CN120059770A - 一种秸秆原位制备生物炭装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了生物炭制备技术领域的一种秸秆原位制备生物炭装置，包括：移动部，移动部为履带式结构；切割部，切割部安装有若干切割刀盘，切割刀盘上均设置有若干刀片；湿度调节单元，湿度调节单元包括第一湿度传感器，还包括喷水管；炭化部，炭化部上方设有若干进气管道，炭化部下方设置有生物炭排出口；炭化部上方设置有投料口；燃烧部，燃烧部位于炭化部下方，燃烧部开有进料口和点火孔，燃烧部连通有导热管道，导热管道一端与炭化部连通；温控单元，包括温度传感器；还包括设置于炭化部内的电加热器。本发明，在能够高效地将秸秆转化为生物炭实现还田的同时，通过温控与湿度调节系统，使得秸秆能够在田间原位炭化，生成高质量的生物炭。

Description

一种秸秆原位制备生物炭装置

技术领域

本发明涉及生物炭制备技术领域，具体涉及一种秸秆原位制备生物炭装置。

背景技术

在现代农业生产中，秸秆作为重要的农业副产品，其处理方式一直是困扰农民和环境保护者的问题。传统的焚烧方法不仅造成空气污染，还浪费了有机资源。将秸秆转化为生物炭是一种环保和经济的处理方式，生物炭具有提高土壤肥力、改善土壤结构和增加水分保持能力等多重优点。现有技术的步骤一般为：

一、原料准备：在农作物收获后，及时收集秸秆，避免秸秆长时间留在田间造成污染或损失，将收集到的秸秆进行清洗、晾干和切割等预处理工作，以便后续的炭化处理。

二、炭化处理：准备一台适合田间作业的秸秆炭化设备，如连续式炭化炉、卧式炭化炉等。这些设备应具备高效、节能、环保等特点。将预处理后的秸秆送入炭化设备中，在缺氧或无氧的条件下进行加热。随着温度的升高，秸秆中的水分逐渐蒸发，当温度达到一定程度时（如400℃以上），秸秆开始炭化，形成生物质炭。在炭化过程中，需要严格控制炭化设备的温度、压力和时间等参数，以确保生物质炭的质量和性能。

三、后处理：将炭化后的生物质炭进行冷却处理，然后筛分去除其中的杂质和小颗粒。

并根据需要将生物质炭进行粉碎或造粒处理，以便于运输、储存和施用。

四、施用还田：将处理后的生物质炭均匀地撒在农田土壤上，并与土壤混合均匀。也可以将生物质炭与其他有机肥料混合制成秸秆炭有机肥后施用。同时，根据土壤类型、农作物种类和生物质炭的质量等因素，合理确定生物质炭的施用量。一般来说，施用量应适中，避免过量或不足。

五、效果评估与调整在施用生物质炭后，定期对土壤质量和农作物生长情况进行监测和评估，以了解生物质炭对土壤和农作物的具体影响。根据评估结果，及时调整生物质炭的施用方案，以达到最佳的土壤改良和增产效果。

现有技术中，通常是将秸秆收集后，运输至炭化加工厂进行集中处理，难以在田间就地炭化后及时将生物炭投放至原位置，导致炭化效率低，资源利用不充分。

因此，本发明提出一种秸秆原位制备生物炭装置，能够高效地将秸秆转化为生物炭，并实现还田，以提高土壤质量。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种秸秆原位制备生物炭装置，在能够高效地将秸秆转化为生物炭，并实现还田，以提高土壤质量的同时，通过温控与湿度调节系统，使得秸秆能够在田间原位炭化，生成高质量的生物炭。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种秸秆原位制备生物炭装置，包括：

移动部，移动部为履带式结构，移动部上方设置有用于控制移动部移动的控制单元；

切割部，切割部安装有若干切割刀盘，切割刀盘上均设置有若干刀片，切割部内设置有用于驱动切割刀盘转动的驱动单元，切割部下方安装有收集槽；

湿度调节单元，湿度调节单元包括用于检测收集槽内秸秆湿度的第一湿度传感器，第一湿度传感器安装于收集槽内；还包括安装于收集槽一侧的喷水管，用于调节收集槽内秸秆的湿度；

炭化部，炭化部为圆柱形结构且位于移动部顶部，炭化部上部一侧设有若干进气管道，进气管道上均设置有进气电动阀，炭化部上部远离进气电动阀一侧设置有排气管道，排气管道内安装有排气电动阀，排气电动阀电连接有控制器，控制器与进气电动阀均电连接，炭化部下方设置有生物炭排出口；炭化部顶部设置有投料口；

燃烧部，燃烧部为炉体结构，燃烧部位于炭化部下方，燃烧部下方开有进料口和点火孔，燃烧部连通有导热管道，导热管道另一端与炭化部下方一侧连通；

温控单元，温控单元包括用于检测炭化部内的实时温度的温度传感器，温度传感器设置于炭化部内部且与控制器电连接；还包括设置于炭化部内的电加热器，电加热器与控制器电连接；

传输部，传输部为带状传输结构，用于将收集槽内的物料送至投料口；传输部一端穿过切割部延伸至切割部内，且与切割部螺栓固定连接，传输部另一端固定于炭化部上方且与投料口对应。

基础方案原理：通过驱动单元驱动切割刀盘转动，使其上面的刀片将秸秆切割成合适长度秸秆段，并收集入收集槽内，再通过喷水管对其中的秸秆段喷水，通过第一湿度传感器控制其中秸秆段整体的湿度，搅拌均匀后，投入炭化部内，并向燃烧部内加入燃料并点燃，通过导热管道将热量传入炭化部内，对其中的秸秆段进行炭化处理；并且也可以启动炭化部内的电加热器对其中的秸秆段进行加热，同时通过温度传感器精确控制炭化部内的温度，再通过第二湿度传感器、排气风机以及排气电动阀的综合控制，精确控制炭化部内的湿度，进而实现对炭化过程中的温度和湿度的高效精确控制。

采用上述方案有以下有益效果：

1、本方案，能够根据第一湿度传感器的数据自动调节喷水管的喷水量，精确控制预处理时秸秆的湿度，从而便于控制后续炭化过程的效率，降低秸秆过度湿润或过度干燥而导致炭化效率低下问题的可能性。并且，通过第二湿度传感器、温度传感器和电加热器的协同作用，以及进气电动阀和排气电动阀的精确调节，可以实现对炭化过程中温度和湿度的双重精确控制，从而提高生物炭的产量和质量。

2、本方案，通过设计履带式结构的移动部，该装置能够在不同农田或秸秆堆放场地之间轻松移动，无需固定安装，提高使用的灵活性和便捷性。同时，所有功能单元（切割、湿度调节、炭化、燃烧、温控、传输）均集成在同一装置上，形成完整的生物炭制备生产线，减少占地面积和运输成本，从而能够直接在田间对秸秆进行炭化处理后，原位投放。

进一步，湿度调节单元还包括用于检测炭化部内部的实时湿度的第二湿度传感器，第二湿度传感器安装于炭化部内且与控制器电连接。

有益效果：第二湿度传感器的加入，能够实时监测炭化部内部的湿度情况，与第一湿度传感器共同工作，可以形成对秸秆从收集到炭化全过程的湿度监控。控制器根据两个湿度传感器的数据，可以更精确地调节喷水管的喷水量，确保秸秆在进入炭化部前以及炭化过程中的湿度都保持在最佳范围内，从而提高生物炭的质量。

进一步，排气管道内设置有与控制器电连接的排气风扇。

有益效果：排气风扇的加入，能够更主动地控制炭化过程中产生的气体的排放。通过控制器调节排气风扇的转速，可以精确地控制排气管道的通风量，从而确保炭化部内的有害气体（如一氧化碳、二氧化碳等）能够及时排出，保持炭化部内的空气流通和气体平衡。同时控制器还基于炭化部内的湿度（即第二湿度传感器的数据），控制排气风扇的转动速度，以控制排气量，从而控制炭化腔内的湿度情况。

进一步，移动部上方设置有与排气管道对应的水槽，排气管道靠近水槽一端内设置有过滤器。

有益效果：过滤器可以有效捕捉排气管道中的颗粒物和有害气体成分，如炭黑、烟尘等，防止它们直接排放到大气中。结合水槽的设计，排气中的部分可溶性气体（如二氧化硫、氮氧化物等）可以被水吸收，进一步净化排放气体，减少环境污染。

进一步，炭化部内设置有耐火支架。

有益效果：耐火支架由耐高温材料制成，能够承受炭化过程中产生的高温环境。这有助于保护炭化部的结构完整性，防止因高温而导致的变形、开裂或损坏，从而延长设备的使用寿命。耐火支架可以将秸秆均匀支撑在炭化部内，确保秸秆在炭化过程中能够充分受热并均匀炭化，有助于提高生物炭的产量和质量，同时减少未炭化或炭化不完全的秸秆比例。同时也能够避免秸秆段与明火接触发生安全事故。

进一步，炭化部内设置有位于耐火支架下方的翻斗，翻斗与炭化部转动连接，翻斗与炭化部一转动连接处固定连接有转动把手，转动把手位于炭化部外且与炭化部转动连接。

有益效果：翻斗的设计使得炭化完成后，可以通过转动把手轻松地将炭化产物（即生物炭）从炭化部中倒出，不仅简化炭化产物的收集过程，还提高操作的便捷性和效率。同时转动把手的设计，使操作员能够通过手动控制生物炭的排出量，确保炭化后的生物炭逐步从生物炭排出口排出，避免过多热量残留在炭化部内。

进一步，生物炭排出口下方设置有与其对应的网状的冷却框。

有益效果：冷却框的设计，能够使生成炭化产物与外界空气接触，快速冷却和干燥，便于后续直接将这些生物炭投放到田间。

进一步，水槽内设置有与控制器电连接的液位传感器。

有益效果：液位传感器能够实时、准确地监测水槽内的液位变化，由于炭化过程中，排出的气体为热气，会加速水槽内用于净化废气的水的消耗，所以通过液体传感器，实时检测水槽中的液位变化，缺水时，及时人工补水，保证排放气体的正常过滤。

进一步，移动部前端安装有用于将地面的秸秆投入切割部的移动架，移动架与控制器电连接。

有益效果：移动架与控制器电连接后，可以实现自动化或半自动化的秸秆收集与投送过程。通过预设的程序或操作指令，控制器可以精确控制移动架的移动速度和位置，确保秸秆能够准确、高效地投入切割部进行后续处理，减少了人工干预，提高了工作效率。移动架的设计，使得秸秆的收集过程更加快速和高效；与传统的人工收集方式相比，移动架能够更快速地覆盖地面，将散落的秸秆集中起来并投入切割部，不仅提高收集效率，还降低劳动强度。

进一步，收集槽内安装有用于搅拌秸秆的搅拌组件，搅拌组件包括设置于切割部内的驱动电机，驱动电机输出轴同轴固定连接有搅拌轴，搅拌轴表面沿其中轴线螺旋设置有若干的搅拌叶片，搅拌叶片呈T形；搅拌轴一端与传输部转动连接，驱动电机与控制器电连接。

有益效果：通过搅拌叶片的作用，有助于快速且高效的完成秸秆的调湿工作。当喷水管向收集槽内喷水以调节湿度时，搅拌叶片可以确保水分更均匀地分布在秸秆上，避免了局部过湿或过干的情况。同时，搅拌叶片呈T形的设计，从而在搅拌叶片转动过程中，将部分秸秆带离收集槽，抛到空中，进一步提高湿度调节的均匀度，同时，也能够将一些粘附或卡在秸秆上的小颗粒杂质（石头等）与秸秆分离，落到收集槽底部，便于后续清理，从而降低进入炭化部时秸秆内的杂质，提高最终产品的质量。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明秸秆原位制备生物炭装置实施例的示意图；

图2为本发明秸秆原位制备生物炭装置实施例的切割部的示意；

图3为本发明秸秆原位制备生物炭装置实施例的搅拌组件示意图。

说明书附图中的附图标记包括：1、移动部；101、移动架；102、控制单元；2、切割部；201、切割刀盘；202、收集槽；203、喷水管；204、搅拌轴；205、搅拌叶片；3、传输部；4、炭化部；401、排气管道；402、排气电动阀；403、生物炭排出口；404、进气管道；405、进气电动阀；406、投料口；5、燃烧部；501、导热管道；6、排气风扇；7、水槽；8、耐火支架；9、翻斗；10、冷却框；11、网格架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1：

如附图1、图2和图3所示，一种秸秆原位制备生物炭装置，包括：

移动部1，移动部1为履带式结构，移动部1上方设置有用于控制移动部1移动的控制单元102；

切割部2，切割部2内部安装有若干切割刀盘201，切割刀盘201上均设置有若干刀片，切割部2内设置有用于驱动切割刀盘201转动的驱动单元，切割部2下方安装有收集槽202；

湿度调节单元，湿度调节单元包括用于检测收集槽202内秸秆湿度的第一湿度传感器，第一湿度传感器安装于收集槽202内；还包括安装于收集槽202一侧的喷水管203，用于调节收集槽202内秸秆的湿度。

炭化部4，炭化部4为圆柱形结构且位于移动部1顶部，炭化部4上部一侧设有若干进气管道404，进气管道404上均设置有进气电动阀405，炭化部4上部远离进气电动阀405一侧设置有排气管道401，排气管道401内安装有排气电动阀402，排气电动阀402电连接有控制器，控制器与进气电动阀405均电连接，炭化部4下方设置有生物炭排出口403；炭化部4顶部设置有投料口406。炭化部4内设置有耐火支架8，耐火支架8材料可优选耐火砖制成，以确保秸秆不会直接接触火源。

炭化部4内设置有位于耐火支架8下方的翻斗9，翻斗9与炭化部4转动连接，翻斗9与炭化部4一转动连接处固定连接有转动把手，转动把手位于炭化部4外且与炭化部4转动连接。

燃烧部5，燃烧部5为炉体结构，燃烧部5位于炭化部4下方，燃烧部5下方开有进料口和点火孔，燃烧部5连通有导热管道501，导热管道501另一端与炭化部4下方一侧连通。

温控单元，温控单元包括用于检测炭化部4内的实时温度的温度传感器，温度传感器设置于炭化部4内部且与控制器电连接；还包括设置于炭化部4内的电加热器，电加热器与控制器电连接。

传输部3，传输部3为带状传输结构，用于将收集槽202内的物料送至投料口406；传输部3一端穿过切割部2延伸至切割部2内，且与切割部2螺栓固定连接，传输部2另一端固定于炭化部4上方且与投料口406对应。

湿度调节单元还包括用于检测炭化部4内部的实时湿度的第二湿度传感器，第二湿度传感器安装于炭化部4内且与控制器电连接。

排气管道401内设置有与控制器电连接的排气风扇6。

移动部1上方设置有与排气管道401对应的水槽7，排气管道401靠近水槽7一端内设置有过滤器。

生物炭排出口403下方设置有与其对应的网状的冷却框10。

同时，这种炭化处理秸秆，势必会在炭化部4内留下残渣，从而在炭化部4内设置位于耐火支架8上方的残渣处理装置（如图1所示），残渣处理装置包括网格架11和对称固定于炭化部4两内侧壁上的弹簧，两弹簧相互靠近一端均焊接有支撑板，支撑板底端均与网格架11焊接，并靠近进气管道404一端的支撑板与进气管道404对应，从而当进气管道404进气时，能够作用于该支撑板上，进而通过弹簧的弹性，使网格架11在炭化部4横向往复运动形成振动，从而清理堆积在耐火支架8上方的残渣，进而保证秸秆炭化后不会在炭化部4内堆积影响后续的炭化处理。

具体实施过程如下：将在田间收集的秸秆，利用驱动单元驱动切割刀盘201转动，带动刀片切割秸秆，使其切割成长度为10-15厘米的秸秆段，而后切割完成的秸秆掉入收集槽202中，这时需要操作员控制喷水管203对这些秸秆进行喷水，将秸秆的含水率调整至14%-16%,并通过第一湿度传感器进行监测，且每隔10分钟监测一次，以保证秸秆湿度的均匀性，一般这个过程（切割与湿度调节）耗时约为30分钟。

湿度调整后的秸秆通过传输部3送入炭化部4内，同时，本装置既可以通过燃烧部5为炭化部4提供热量，也可通过温控单元（电加热器）为炭化部4进行加热，达到秸秆的炭化效果。

首先以燃烧部5为炭化部4提供热量为例：将木屑或者废弃秸秆通过进料口投入燃烧部5内部并通过点火孔将这些木屑或废弃秸秆点燃，而后燃烧部5的火源通过导热管道501将热量传递至炭化部4内，对其中秸秆进行炭化处理。并且，这一过程中，通过调节进气电动阀405和排气电动阀402，从而控制炭化部4内的空气流通状态，使其内部保持低氧环境，防止秸秆过度燃烧。这一过程中，一般炭化温度保持在400℃左右，炭化过程的持续时间约为2小时，在此期间，定时检查温度（通过温度传感器监测获得），通过增加或减少进风来保持恒温。

在炭化过程中产生的挥发性气体通过排气管道401排出，同时这些气体中含有有害气体，从而在经过排气管道401后，依次经过过滤器和水槽7，除去其中部分烟尘和挥发性有机物最后在排放到外界。由于排放气体存在一定温度，会加快水槽7中的水的蒸发，从而操作员需要每30分钟检查一次水槽7中的水量，并根据排气量适时添加清水。

炭化结束后，操作员通过转动把手使炭化部4内的翻斗9转动，将翻斗9内的生物炭通过有生物炭排出口403排出，从而允许操作员通过手动控制生物炭的排出量，确保炭化后的生物炭逐步从炭化部4内排出，避免过多热量残留在炭化部4内。排出后的生物炭沿生物炭排出口403落入网状的冷却框10中，进行自然冷却，一般冷却过程为30分钟，确保其温度冷却至环境温度（约25°C），避免直接接触造成灼伤。冷却后的生物炭可以直接用于田间还田。通过手推车或机械运输，将生物炭均匀撒布到田地表面，随后通过翻耕机或其他农机具将生物炭与土壤混合。生物炭能够提升土壤的有机质含量，改善土壤结构。

再以温控单元(电加热器)提供热能为例，并以田间秸秆粪便混合炭化炭化还田为例:首先，收集田间的秸秆和畜禽粪便（如猪粪、牛粪），按照秸秆和畜禽粪便体积比2:1的比例进行混合，再通过人工或者机械装置进行混合搅拌均匀，一般混合物的含水率在50%左右，不利于后续的炭化处理，所以需要进行风干，可自然风干或采取其它风干措施，将混合物的含水率降低至20%左右，一般整个湿度调节过程约为2小时。

将湿度调节后的混合物投入炭化部4中，启动电加热器（电加热器选择功率为15kW且能够进行PID控制的电加热器，从而确保能够使炭化部4内的温度快速升高至500℃），将炭化部4内的温度控制在350℃，较低的温度有助于保留更多的有机物质，在炭化过程中，炉内保持低氧环境，炭化时间较长，约3小时。同时在整个炭化过程中，温度传感器（采用K型热电偶，测量范围为0-1000°C，精度为±2°C）将实时监测炭化部4内的温度，控制电加热器的输出功率，使炭化部4内的温度保持在350℃左右。

由于混合物中含有粪便，炭化时产生的气体会更加浓稠，因此过滤器必须采用多层过滤设计，通过多层过滤器和水槽7过滤进行处理，确保排放的气体符合环保标准。在炭化过程中，第二湿度传感器（采用数字湿度传感器，测量范围为0-100%，精度为±3%）将实时监测炭化部4内的产生气体的湿度，从而根据其监测的实时数据控制排气风扇6的启停，例如，当第二湿度传感器监测到湿度大于预设最大阈值时，则启动排气风扇6，而当湿度小于预设最小阈值时，则停止排气风扇6。

炭化完成后，生物炭通过翻斗9的转动逐步排出，并进入冷却框10中自然冷却，冷却时间相对较长，约需45分钟，待生物炭完全冷却后，进行收集和包装。该种生物炭特别适合用于贫瘠土壤的改良，由于其富含氮和有机质，可以有效提高土壤的肥力和保水能力。施用时按照每亩地300公斤的用量均匀撒布，并通过翻耕机深耕混合，确保生物炭均匀分布于土壤中。

实施例2：

与实施例1不同之处在于，水槽7内设置有与控制器电连接的液位传感器。

具体实施过程如下：如实施例1中所述，在进行秸秆的炭化处理过程中，水槽7中的水需要定时检查，并进行补充，一般时间间隔为30分钟；但随着这一时间也会随着炭化温度的变化而变化，对于田间秸秆粪便混合炭化炭化还田而言，其炭化温度一般为350℃，这也将导致水槽7内的水蒸发速度变慢，从而检查的间隔时间增加。通过液位传感器能够实时、准确地监测水槽7内的液位变化，能够灵活应对不同秸秆生物炭过程中的炭化温度，以确保能够及时补水的同时降低人工过度检查的可能性。

实施例3：

与实施例2不同之处在于，如图1所示，移动部1前端安装有用于将地面的秸秆投入切割部2的移动架101，移动架101结构以及控制方式采用现有技术，例如：挖掘机的动臂、斗杆、铲斗以及回转机构等以实现物料的装载和卸载，移动架101与控制器电连接。

具体实施过程如下：当本装置通过移动部1移动至秸秆堆积的田间时，首先将通过控制器将移动架101靠近地面，而后可通过人工将田间的秸秆放入移动架101的储存结构中，放置完后，再调节移动架101高度和角度，将其中的秸秆投入切割部2中，整个秸秆的投放可通过预设程序完成，降低人为操作难度。同时对于秸秆堆积较多的区域，则可直接将移动架101与其对准，而后通过移动部1的运动，将秸秆直接铲入移动架101中，再完成后续的投放流程，从而便于大规模的秸秆炭化处理。

实施例4：

与实施例3不同之处在于，如图3所示，收集槽202内安装有用于搅拌秸秆的搅拌组件，搅拌组件包括设置于切割部2内的驱动电机，驱动电机输出轴同轴螺栓连接有搅拌轴204，搅拌轴204表面沿其中轴线螺旋设置有若干的搅拌叶片205，搅拌叶片205均呈T形；搅拌轴204一端与传输部3转动连接，驱动电机与控制器电连接。

具体实施过程如下：装置启动后，切割部2开始工作，将田地里的秸秆切割成小段并收集到收集槽202内。由于不同区域的秸秆湿度不同，收集槽202内的秸秆湿度也不均匀或不符合炭化要求，所以需要进行调湿预处理。此时，控制器启动驱动电机，带动搅拌轴204和搅拌叶片205开始转动，搅拌叶片205的螺旋设计和T形结构确保水分能够沿着秸秆的纹理和间隙均匀分布，在搅拌叶片205的作用下，秸秆被快速且高效地调湿，避免局部过湿或过干的情况，影响炭化效果。同时，随着搅拌叶片205的转动，一些秸秆被T形的搅拌叶片205带离收集槽202并抛到空中，这些秸秆在空中停留一段时间后重新落回收集槽202内，因为秸秆在空中时，其表面的水分会由于重力和空气流动的作用而更加均匀地分布，当秸秆落回收集槽202时，它们会与其他秸秆发生碰撞和摩擦，从而进一步促进水分的均匀分布。并且，在收集秸秆的过程中，一些小的石头、泥土等杂质也会被带入收集槽202内，这些杂质如果进入炭化部4，会影响生物炭的质量，搅拌过程中秸秆被抛向空中，也有利于这些杂质与秸秆分离，同时搅拌叶片205的T形设计在转动过程中能够产生一定的离心力，使得粘附或卡在秸秆上的小颗粒杂质（如石头、泥土等）更容易与秸秆分离，并落到收集槽202底部，从而当秸秆被传输到炭化部4时，其内部的杂质含量就会大大降低，从而进一步提高最终产品的质量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于，包括：

移动部（1），移动部（1）为履带式结构，移动部（1）上方设置有用于控制移动部（1）移动的控制单元（102）；

切割部（2），切割部（2）内部安装有若干切割刀盘（201），切割刀盘（201）上均设置有若干刀片，切割部（2）内设置有用于驱动切割刀盘（201）转动的驱动单元，切割部（2）下方安装有收集槽（202）；

湿度调节单元，湿度调节单元包括用于检测收集槽（202）内秸秆湿度的第一湿度传感器，第一湿度传感器安装于收集槽（202）内；还包括安装于收集槽（202）一侧的喷水管（203），用于调节收集槽（202）内秸秆的湿度；

炭化部（4），炭化部（4）为圆柱形结构且位于移动部（1）顶部，炭化部（4）上部一侧设有若干进气管道（404），进气管道（404）上均设置有进气电动阀（405），炭化部（4）上部远离进气电动阀（405）一侧设置有排气管道（401），排气管道（401）内安装有排气电动阀（402），排气电动阀（402）电连接有控制器，控制器与进气电动阀（405）均电连接，炭化部（4）下方设置有生物炭排出口（403）；炭化部（4）顶部设置有投料口（406）；

燃烧部（5），燃烧部（5）为炉体结构，燃烧部（5）位于炭化部（4）下方，燃烧部（5）下方开有进料口和点火孔，燃烧部（5）连通有导热管道（501），导热管道（501）另一端与炭化部（4）下方一侧连通；

温控单元，温控单元包括用于检测炭化部（4）内的实时温度的温度传感器，温度传感器设置于炭化部（4）内部且与控制器电连接；还包括设置于炭化部（4）内的电加热器，电加热器与控制器电连接；

传输部（3），传输部（3）为带状传输结构，用于将收集槽（202）内的物料送至投料口（406）；传输部（3）一端穿过切割部（2）延伸至切割部（2）内，且与切割部（2）螺栓固定连接，传输部（3）另一端固定于炭化部（4）上方且与投料口（406）对应。

2.根据权利要求1所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：湿度调节单元还包括用于检测炭化部（4）内部的实时湿度的第二湿度传感器，第二湿度传感器安装于炭化部（4）内且与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：排气管道（401）上设置有与控制器电连接的排气风扇（6）。

4.根据权利要求3所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：移动部（1）上方设置有与排气管道（401）对应的水槽（7），排气管道(401)靠近水槽（7）一端内设置有过滤器。

5.根据权利要求4所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：炭化部（4）内设置有耐火支架（8）。

6.根据权利要求5所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：炭化部（4）内设置有位于耐火支架（8）下方的翻斗（9），翻斗（9）与炭化部（4）转动连接，翻斗（9）与炭化部（4）一转动连接处固定连接有转动把手，转动把手位于炭化部（4）外且与炭化部（4）转动连接。

7.根据权利要求6所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：生物炭排出口（403）下方设置有与其对应的网状的冷却框（10）。

8.根据权利要求7所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：水槽（7）内设置有与控制器电连接的液位传感器。

9.根据权利要求8所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：移动部（1）前端安装有用于将地面的秸秆投入切割部（2）的移动架（101），移动架（101）与控制器电连接。

10.根据权利要求9所述的秸秆原位制备生物炭装置，其特征在于：收集槽（202）内安装有用于搅拌秸秆的搅拌组件，搅拌组件包括设置于切割部（2）内的驱动电机，驱动电机输出轴同轴固定连接有搅拌轴（204），搅拌轴（204）表面沿其中轴线螺旋设置有若干的搅拌叶片（205），搅拌叶片（205）呈T形；搅拌轴（204）一端与传输部（3）转动连接，驱动电机与控制器电连接。