卧式炭化炉

一、简介

卧式炭化炉是一种以 水平放置炉体 为核心结构的炭化设备，通过炉体转动或螺旋推进装置实现原料均匀受热，核心特征是“反应空间大、原料适配广、操作易规模化”。其炉体多采用圆柱形设计，配备密封进料/出料系统、分段温控装置和尾气净化回收系统，专门针对大块、不规则或大批量生物质原料优化，无需复杂预处理即可实现均匀炭化，是连接分散原料与规模化炭制品生产的关键装备。

与立式炭化炉相比，卧式炭化炉更侧重“大容量、强适配、连续化”，能解决大块原料炭化不均、立式设备产能受限的痛点，广泛应用于农林废弃物资源化、工业固废处理、规模化炭制品生产等领域，是中小型加工厂到大型企业的主流选择。

二、工作原理

卧式炭化炉的核心原理仍是 生物质原料的缺氧高温热解炭化，但依托“水平炉体+均匀布料”设计，让原料在炉内充分接触热量，分4个阶段完成转化，流程更适配大批量、多样化原料：

1. 连续进料与密封阶段：原料（木块、秸秆、污泥、果壳等）经简单预处理（大块原料切段/粉碎，含水率降至10%-20%）后，通过螺旋进料机或皮带输送机，经双层密封进料口持续送入水平炉体。密封结构确保炉内氧体积分数＜5%，避免原料燃烧，同时防止高温气体泄漏。

2. 分段反应阶段（核心流程）：炉体沿物料输送方向分为干燥区、热解区、炭化区、冷却区，原料随炉体转动（回转式）或螺旋推进器（螺旋式）匀速移动，依次经历：

- 干燥区（100-200℃）：利用炭化区传导的余热，快速蒸发原料水分，避免水分影响热解效率，原料干燥后呈疏松状态；

- 热解区（200-400℃）：温度升高触发纤维素、半纤维素分解，释放木煤气、木醋液、木焦油等产物，原料转化为半焦；炉体转动或螺旋推进设计让原料翻滚混合，受热更均匀，避免局部过热或未分解；

- 炭化区（400-650℃）：核心反应区，半焦在高温缺氧环境下深度分解，碳元素富集形成生物炭/木炭，固定碳含量达75%-90%；

- 冷却区（50-100℃）：炭化完成的产物通过水冷或风冷快速降温，避免氧化燃烧，确保产物稳定性。

3. 产物分离回收阶段：

- 固体产物：冷却后的生物炭/木炭经密封出料机连续排出，直接打包或进一步加工；

- 气态产物：木煤气经焦油分离器、脱硫脱硝装置净化后，一部分通入炉体燃烧室作为加热燃料（能源自给），剩余部分可用于发电、供暖；

- 液态产物：木醋液与木焦油经冷凝系统分离回收，后续可加工为化工原料、农业助剂。

整个过程的关键是 “炉体转动/推进速率与温度分区的精匹配”，通过PLC控制系统调节参数，确保原料在每个反应区的停留时间满足需求，实现炭化反应稳定。

三、核心优点

1. 原料适配性强，无形态限制：可处理各类生物质原料，无论是大块原料（原木段、树枝、建筑模板废料）、颗粒原料（木屑、秸秆压块）、粉状原料（污泥、秸秆粉），还是不规则原料（果壳、菌棒废料），均可通过炉体转动或螺旋推进实现均匀受热，无需复杂预处理，进料门槛低。

2. 炭化均匀，产物品质优异：水平炉体设计让原料与热量充分接触，无“死角”，避免立式设备原料堆积导致的“夹生炭”“过烧炭”；温度波动±5℃，产物固定碳含量、孔隙结构等指标一致性强，生物炭/木炭燃烧值高（6500-8000大卡/kg）、灰分低（＜5%），市场竞争力强。

3. 产能灵活，易规模化升级：单台设备日处理原料5-200吨，可根据需求选择间歇式（小型）或连续式（大型）型号；炉体可模块化扩展，适合从家庭作坊、合作社到大型工厂的不同规模生产，后期升级成本低。

4. 节能，运行成本低：采用余热回收+木煤气循环燃烧设计，热效率达65%-80%，远高于立式设备（50%-60%）；无需额外消耗大量外部燃料，仅需少量电力驱动设备，运行成本比传统炭化炉低30%-50%。

5. 环保合规，无二次污染：全流程密闭设计，进料口、出料口、管道接口均采用密封结构，无烟气泄漏；木煤气净化后燃烧无黑烟、无异味，尾气排放符合排放标准；木醋液、木焦油全回收，无废液污染，可在环保要求严格的区域合规运行。

6. 自动化程度高，操作便捷：配备PLC智能控制系统，可实现进料、温控、出料、净化回收全流程自动化，实时监测设备运行参数；仅需1-2人值守，大幅降低人工成本；炉体结构简单，维护方便，故障率低。

四、适用范围

（一）适用原料

1. 农林废弃物：原木段、木屑、树枝、秸秆、果壳（椰壳、核桃壳）、竹屑、蔗渣、菌棒废料、树皮等；

2. 固体废弃物：市政污泥、园林修剪垃圾、建筑模板废料、家具边角料、造纸污泥、畜禽粪便（干燥后）等；

3. 特殊原料：废旧橡胶、废旧活性炭（再生）、木质颗粒、秸秆压块等。

（二）应用领域

1. 规模化炭制品生产：大型木炭加工厂、生物质能源企业批量生产民用取暖炭、餐饮烧烤炭、工业燃料炭，或为活性炭生产提供原料；

2. 工业固废与农林废弃物处理：林场、木材加工厂处理采伐剩余物、加工边角料，市政环保公司处理园林垃圾、市政污泥，农村合作社集中处理秸秆，实现“变废为宝”；

3. 工业环保与能源利用：为化工、印染、电镀等行业提供废水/废气处理材料（生物炭经活化后）；木煤气回收用于工业烘干、车间供暖，或配套发电机组发电，实现能源自给；

4. 农业绿色发展：规模化生产生物炭（土壤改良剂）、木醋液（植物生长调节剂），适配有机农业、生态农业基地，改善土壤质量；

5. 分散与集中式生产：小型设备适合个体农户、合作社；大型连续式设备适配工业级规模化生产，兼顾分散处理与集中加工需求。