[发明专利]碳化炉及使用该碳化炉制备焦木酸液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于加工焦木酸液(pyroligneous liquor)的碳化炉及使 用该碳化炉制备焦木酸液的方法。更具体地说，本发明涉及一种用于加工焦 木酸液的碳化炉，该碳化炉能从被加入其中的易碳化物(carbonizable material)等物质加工得到木炭(wood carbide)和焦木酸液，本发明还涉及 一种使用所述碳化炉来制备焦木酸液的方法。

背景技术

通常来说，对各种不同种类的有机物质进行燃烧会产生碳化物。换而言 之，在缺氧条件或含氧量低的条件下以及在高温条件(800-850℃)下，对 有机物质进行加热，会使该有机物质发生化学降解而生成三类物质：例如， 含有氢气、烃(例如甲烷)和一氧化碳的可燃气体馏分、含有有机化合物(例 如乙酸、丙酮和甲醇)的液态焦油馏分或油馏分，以及含有纯碳、玻璃、金 属和泥沙的炭馏分。

除可燃气体馏分和液态焦油馏分或油馏分之外，剩余的炭馏分主要由碳 含量为70-80％的高碳(C)碳化物组成，同时还含有各种其它组分，例如不 燃性玻璃、金属物质和泥土，这根据有机物质的种类而存在很大的差别。

炭是带有黑色的烧焦物质，一般来说，它是通过使树或木头发生碳化而 使其体积减少至初始体积的约1/3，并使细胞膜发生萎缩而得到的。根据碳 化温度和燃烧(烧焦)方法的不同，炭可能具有各种形态和组成。炭大体上 可分为白炭和黑炭，且含有碳(约85％)、水(约10％)、灰分(约3％)及 其它(2％)。

这种炭(即，木炭)主要由碳成分组成，并因此不易遭受光或有机体的 氧化作用和降解作用。特别是在炭中含量约为3％的灰分是对植物生长和结 果实来说至关重要的矿物组分，且它由植物从土壤中获得。灰分是木炭pH 的决定因素，也为动物和植物提供微量元素。因此，已知的是灰分对微生物 的增殖具有显著的效果。

在显微镜下观察木炭时，会观察到大量的薄管状的孔隙，这些具有数微 米至数百微米大小的孔隙在各个方向上彼此连通。由于这些微小孔隙的存 在，木炭表现出强大的锁水能力和水渗透性。此外，这些孔隙为微生物(例 如细菌、放线菌(Actinomycetes)等)的生长和增殖提供了有利的结构，该 结构的产生得益于孔隙的小尺寸。结果，微生物在这些孔隙内的增殖促进了 有机物质的降解。

前述木炭由于具有大的内表面积而具有强吸附能力，并因而能较好地吸 附难溶于水的环境污染物，例如农药等。另外，当微生物附着到木炭上时， 通过形成大微生物膜，木炭能利于水或土壤/空气的净化。此外，木炭具有防 水性，因而可以用于各种用途，例如，作为防止可能在木质结构的床铺下方 等地方发生结露的湿度调节剂。随着近来韩国在家用炭消耗方面的大范围的 增长和普及，木炭作为环境友好型农业物质的地位开始变得重要起来。

焦木酸液(通过液化和收集在制备木炭的过程中产生的烟而得到，并进 行超过6个月的老化加工以除去毒性物质和有害物质)可以在农业中作为农 药的替代物使用，并且可以在畜牧业中用作处理粪便和尿液的恶臭的除臭剂 或作为家养动物的饲料使用。此外，在作为制备药用产品的原料使用时，焦 木酸液能有效地治疗皮肤癣菌病(脚癣)和特异性皮炎。

另外，焦木酸液还可以用于其它的用途，例如园艺学、蘑菇培育、保健 饮料和除臭剂等。

同时，传统的用来制备木炭和焦木酸液的设备由于大量热损失而发生原 料的不均匀受热，从而导致了焦木酸液的回收率(产量)低。

此外，由于应该在开始回收焦木酸液时再次对设备进行安装，因此这种 对设备进行反复的拆卸和安装会给传统的制备设备带来不便。

发明内容

因此，为了解决上述问题而做出了本发明，本发明的一个目的是提供一 种新型的用来加工焦木酸液的碳化炉，由于没有发生热损失而使焦木酸液的 产量高，并且本发明不仅由于能进行连续加工而提高了工作效率，还能显著 地防止环境污染。为此目的，将所述碳化炉设置为：将原料在研磨粉碎机中 加工成合适的大小，将粉碎后的原料加入气密性的燃烧室内，用点火装置(如 燃烧器)对由此转移的原料进行碳化和干燥，冷却并储藏干燥后的原料，而 使包含在碳化过程产生的燃烧气体中的焦木酸液的主要成分被低温冷凝而 回收焦木酸液，在再燃烧室中对残渣进行再燃烧以使排出的燃烧气体中不燃 性挥发气体的释放量最小，同时使燃烧气体循环进入燃烧室以提高燃烧室内 的温度。