[实用新型]连续作业高效植物炭化炉

说明书

所属技术领域：本实用新型属植物型棒连续干馏装置。特别适用于树枝、毛竹或具有纤维质成分的农、林废弃物如稻壳、亚麻屑、蔗渣、锯屑等含水份低于20％。还可用于颗粒炭的活化和废活性炭的再生。 

背景技术：有史记载就在土炭坑法(the pitmethd)改进为土炭窑，经改进为Casamance窑，瑞典的木炭冶铁工业改进土炭堆设计成带有烟囱的土炭窑，能减少热量损失，并改善气体循环。近几十年改用砖制为砖窑(brickkiln)，20世纪80年代又有改进巴西蜂窝窑、阿根廷半橙窑、欧洲施瓦茨窑、美国的密苏里窑。其中多为需要燃烧部分加入窑中的木材为能源。而施瓦茨窑是使用外部火炉的热烟道气。因建造时需要大量钢材，产量并不高，因此发展中国家未能广泛采用。密苏里窑用的较多。炭制成冷却的时间长。不能回收木焦油和木醋液。只有Casamance窑在烟囱底部收集少量的木焦油和木醋液。在20世纪30年代欧洲使用园筒形移动式金属窑，第二次世界大战期间，英国森林产品研究室进一步发展了这项技术。到60年代传到发展中国家。我国的林科院林化所按前苏联设计的移动式炭化炉，在黑龙江省阿城林业局也制出开始在国内流行。日本谷田贝光克提出木醋液精制与应用技术。当时是在土炭窑顶安置空气冷却器，有2孔——ST型，3孔——A型，4孔——B型，收集木醋液，可燃气体并没回收。93221716.8专利高效植物炭化炉缩短了炭化时间为12小时左右/炉，较现在市场上流行的炭化设备提高工效2-30倍；提高了炭的质量，消灭了生炭，制取了燃时无烟无爆跳的优质炭；充分回收了木焦油和木酢液，可做石油替代品的化工原料，回收的可燃气体用于自采能源，提高了炭的产量，又降低了制炭成本。资源充分利用，消除了环境污染，也被列入《全国高新技术及实用成果项目汇编》，荣获1998年国家重点新产品称号。在实践中几经改进，延长了使用寿命24倍，增设了贮气装置，保证了自采能源，获得了专利号00260936.3；200420063279x；200620021259.5为新、改、扩建炭厂提供了技术装备；一直居于制炭业现用设备领先水平，但不能连续生产。每个生产周期都由加热开始，降温结束。能源 浪费大，生产周期长，设备容量利用率低，产量低，还有节能潜利可挖。秸秆气化装置虽能连续作业，但污染环境，上了环保设备，吃掉了经济效益。因些我又设计了“连续作业的高效植物炭化炉”。旨在用连续作业的设计，使制炭生产自动化，提高设备利用效率，进一步挖出节能潜利，保持《高效植物炭化炉》资原充分利用消除环境污染的优势，为民用烧烤、取暖；金属冶炼的还原剂；制造二硫化碳、黑色炸药、烟花、改良土壤、制造绿色肥料和农药提供原料。 

发明内容：为了更进一步提高制炭效率，节约能源，保护环境，连续作业，本发明提供了《连续作业的高效植物炭化炉》：用连续作业的炭化炉，取代高效植物炭化炉的干镏釜，炉温加热到450度左右不变，并对加料预热，出炭自动热交换均做了节能设计。再也不用长时间先加热制出炭，再经过较长时间冷却，造成较大的能耗，费了较长的生产周期还节约了可燃气体供外用。 

有益效果：从制炭原料入炉只需40分钟左右就完成了炭化过程，再提高工效3～45倍；原料不断加入，产品、付产品(木焦油、木醋液、可燃气体)不断产出，生成物充分利用，无污染物排放，节省了治理污染的工程设备和运行费用。特别是炉温恒定在450度左右，不用大升大降节约能源，可供外用烧锅炉等。 

附图说明：下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。附图是《连续作业高效植物炭化炉示意图》，图中：1.是气量表、2是风机、3电动控制阀、4.是空气针阀、5.是排气阀、6.压力信号管7.薄膜阀、8.然气针管、9.冷却排炭器、10.减速机、11.出炭室、12.废热室、13.燃烧室、14.烟道、15.中轴、16.耙、17.中轴台、18.螺旋进料器、19.中轴分料盘、20.过滤出气孔21.沉降槽、22.旋风除尘器、23.贮槽、24贮气装置、25.冷却分离器、26.净化器、27.料仓、28.提料机。调试时控制助燃空气阀的开启度，由于助燃空气管上两针阀达所需空燃比值，因此薄膜阀上的压力信号管按相当的信号压力调节薄膜使通过。 

具体施实方式：采用薄膜阀式自动控制温度为450度，控制助燃空气阀的开启度。由于助燃空气针阀(4)和燃气针阀(8)调到所需的空(气)燃(气)比值，因此薄膜阀上的压力信号管按相当的信号压力调节薄膜，使通过薄膜阀的燃气量达到空燃比值。如果助燃空气压力大于燃气压力，则压力信号管上要装 排气阀(5)将信号管压力适当降低，使助燃空气与燃气在等压工况条件下调节。薄膜阀的调节精度较高，在燃烧器调节比范围内达到要求的空燃比定值。调节助燃空气压力和燃气压力，则靠压力信号管(6)，按相当信号压力调节薄膜，使通过薄膜阀的燃气量达到空(气)燃(气)比值，如助燃空气压力大于燃气压力，则从列排气阀(5)将信号压力降到适中，进行控制；风机(2)与电动控制阀(3)空气针阀(4)与废热室(12)相连；贮气装置(24)使可燃气经气量表(1)、薄膜阀(7)、然气针管(8)进入冷却排炭器(9)降低炭的温度低于60摄氏度出炭，节约了降温的能量，加快了降温速度，又提高可燃性气体的度，其经过废热室(12)进入燃烧室(13)燃烧提高了放出的热量，经烟道(14)排出的过程中，加热了炭化炉，当温度达到400～500摄氏度时开动提升机，控制进料速度，达到将生物质制炭原料送到炭化炉上侧壁，调节流量控制适当地吸收炭化余热，必保原料含水量在15％左右为佳。如超高水份，必先经干燥调节后再应用。再开动減速机，中轴运行。生物质料由螺旋进料器(18)到中轴分料盘(19)输入炉内经过旋转的中轴分料盘(19)上，散落于其外圆周下，近炉壁由耙(16)随中轴转动耙落入下层，依次经历四层即实現了生物质热解过程。气态产物经中轴分料盘高温过滤后再经一次过滤出气口净化(20)沉淀槽、旋风除尘器(22)分离出炭微粒和木焦油注入贮槽(23)余下的气体进入冷却分离器(25)分出的木醋液由下出口排入贮槽(23)剩余的不凝气体经净化器(26)再次净化进入贮气装置(24)备用，制炭有余可燃气体可外供锅炉应用，大型本发明所产生可燃气经调试可供发电用。生成的炭落到出炭室(11)三次经过冷却排炭器(9)充分地与常温可燃气体交换热量，降低了炭的热量，达到出炭的目的。同時回收了热能。整个生产周期由进料到出炭只用40分钟左右，高效植物炭化炉较其他当代炭化设备，提高2～30倍。实現连续生产后又能再提高3～45倍，彻底改变用原料为制炭能源的局面，提高了制炭的产量；降低了制炭成本；又回收了化工原料木焦油、木醋液是石油的代用品。特别是自采制炭的可燃气体，由自供免强到剩余供外用，效果显著。