[发明专利]生产生物质干馏炭和生物质燃气的方法及快速热解炭化炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种将生物质秸秆、树枝、果壳、稻壳等农林废弃物在炉内设置干餾炭化室，在干餾炭化室的中间设置气化反应室来生产生物质干餾炭和生物质燃气的方法及快速热解炭化炉。

背景技术：

现有技术中的双炉腔炭化炉的生产方法，它是在炉内分开并立设置独立的气化炉腔和炭化炉腔，运行时将生物质秸秆等农业废弃物经加工切碎烘干后分别加入各自独立的气化炉腔和炭化炉腔，将经气化炉腔中产生的高温燃气再吸入设置在旁边的炭化炉腔中将物料干餾炭化成生物质炭和生物质燃气的方法，用这种方法生产的生物质炭与木质炭成份基本相同，然而在工业运行中尚存在一定的缺陷如下：由于炉内气化炉腔和炭化炉腔是分开并立设置，在运行时将从气化炉腔中产生的高温燃气再进入设置在旁边的炭化炉腔中干餾碳化物料时，由于两炉腔相隔距离较远，使被吸入炭化炉腔中的高温燃气分布不均，如在两腔相近的一边炭化效果较为理想，而在两腔距离较远的另一边由于高温燃气扩散不充分其炭化效果并不理想，而出现半生炭的现象，故使炭化产品质量不稳定。

由于炉内采用分开并立设置的气化炉腔和炭化炉腔的体积庞大，耗用钢材量多，炉体造价高，特别是在运行时两个炉腔的各自加料口开启操作频繁，对炉内严格要求密封运行的性能较差，带来不安全因素较大。

现有技术中还有生产生物质炭化燃气的方法及反火生物质炭化燃气发生炉，它的生产方法是将生物质秸秆、棉杆、玉米杆切断(稻壳不须加工)烘干、粉碎成型后，分别加入炉内设置的上层气化室和下层炭化室中，运行时主要是将经炉内上层气化室中产生的高温燃气直接抽吸到炉下层炭化室中将炭化物料干餾碳化生产生物质炭，并同时释放出挥发份中的甲烷CH₄、氢H₂、碳氢化合物C_hHmm等高发热量烃类物质与从炉上层气化室进入的燃气混合后燃气中的热值高达5000-6000kJ/m³，用这种方法生产的生物质炭和生物质燃气都较为理想，但在该炉的制造工艺中尚存在一定的难度和缺陷，因该炉内设有上层气化室和下层炭化室的炉排都处于高温状态下运行，对使用的耐高温不锈钢材料的质量要求较高，价格昂贵，炉体制造工艺复杂等缺陷。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷，提出一种在炉内干餾炭化室的中间设置气化反应室来生产生物质干餾炭和生物质燃气的方法及快速热解炭化炉。

本发明的技术解决方案：生产生物质干餾炭和生物质燃气的方法，其特征是在同一炉内干餾炭化室的中心部位设置气化反应室，并在炉顶部设置一个加料管口，通过该加料管口向炉内气化反应室和干餾炭化室加料，待两室物料加满；关闭加料密封阀，打开设置在气化反应室底部的进空气管口，启动设置在炉外的负压罗茨风机，而后开启设置在气化反应室下部的炉门；点燃气化反应室下部的气化物料，关好炉门；在炉外负压罗茨风机的作用下，抽吸炉内气化室中所产生500-700C°高温缺氧的燃气，通过设置在气化反应室上部的燃气扩散口扩散到气化反应室周边的干餾炭化室中，将炭化物料干餾成生物质炭；生物质炭进入设置在干餾炭化室的下部集炭室内，通过设置在集炭室底部刮炭板将生物质干餾炭刮入设置在集炭室底部的出炭管口排出炉外即成生物质干餾炭产品；物料在干餾炭化室被干餾时释放出挥发份中的甲烷、一氧化碳、氢、碳氢化合物高发热量烃类物质，与从气化反应室产生的燃气混合后其燃气热值高达6000kJ/m³。

快速热解炭化炉，其结构是在上炉顶的上部中间设有加料管口，在加料管口的两侧设有炉顶人孔炉门和炉内燃气放散防爆管口，加料管口的上部设有密封加料阀，上炉顶的下部设有圆弧形底板，在圆弧型底板上部设有保温隔热层，水夹套炉体的炉内设有干餾炭化室，在干餾炭化室的中部设有档料圈，挡料圈的外部两侧设有第一抽吸炉内燃气管口、第二抽吸炉内燃气管口，在挡料圈的下部设有炉内挡料圈进气口，在干餾炭化室的下部设有锥形水夹套集炭室，锥形水夹套集炭室的底部设有出炭管口和刮炭板，刮炭板与刮炭转动套管齿轮相接，干餾炭化室的中间设有气化反应室、气化反应室设有耐火套，在耐火套的上部设有燃气扩散口，在耐火套的下部设有气化反应室炉门，在气化反应室炉门的下部设有炉排刮灰板，炉排刮灰板的下部设有集灰斗，在集灰斗的下部设有刮灰板转动绞龙齿轮，在刮灰板转动绞龙齿轮的上部设有绞龙出灰管口，炉体的下部设有炉体支撑柱，炉体支撑柱与炉体支撑柱之间设有炉体下部支撑架，水夹套炉体内壁的中部设有耐火内衬支撑圈，水夹套炉体的上部设有水夹套出水管口。