使其脱贫致富；废弃物剩余废弃物寻找到变废为宝的新出路后，可以使环境得到改善，以满足人类在地球建立理想家园的愿望。

权利要求

1.一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，包括倾斜设置的桶体(27)，其特征在于，所述桶体(27)的上侧转动连接有一壳体(5)，所述壳体(5)通过固定装置固定连接在桶体(27)的侧壁上，所述壳体(5)内设置有与桶体(27)连通的粉碎腔(6)，所述壳体(5)的侧壁固定连接有第一驱动电机(3)，所述第一驱动电机(3)的输出轴贯穿壳体(5)的侧壁并延伸至粉碎腔(6)内，所述第一驱动电机(3)输出轴的末端固定连接有一转盘(20)，所述转盘(20)的侧壁沿其周向等距设置有多个破碎刀片(4)，所述破碎刀片(4)通过长度调整机构安装在转盘(20)的侧壁上，所述桶体(27)内还设置有分级粉碎机构，所述桶体(27)的下端通过送料管(13)连接有箱体(15)，所述箱体(15)内密封滑动连接有两个滑塞(19)，两个所述滑塞(19)内均设置有空腔，所述空腔内设置有电热丝(16)，所述箱体(15)的下端固定连接有支撑腿(18)，所述箱体(15)的侧壁安装有用于驱动滑塞(19)往复移动的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，所述长度调整机构包括开设在转盘(20)轴心处的装置腔，所述转盘(20)的侧壁沿其周向等距开设有多个与装置腔连通的圆腔(26)，所述圆腔(26)内转动连接有圆筒(22)，所述圆筒(22)位于装置腔内的一端固定连接有第一锥齿轮(25)，所述转盘(20)的侧壁贯穿设置有转轴，所述转轴位于装置腔内的一端固定连接有与第一锥齿轮(25)啮合的第二锥齿轮(24)，所述圆筒(22)内螺纹连接有螺纹杆(23)，所述螺纹杆(23)远离圆筒(22)的一端固定连接有连接块(21)，所述连接块(21)远离螺纹杆(23)的一端焊接在破碎刀片(4)的刀柄上。

3.根据权利要求1所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，所述分级粉碎机构包括转动连接在桶体(27)内壁上的驱动轴(14)，所述驱动轴(14)上等距固定连接有多个分散盘(7)，多个所述分散盘(7)上均布开设有通孔(9)，所述分散盘(7)上的通孔(9)从上至下依次减小，每个所述分散盘(7)的表面焊接有粉碎刀(8)。

4.根据权利要求1所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，所述固定装置包括焊接在壳体(5)侧壁上的定位板(32)，所述定位板(32)通过多个锁紧螺钉固定连接在桶体(27)上。

5.根据权利要求1所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，所述驱动装置包括固定连接在箱体(15)侧壁的第二驱动电机(28)，所述支撑腿(18)的侧壁位于第二驱动电机(28)的下方转动连接有推杆(29)，所述第二驱动电机(28)的输出轴固定连接有转杆(30)，所述推杆(29)的侧壁开设有条形槽(31)，所述转杆(30)上转动连接有滑动连接在条形槽(31)内的滑块，所述推杆(29)的上端转动连接有连接杆，所述滑塞(19)的侧壁固定连接有贯穿箱体(15)内壁的固定杆(17)，所述固定杆(17)位于箱体(15)外的一端与连接杆远离推杆(29)的一端转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，还包括进料斗(1)，所述进料斗(1)呈锥形，且所述进料斗(1)的下端通过导料管(2)与壳体(5)的上端部连通。

7.根据权利要求1所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，还包括固定连接在桶体(27)下端的支撑腿(10)，所述支撑腿(10)的下端固定连接有底座(11)，所述底座(11)与支撑腿(10)之间设置有加强板(12)。

8.根据权利要求1所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，所述滑塞(19)的内壁沿其周向等距嵌设有多组用于监测电热丝(16)温度的温度传感器，还包括设置在箱体(15)上用于对电热丝(16)温度进行控制的控制器。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，在箱体(15)上方，于送料管(13)与箱体(15)的连接处设有输送浆料的进液管，所述进液管与送料管(13)垂直设置，使得进液管输送浆料的流向与送料管(13)输送物料的流向垂直碰撞，以重量份计，所述浆料是由以下组分混合制成的：煤矸石20～30份，萘磺酸盐甲醛缩合物8～10份，魔芋胶6～8份，水100份；

在箱体(15)底部中央位置处设有与箱体(15)连通的进气孔，进气孔与进气管连接，所述的进气管与送料管(13)平行，使得进气管输送气体的流向与送料管(13)输送物料的流向恰好相反，在送料管(13)顶部设有与进气孔位置相对应的出气孔。

10.根据权利要求9所述的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其特征在于，炭化的具体方法为：送料管(13)、进液管和进气管同时与箱体(15)连通，利用滑塞(19)的挤压作用保持两个滑塞(19)之间空间内压强为2～3MPa，进入箱体(15)的物料被浆料打散的同时，实现物料与浆料的混合，在继续向下降落的过程中受到底部进入气体的再次冲击，实现更充分的混合；送料管(13)输送物料的体积为箱体(15)容量的1/3时，关闭送料管(13)和进液管，控制电热丝(16)实现梯度加热，具体方法是：200～250℃处理20～30分钟，600～700℃处理1～2小时，450～550℃处理30～40分钟。

说明书

一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置

技术领域

[0001] 本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置。

背景技术

[0002] 目前，发电是指利用动力发电装置将水能、石化燃料(煤、油、天然气)的热能、核能等原始能源转换为电能的生产过程，用以供应国民经济各部门与人民生活之需，现在发电依然使用化石燃料为主要的发电形式，但化石燃料的资源不多，日渐枯竭，人类已渐渐较多的开始使用太阳能、风能、地热能、海洋能等能源来发电，还有利用农林废弃物进行直燃发电，做到了废弃物的回收利用，也保护环境，做到了资源的再利用。

[0003] 但是，农林废弃物在进行处理时，不方便对其进行粉碎充分，以及不方便对其进行烘干干燥，容易霉变，不方便存放，从而影响炭化的效率与使用的质量。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，其可以变废为宝，每年可以新增50～70亿吨人工煤炭，缓解能源需求紧张局面，为可持续性发展做出贡献，而且能够为广大农民带来财富，使其脱贫致富；废弃物剩余废弃物寻找到变废为宝的新出路后，可以使环境得到改善，以满足人类在地球建立理想家园的愿望。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

[0006] 一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，包括倾斜设置的桶体，所述桶体的上侧转动连接有一壳体，所述壳体通过固定装置固定连接在桶体的侧壁上，所述壳体内设置有与桶体连通的粉碎腔，所述壳体的侧壁固定连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴贯穿壳体的侧壁并延伸至粉碎腔内，所述第一驱动电机输出轴的末端固定连接有一转盘，所述转盘的侧壁沿其周向等距设置有多个破碎刀片，所述破碎刀片通过长度调整机构安装在转盘的侧壁上，所述桶体内还设置有分级粉碎机构，所述桶体的下端通过送料管连接有箱体，所述箱体内密封滑动连接有两个滑塞，两个所述滑塞内均设置有空腔，所述空腔内设置有电热丝，所述箱体的下端固定连接有支撑腿，所述箱体的侧壁安装有用于驱动滑塞往复移动的驱动装置。

[0007] 优选地，所述长度调整机构包括开设在转盘轴心处的装置腔，所述转盘的侧壁沿其周向等距开设有多个与装置腔连通的圆腔，所述圆腔内转动连接有圆筒，所述圆筒位于装置腔内的一端固定连接有第一锥齿轮，所述转盘的侧壁贯穿设置有转轴，所述转轴位于装置腔内的一端固定连接有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述圆筒内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆远离圆筒的一端固定连接有连接块，所述连接块远离螺纹杆的一端焊接在破碎刀片的刀柄上。

[0008] 优选地，所述分级粉碎机构包括转动连接在桶体内壁上的驱动轴，所述驱动轴上等距固定连接有多个分散盘，多个所述分散盘上均布开设有通孔，所述分散盘上的通孔从上至下依次减小，每个所述分散盘的表面焊接有粉碎刀。

[0009] 优选地，所述固定装置包括焊接在壳体侧壁上的定位板，所述定位板通过多个锁紧螺钉固定连接在桶体上。

[0010] 优选地，所述驱动装置包括固定连接在箱体侧壁的第二驱动电机，所述支撑腿的侧壁位于第二驱动电机的下方转动连接有推杆，所述第二驱动电机的输出轴固定连接有转杆，所述推杆的侧壁开设有条形槽，所述转杆上转动连接有滑动连接在条形槽内的滑块，所述推杆的上端转动连接有连接杆，所述滑塞的侧壁固定连接有贯穿箱体内壁的固定杆，所述固定杆位于箱体外的一端与连接杆远离推杆的一端转动连接。

[0011] 优选地，还包括进料斗，所述进料斗呈锥形，且所述进料斗的下端通过导料管与壳体的上端部连通。

[0012] 优选地，还包括固定连接在桶体下端的支撑腿，所述支撑腿的下端固定连接有底座，所述底座与支撑腿之间设置有加强板。

[0013] 优选地，所述滑塞的内壁沿其周向等距嵌设有多组用于监测电热丝温度的温度传感器，还包括设置在箱体15上用于对电热丝16温度进行控制的控制器。

[0014] 优选的，在箱体上方，于送料管与箱体的连接处设有输送浆料的进液管，所述进液管与送料管垂直设置，使得进液管输送浆料的流向与送料管输送物料的流向垂直碰撞，以重量份计，所述浆料是由以下组分混合制成的：煤矸石20～30份，萘磺酸盐甲醛缩合物8～10份，魔芋胶6～8份，水100份。

[0015] 进一步优选的，在送料管远离箱体的一端设有开关Ⅰ，在进液管靠近箱体的一端设有开关Ⅱ。

[0016] 进一步优选的，所述浆料的配制方法如下：先将煤矸石与水混合制成悬浊液，然后边搅拌边加入萘磺酸盐甲醛缩合物，最后加入魔芋胶，搅拌混匀，即得所述浆料。

[0017] 更进一步优选的，所述悬浊液的制备方法如下：先将煤矸石通过机械粉碎制成粒径≤5mm的煤矸石粉，然后采用双头离心摇床对煤矸石进行脱硫处理得到脱硫煤矸石粉，接着与水混合后湿法研磨5～8分钟，即得所述的悬浊液。

[0018] 更进一步优选的，所述机械粉碎选自鄂式粉碎、圆锥粉碎、辊式粉碎、锤式粉碎或反击式粉碎中的任一种。

[0019] 更进一步优选的，所述湿法研磨采用搅拌磨，以直径0.5～1mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与和脱硫煤矸石粉的质量比为18～22：1，搅拌速度为2500～2800r/min，研磨线速度为8～10m/s。

[0020] 进一步优选的，进液管中浆料的流速控制为送料管中物料流速的0.55～0.75倍。

[0021] 优选的，在箱体底部中央位置处设有与箱体连通的进气孔，进气孔与进气管连接，所述的进气管与送料管平行，使得进气管输送气体的流向与送料管输送物料的流向恰好相反，在送料管顶部设有与进气孔位置相对应的出气孔。

[0022] 进一步优选的，在进气管靠近箱体的一端设有开关Ⅲ。

[0023] 进一步优选的，所述进气管中输送的气体为氮气，流速为2～3L/分钟。

[0024] 进一步优选的，炭化的具体方法为：送料管、进液管和进气管同时与箱体连通，利用滑塞的挤压作用保持两个滑塞之间空间内压强为2～3MPa，进入箱体的物料被浆料打散的同时，实现物料与浆料的混合，在继续向下降落的过程中受到底部进入气体的再次冲击，实现更充分的混合；送料管输送物料的体积为箱体容量的1/3时，关闭送料管和进液管，控制电热丝实现梯度加热，具体方法是：200～250℃处理20～30分钟，600～700℃处理1～2小时，450～550℃处理30～40分钟。本发明具有以下有益效果：

[0025] 1、通过进料斗和导料管进入到粉碎腔内，在第一驱动电机的带动下，破碎刀片对农林废弃物进行粉碎，粉碎的废弃物进入到桶体内，通过驱动轴转动带动分散盘转动，分散盘转动使得粉碎刀对废弃物进一步进行粉碎，粉碎的废弃物通过通孔进入到下一个分散盘中，再次被粉碎，直至粉碎到合适的大小后落入到桶体的底部，采用多级粉碎并对粉碎的农林废料进行筛选，使得进入到箱体内的农林废料颗粒大小统一，不仅利于废料的炭化，也使得废料炭化后的废料品质更统一；

[0026] 2、可以变废为宝，每年可以新增50～70亿吨人工煤炭，缓解能源需求紧张局面，为可持续性发展做出贡献，而且能够为广大农民带来财富，使其脱贫致富；

[0027] 3、废弃物剩余废弃物寻找到变废为宝的新出路后，可以使环境得到改善，以满足人类在地球建立理想家园的愿望。

[0028] 4、本发明对箱体进行了进一步的改造，其顶部和底部分别与特定方向的进液管、进气管连通。炭化时，控制送料管、进液管和进气管同时与箱体连通，利用滑塞的挤压作用控制整个体系的压强，并通过梯度加热的方法实现炭化。

[0029] 一方面，进入箱体的物料被浆料打散的同时，实现物料与浆料的混合，在继续向下降落的过程中受到底部进入气体的再次冲击，实现更充分的混合。浆料是由煤矸石、萘磺酸盐甲醛缩合物、魔芋胶和水混合制成的，煤矸石虽然含碳量低，但是具有一定热值，与水混合磨浆后，在萘磺酸盐甲醛缩合物的分散作用下能够均匀分散，魔芋胶具有一定的粘性，在物料与浆料的混合过程中，通过上述分散和粘性的共同作用，使得体系内所有物质均匀粘合在一起，保证所有物质的充分利用。气体的流动使得内部形成微小孔隙，有利于燃烧，提高产品热值，提高生物质转化率。

[0030] 另一方面采用低温-高温-较低温的梯度加热方式，结合气体的流动，使得内部孔隙更加丰富，有效提高产品的热值，提高生物质转化率。附图说明

[0031] 图1为本发明提出的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置的结构示意图；

[0032] 图2为图1中的A处结构放大示意图；

[0033] 图3为图1中的B处结构放大示意图；

[0034] 图4为图1中的C处结构放大示意图；

[0035] 图5为本发明提出的一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置的箱体的截面结构示意图。

[0036] 图中：1进料斗、2导料管、3第一驱动电机、4破碎刀片、5壳体、6粉碎腔、7分散盘、8粉碎刀、9通孔、10支撑腿、11底座、12加强板、13送料管、14驱动轴、15箱体、16电热丝、17固定杆、18支撑腿、19滑塞、20转盘、21连接块、22圆筒、23螺纹杆、24第二锥齿轮、25第一锥齿轮、26圆腔、27桶体、28第二驱动电机、29推杆、30转杆、31条形槽、32定位板。

具体实施方式

[0037] 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的限制。

[0038] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0039] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0040] 实施例1：

[0041] 参照图1-5，一种农林废弃物的粉碎炭化一体化装置，包括倾斜设置的桶体27，桶体27的上侧转动连接有一壳体5，壳体5通过固定装置固定连接在桶体27的侧壁上，固定装置包括焊接在壳体5侧壁上的定位板32，定位板32通过多个锁紧螺钉固定连接在桶体27上，壳体5内设置有与桶体27连通的粉碎腔6，壳体5的侧壁固定连接有第一驱动电机3，第一驱动电机3的输出轴贯穿壳体5的侧壁并延伸至粉碎腔6内，第一驱动电机3输出轴的末端固定连接有一转盘20，转盘20的侧壁沿其周向等距设置有多个破碎刀片4，农林废弃物通过进料斗1和导料管2进入到粉碎腔6内，在第一驱动电机3的带动下，破碎刀片4对农林废弃物进行粉碎。

[0042] 破碎刀片4通过长度调整机构安装在转盘20的侧壁上，长度调整机构包括开设在转盘20轴心处的装置腔，转盘20的侧壁沿其周向等距开设有多个与装置腔连通的圆腔26，圆腔26内转动连接有圆筒22，圆筒22位于装置腔内的一端固定连接有第一锥齿轮25，转盘20的侧壁贯穿设置有转轴，转轴位于装置腔内的一端固定连接有与第一锥齿轮25啮合的第二锥齿轮24，圆筒22内螺纹连接有螺纹杆23，螺纹杆23远离圆筒22的一端固定连接有连接块21，连接块21远离螺纹杆23的一端焊接在破碎刀片4的刀柄上。

[0043] 桶体27内还设置有分级粉碎机构，分级粉碎机构包括转动连接在桶体27内壁上的驱动轴14，驱动轴14上等距固定连接有多个分散盘7，多个分散盘7上均布开设有通孔9，分散盘7上的通孔9从上至下依次减小，每个分散盘7的表面焊接有粉碎刀8，粉碎的废弃物进入到桶体27内，通过驱动轴14转动带动分散盘7转动，分散盘7转动使得粉碎刀8对废弃物进一步进行粉碎，粉碎的废弃物通过通孔9进入到下一个分散盘7中，再次被粉碎，直至粉碎到合适的大小后落入到桶体27的底部，采用多级粉碎并对粉碎的农林废料进行筛选，使得进入到箱体15内的农林废料颗粒大小统一，不仅利于废料的炭化，也使得废料炭化后的废料品质更统一。

[0044] 桶体27的下端通过送料管13连接有箱体15，箱体15内密封滑动连接有两个滑塞19，两个滑塞19内均设置有空腔，空腔内设置有电热丝16，箱体15的下端固定连接有支撑腿
18。

[0045] 箱体15的侧壁安装有用于驱动滑塞19往复移动的驱动装置，驱动装置包括固定连接在箱体15侧壁的第二驱动电机28，支撑腿18的侧壁位于第二驱动电机28的下方转动连接有推杆29，第二驱动电机28的输出轴固定连接有转杆30，推杆29的侧壁开设有条形槽31，转杆30上转动连接有滑动连接在条形槽31内的滑块，推杆29的上端转动连接有连接杆，滑塞19的侧壁固定连接有贯穿箱体15内壁的固定杆17，固定杆17位于箱体15外的一端与连接杆远离推杆29的一端转动连接，位于桶体27底部的农林废弃物通过送料管13进入到箱体15内，在第二驱动电机28的带动下推杆29配合连接杆推动固定杆17对粉碎的废料进行挤压，同时电热丝16对废料进行加热，使农林废料在高温的条件下进行炭化，滑塞19的内壁沿其周向等距嵌设有多组用于监测电热丝16温度的温度传感器。

[0046] 还包括设置在箱体15上用于对电热丝16温度进行控制的控制器，该控制器用于对电热丝16的加热温度以及加热时长进行控制。

[0047] 补充说明：控制器对电热丝16的加热温度以及加热时常进行控制为现有成熟技术，以及该技术中设计到的温度传感器也为现有成熟技术。

[0048] 还包括进料斗1，进料斗1呈锥形，且进料斗1的下端通过导料管2与壳体5的上端部连通。

[0049] 还包括固定连接在桶体27下端的支撑腿10，支撑腿10的下端固定连接有底座11，底座11与支撑腿10之间设置有加强板12。

[0050] 该设备在工作时，农林废弃物通过进料斗1和导料管2进入到粉碎腔6内，在第一驱动电机3的带动下，破碎刀片4对农林废弃物进行粉碎，粉碎的废弃物进入到桶体27内，通过驱动轴14转动带动分散盘7转动，分散盘7转动使得粉碎刀8对废弃物进一步进行粉碎，粉碎的废弃物通过通孔9进入到下一个分散盘7中，再次被粉碎，直至粉碎到合适的大小后落入到桶体27的底部，位于桶体27底部的农林废弃物通过送料管13进入到箱体15内，在第二驱动电机28的带动下推杆29配合连接杆推动固定杆17对粉碎的废料进行挤压，同时电热丝16对废料进行加热，使农林废料在高温的条件下进行炭化。

[0051] 在箱体15上方，于送料管13与箱体15的连接处设有输送浆料的进液管，所述进液管与送料管13垂直设置，使得进液管输送浆料的流向与送料管13输送物料的流向垂直碰撞，所述浆料是由以下组分混合制成的：煤矸石20kg，萘磺酸盐甲醛缩合物10kg，魔芋胶6kg，水100kg。

[0052] 在送料管13远离箱体15的一端设有开关Ⅰ，在进液管靠近箱体15的一端设有开关Ⅱ。

[0053] 浆料的配制方法如下：先将煤矸石与水混合制成悬浊液，然后边搅拌边加入萘磺酸盐甲醛缩合物，最后加入魔芋胶，搅拌混匀，即得所述浆料。

[0054] 悬浊液的制备方法如下：先将煤矸石通过辊式粉碎制成粒径≤5mm的煤矸石粉，然后采用双头离心摇床对煤矸石进行脱硫处理得到脱硫煤矸石粉，接着与水混合后湿法研磨8分钟，即得所述的悬浊液。

[0055] 湿法研磨采用搅拌磨，以直径0.5mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与和脱硫煤矸石粉的质量比为22：1，搅拌速度为2500r/min，研磨线速度为10m/s。

[0056] 进液管中浆料的流速控制为送料管中物料流速的0.55倍。

[0057] 在箱体15底部中央位置处设有与箱体15连通的进气孔，进气孔与进气管连接，所述的进气管与送料管13平行，使得进气管输送气体的流向与送料管13输送物料的流向恰好相反，在送料管13顶部设有与进气孔位置相对应的出气孔。在进气管靠近箱体15的一端设有开关Ⅲ。所述进气管中输送的气体为氮气，流速为3L/分钟。

[0058] 炭化的具体方法为：送料管13、进液管和进气管同时与箱体15连通，利用滑塞19的挤压作用保持两个滑塞19之间空间内压强为2MPa，进入箱体的物料被浆料打散的同时，实现物料与浆料的混合，在继续向下降落的过程中受到底部进入气体的再次冲击，实现更充分的混合；送料管13输送物料的体积为箱体15容量的1/3时，关闭送料管13和进液管，控制电热丝实现梯度加热，具体方法是：250℃处理20分钟，700℃处理1小时，550℃处理30分钟。

[0059] 实施例2：

[0060] 在箱体15上方，于送料管13与箱体15的连接处设有输送浆料的进液管，所述进液管与送料管13垂直设置，使得进液管输送浆料的流向与送料管13输送物料的流向垂直碰撞，所述浆料是由以下组分混合制成的：煤矸石30kg，萘磺酸盐甲醛缩合物8kg，魔芋胶8kg，水100kg。

[0061] 在送料管13远离箱体15的一端设有开关Ⅰ，在进液管靠近箱体15的一端设有开关Ⅱ。

[0062] 浆料的配制方法如下：先将煤矸石与水混合制成悬浊液，然后边搅拌边加入萘磺酸盐甲醛缩合物，最后加入魔芋胶，搅拌混匀，即得所述浆料。

[0063] 悬浊液的制备方法如下：先将煤矸石通过辊式粉碎制成粒径≤5mm的煤矸石粉，然后采用双头离心摇床对煤矸石进行脱硫处理得到脱硫煤矸石粉，接着与水混合后湿法研磨5分钟，即得所述的悬浊液。

[0064] 湿法研磨采用搅拌磨，以直径1mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与和脱硫煤矸石粉的质量比为18：1，搅拌速度为2800r/min，研磨线速度为8m/s。

[0065] 进液管中浆料的流速控制为送料管中物料流速的0.75倍。

[0066] 在箱体15底部中央位置处设有与箱体15连通的进气孔，进气孔与进气管连接，所述的进气管与送料管13平行，使得进气管输送气体的流向与送料管13输送物料的流向恰好相反，在送料管13顶部设有与进气孔位置相对应的出气孔。在进气管靠近箱体15的一端设有开关Ⅲ。所述进气管中输送的气体为氮气，流速为2L/分钟。

[0067] 炭化的具体方法为：送料管13、进液管和进气管同时与箱体15连通，利用滑塞19的挤压作用保持两个滑塞19之间空间内压强为3MPa，进入箱体的物料被浆料打散的同时，实现物料与浆料的混合，在继续向下降落的过程中受到底部进入气体的再次冲击，实现更充分的混合；送料管13输送物料的体积为箱体15容量的1/3时，关闭送料管13和进液管，控制电热丝实现梯度加热，具体方法是：200℃处理30分钟，600℃处理2小时，450℃处理40分钟。

[0068] 其余同实施例1。

[0069] 实施例3：

[0070] 在箱体15上方，于送料管13与箱体15的连接处设有输送浆料的进液管，所述进液管与送料管13垂直设置，使得进液管输送浆料的流向与送料管13输送物料的流向垂直碰撞，所述浆料是由以下组分混合制成的：煤矸石25kg，萘磺酸盐甲醛缩合物9kg，魔芋胶7kg，水100kg。

[0071] 在送料管13远离箱体15的一端设有开关Ⅰ，在进液管靠近箱体15的一端设有开关Ⅱ。

[0072] 浆料的配制方法如下：先将煤矸石与水混合制成悬浊液，然后边搅拌边加入萘磺酸盐甲醛缩合物，最后加入魔芋胶，搅拌混匀，即得所述浆料。

[0073] 悬浊液的制备方法如下：先将煤矸石通过辊式粉碎制成粒径≤5mm的煤矸石粉，然后采用双头离心摇床对煤矸石进行脱硫处理得到脱硫煤矸石粉，接着与水混合后湿法研磨6分钟，即得所述的悬浊液。

[0074] 湿法研磨采用搅拌磨，以直径0.8mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与和脱硫煤矸石粉的质量比为20：1，搅拌速度为2600r/min，研磨线速度为9m/s。

[0075] 进液管中浆料的流速控制为送料管中物料流速的0.6倍。

[0076] 在箱体15底部中央位置处设有与箱体15连通的进气孔，进气孔与进气管连接，所述的进气管与送料管13平行，使得进气管输送气体的流向与送料管13输送物料的流向恰好相反，在送料管13顶部设有与进气孔位置相对应的出气孔。在进气管靠近箱体15的一端设有开关Ⅲ。所述进气管中输送的气体为氮气，流速为2.5L/分钟。

[0077] 炭化的具体方法为：送料管13、进液管和进气管同时与箱体15连通，利用滑塞19的挤压作用保持两个滑塞19之间空间内压强为2.5MPa，进入箱体的物料被浆料打散的同时，实现物料与浆料的混合，在继续向下降落的过程中受到底部进入气体的再次冲击，实现更充分的混合；送料管13输送物料的体积为箱体15容量的1/3时，关闭送料管13和进液管，控制电热丝实现梯度加热，具体方法是：220℃处理25分钟，650℃处理1.5小时，500℃处理35分钟。

[0078] 其余同实施例1。

[0079] 对比例1

[0080] 在箱体15上方，于送料管13与箱体15的连接处设有输送浆料的进液管，所述进液管与送料管13垂直设置，使得进液管输送浆料的流向与送料管13输送物料的流向垂直碰撞，所述浆料是由以下组分混合制成的：煤矸石20kg，萘磺酸盐甲醛缩合物10kg，魔芋胶6kg，水100kg。

[0081] 在送料管13远离箱体15的一端设有开关Ⅰ，在进液管靠近箱体15的一端设有开关Ⅱ。

[0082] 浆料的配制方法如下：先将煤矸石与水混合制成悬浊液，然后边搅拌边加入萘磺酸盐甲醛缩合物，最后加入魔芋胶，搅拌混匀，即得所述浆料。

[0083] 悬浊液的制备方法如下：先将煤矸石通过辊式粉碎制成粒径≤5mm的煤矸石粉，然后采用双头离心摇床对煤矸石进行脱硫处理得到脱硫煤矸石粉，接着与水混合后湿法研磨8分钟，即得所述的悬浊液。

[0084] 湿法研磨采用搅拌磨，以直径0.5mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与和脱硫煤矸石粉的质量比为22：1，搅拌速度为2500r/min，研磨线速度为10m/s。

[0085] 进液管中浆料的流速控制为送料管中物料流速的0.55倍。

[0086] 炭化的具体方法为：送料管13、进液管同时与箱体15连通，利用滑塞19的挤压作用保持两个滑塞19之间空间内压强为2MPa，进入箱体的物料被浆料打散的同时，实现物料与浆料的混合；送料管13输送物料的体积为箱体15容量的1/3时，关闭送料管13和进液管，控制电热丝实现梯度加热，具体方法是：250℃处理20分钟，700℃处理1小时，550℃处理30分钟。

[0087] 其余同实施例1。

[0088] 对比例2

[0089] 在箱体15上方，于送料管13与箱体15的连接处设有输送浆料的进液管，所述进液管与送料管13垂直设置，使得进液管输送浆料的流向与送料管13输送物料的流向垂直碰撞，所述浆料是由以下组分混合制成的：煤矸石20kg，萘磺酸盐甲醛缩合物10kg，魔芋胶6kg，水100kg。

[0090] 在送料管13远离箱体15的一端设有开关Ⅰ，在进液管靠近箱体15的一端设有开关Ⅱ。

[0091] 浆料的配制方法如下：先将煤矸石与水混合制成悬浊液，然后边搅拌边加入萘磺酸盐甲醛缩合物，最后加入魔芋胶，搅拌混匀，即得所述浆料。

[0092] 悬浊液的制备方法如下：先将煤矸石通过辊式粉碎制成粒径≤5mm的煤矸石粉，然后采用双头离心摇床对煤矸石进行脱硫处理得到脱硫煤矸石粉，接着与水混合后湿法研磨8分钟，即得所述的悬浊液。

[0093] 湿法研磨采用搅拌磨，以直径0.5mm的氧化锆球为研磨介质，研磨介质与和脱硫煤矸石粉的质量比为22：1，搅拌速度为2500r/min，研磨线速度为10m/s。

[0094] 进液管中浆料的流速控制为送料管中物料流速的0.55倍。

[0095] 在箱体15底部中央位置处设有与箱体15连通的进气孔，进气孔与进气管连接，所述的进气管与送料管13平行，使得进气管输送气体的流向与送料管13输送物料的流向恰好相反，在送料管13顶部设有与进气孔位置相对应的出气孔。在进气管靠近箱体15的一端设有开关Ⅲ。所述进气管中输送的气体为氮气，流速为3L/分钟。

[0096] 炭化的具体方法为：送料管13、进液管和进气管同时与箱体15连通，利用滑塞19的挤压作用保持两个滑塞19之间空间内压强为2MPa，进入箱体的物料被浆料打散的同时，实现物料与浆料的混合，在继续向下降落的过程中受到底部进入气体的再次冲击，实现更充分的混合；送料管13输送物料的体积为箱体15容量的1/3时，关闭送料管13和进液管，控制电热丝实现梯度加热，具体方法是：250℃处理20分钟，700℃处理1.5小时。

[0097] 其余同实施例1。

[0098] 试验例

[0099] 将实施例1～3和对比例1、2炭化后所得产品进行热值检测，并计算生物质转化率，结果见表1。

[0100] 生物质转化率＝【生物质原料总质量(干基)-反应后的固体残渣总质量(干基)】×100％/生物质原料总质量(干基)；其中的生物质原料总质量(干基)指的是去除水分之后的干的生物质原料的质量；反应后的固体残渣总质量(干基)是指去除液体部分后所残留的干的固体残渣的质量。

[0101] 表1.产品性能比较

[0102]  生物质转化率(％) 热值(MJ/kg)
实施例1 89 38.5
实施例2 90 38.7
实施例3 92 39.2
对比例1 71 25.3
对比例2 76 27.8

[0103] 由表1可知，实施例1～3所得产品热值高，生物质转化率高。对比例1略去了进气处理，对比例2梯度加热采用低温-高温法，热值低，生物质转化率低，说明进气对产品孔隙的影响以及特殊的梯度加热方法更有利于生物质转化，提高产品热值。

[0104] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。