专利名称：竹材烟熏干燥炭化两用窑的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及干燥炭化两用窑，具体地说是涉及一种竹材烟熏干燥炭化两用窑。
技术背景中国有竹类植物40多属、500余种，竹林面积421万hm2，竹类资源位居世界第一。因此开展对竹类资源的有效合理利用具有重要的意义。
竹炭和竹醋液是近几年才刚刚新起的产业，它是竹子及加工剩余物热解而制得的产品，广泛应用于农业、林业、化工、医药卫生、保健食品、环境保护等领域。
土炭窑(砖土窑)可以就地取材，就近建造，上马快，投资低，像雨后春笋般很快在竹产区发展起来。目前国内的竹炭烧制技术还停留在传统的土窑，在实际生产中仍存在一些问题(1)竹炭产品质量差且不均匀，烧炭过程完全依赖操作者的经验判断，主要依据“眼观鼻嗅”；窑内部结构不合理，导致受热不均匀；土窑法烧炭没有温控系统，升温过程无法人为控制，易导致氧化不全或氧化过度，炭的质量差、出炭率低。(2)生产效率低，竹材整个热解过程需22天～26天，生产周期长。(3)薪材消耗多，进窑的竹材含水率较高(一般≥60％)，且含水率极不均匀，需要消耗大量的阔叶林。按目前每烧1吨竹炭所需阔叶林近2吨计算，折合原木3.33m3，折合蓄积(按0.6出材率计)5.56m3，如果以年产4000吨计算，年将消耗阔叶林资源22240m3。(4)竹炭成品率低，进窑的竹材都是原竹段，内应力大，导致产品收缩变形大，易开裂，成品率低。(5)竹醋液产率低且品质参差不齐。
近年来国内已有不少人从事这方面的技术开发与研究，并申请了专利。中国专利01249467.4报道了“一种竹炭干馏炉”，是利用电加热，虽然在提高竹炭的品质和缩短烧制周期方面有了很大的改进，也考虑了竹醋液的回收问题，但是存在规模小、投资大、运行成本高。另一个中国专利03255554.7报道了“一种干馏热处理炉”，主要提高竹醋液品质和产品得率方面有了大改善，但存在使用寿命短，规模小，投资大等确定。
因此，提高竹炭产品质量，缩短生产周期，降低生产成本，提高竹材资源的利用率，是竹炭加工领域中急需解决的重要问题。目前缺乏价格适中，简单易操作，适合多种竹炭烧制工艺，尤其适合竹产区农民使用，便于推广的竹炭·竹醋液生产设备。
发明内容
为了克服现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种竹材烟熏干燥炭化两用窑，保证竹炭产品质量，能有效回收竹醋液和竹煤气；同时成本低、容易操作的装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下竹材烟熏干燥炭化两用窑，包括燃烧室，由烟囱、调速电机和除尘水箱组成的排烟系统，由排湿口、温湿度控制仪、窑门组成的热处理室，排灰口。燃烧室和热处理室之间有活动隔板分隔，烟道位于热处理室底部，出口连接热处理室的窑门端，烟道上部间隔开有小孔与热处理室相通，烟囱位于窑门侧，烟囱上设有一个竹煤气管，一端经第一阀门和烟囱相连通，另一端和靠近烟囱的燃烧室一端相连，竹醋液管一端经第二阀门与烟囱相连通，另一端与竹醋液冷凝收集器相连通，竹煤气管和竹醋液管上部的烟囱装有第三阀门。
本实用新型的目的可以通过如下措施来完善(1)配备了先进的温湿度测量显示系统，竹木材含水率显示系统，能动态、持续显示、记录烟熏干燥技术参数，以便于准确执行烟熏干燥工艺。(2)除尘室的除尘减少火灾隐患，排出的烟经除尘水箱的净化处理，使烟尘排放到环保要求。(3)窑门设计在热处理室(3)的一端，便于多座烟熏干燥窑连体设计建造，减少投资也减少了占地面积。(4)燃烧室和热处理室之间有两块预制搁板，起到一窑两用。
本实用新型具有的有益的效果是是利用竹木加工剩余物等生物质材料作为燃料，产生的烟及热对竹材进行处理，充分运用热传导、对流和热辐射进行热传递，达到干燥竹材和竹材表面形成防腐、防霉、防虫深褐色保护层的一种竹材干燥处理和热处理连用的设备。本竹材热处理窑不仅结构简单、生产成本低，安全和热能利用率高，而且能有效回收竹材热处理过程的竹煤气和竹醋液，提高了竹材综合利用率。本设备处理的竹材烧制成的竹炭成品率和品质均能提高，竹片炭弯曲度明显降低，同传统的土窑相比的烧制周期缩短了2/3，因而具有良好的经济效益。本发明是一种新颖的、适应广大的竹农和竹炭企业的竹材热处理处理方法。
图1是本实用新型竹炭窑的结构原理示意图；
图2是图1的右视图；图3是图1的A-A剖视图。
图中1、燃烧室，2、活动隔板，3、热处理室，4、排湿口，5、烟囱，6、窑门，7、烟道，8、排灰口，9、竹煤气管，10、竹醋液管，11、竹醋液冷凝收集器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2、图3所示，本实用新型包括燃烧室1，由烟囱5、调速电机和除尘水箱组成的排烟系统，由排湿口4、温湿度控制仪、窑门6组成的热处理室3，排灰口8。燃烧室1和热处理室3之间有活动隔板2分隔，烟道7位于热处理室3底部，出口连接热处理室3的窑门端，烟道7上部间隔开有小孔与热处理室3相通，烟囱5位于窑门6侧，烟囱5上设有一个竹煤气管9，一端经第一阀门和烟囱相连通，另一端和靠近烟囱5的燃烧室1一端相连，竹醋液管10一端经第二阀门与烟囱相连通，另一端与竹醋液冷凝收集器11相连通，竹煤气管9和竹醋液管10上部的烟囱5装有第三阀门。
所述的排灰口8位于燃烧室1的右部，经隔墙分开，与烟道7相通。
热处理室3可做成壳形，内垫衬保温材料，该壳体可以是金属、预制件或其它材料制成，后端有可开闭的门，以利装载竹材的小车进出。前端的燃烧室1可用预制件或耐火砖，以便于制作和节省成本。燃烧室1和烟道7之间有排灰口8，大多数较大飞灰及尘粒在其下部沉落，减低处理室内待干材火灾危险程度，还有利于清除灰等其它杂质。燃烧室和热处理室之间有活动搁板2分开，烟道7位于热处理室3底部，出口连接热处理室3的窑门端，靠近烟囱的热处理室顶面上设有一个竹煤气管、一个竹醋液管。烟道7位于热处理室3的底部，且烟道7上部有小孔，高温炉气可以通过热辐射和对流加热热处理室3底部，使热处理3在高度上的温度梯度减小。热处理室3排烟调速引风机有利于控制整个热处理室的炉气循环速度，从而可以控制热处理室3内的温度。热处理室3有显示与控制系统组成，有利于监控热处理室内竹材的含水率变化，窑内湿度、温度变化情况。
本实用新型的工作原理如下一、竹材干燥用先打开窑门，将捆好的竹材按纵横交错放置在热处理室。关好第一和第二阀门，打开第三阀门。在燃烧室加入燃料进行燃烧，产生的烟经烟道进入热处理室，烟道上部有小孔，高温炉气可以通过热辐射和对流加热热处理室底部，使热处理在高度上的温度梯度减小，达到竹材烟熏干燥，终点温度控制在150℃以下，周期3天左右，干燥到竹材含水率控制在15％左右，自然冷却到60℃出窑。
二、竹材炭化用先打开窑门，将捆好的竹材按纵横交错放置在热处理室。关好第一和第二阀门，打开第三阀门。在燃烧室加入燃料进行燃烧，产生的烟经烟道进入热处理室，烟道上部有小孔，高温炉气可以通过热辐射和对流加热热处理室底部，使热处理在高度上的温度梯度减小，达到竹材烟熏干燥，终点温度控制在150℃以下，周期3天左右，干燥到竹材含水率控制在15％左右。停放1～2天进行含水率平衡和应力释放。打开竹醋液的第二阀门，收集可冷凝的气体，即为竹醋液。再打开燃烧室和热处理室之间的隔板，使燃烧热量可直接进入热处理室或者通过烟道进入热处理室，热处理室里的干燥的竹材经预炭化(温度180℃～270℃)、炭化阶段(270℃～450℃)以后关闭第二阀门，同时打开第一阀门，使竹煤气回流到燃烧室一起煅烧(大于450℃)，这样就可以保证热处理室的长度方向的温度均匀，并且缩短煅烧的时间，保证竹炭的质量和得率。根据不同炭的要求升到所需要的终点温度，同时关闭第一、第二、第三阀门和燃烧室，自然冷却到60℃以下，开窑出炭。
权利要求1.竹材烟熏干燥炭化两用窑，包括燃烧室(1)，由烟囱(5)、调速电机和除尘水箱组成的排烟系统，由排湿口(4)、温湿度控制仪、窑门(6)组成的热处理室(3)，排灰口(8)；其特征在于燃烧室(1)和热处理室(3)之间有活动隔板(2)分隔，烟道(7)位于热处理室(3)底部，出口连接热处理室(3)的窑门端，烟道(7)上部间隔开有小孔与热处理室(3)相通，烟囱(5)位于窑门(6)侧，烟囱(5)上设有一个竹煤气管(9)，一端经第一阀门和烟囱相连通，另一端和靠近烟囱(5)的燃烧室(1)一端相连，竹醋液管(10)一端经第二阀门与烟囱相连通，另一端与竹醋液冷凝收集器(11)相连通，竹煤气管(9)和竹醋液管(10)上部的烟囱(5)装有第三阀门。
专利摘要本实用新型公开了一种竹材烟熏干燥炭化两用窑。包括燃烧室，由烟囱、调速电机和除尘水箱组成的排烟系统，由排湿口、温湿度控制仪、窑门组成的热处理室，排灰口。燃烧室和热处理室之间有活动隔板分隔，烟道位于热处理室底部，出口连接热处理室的窑门端，烟道上部间隔开有小孔与热处理室相通，烟囱位于窑门侧，烟囱上设有竹煤气管和竹醋液管与竹醋液冷凝收集器相连的竹醋液管。本实用新型是利用竹木加工剩余物等生物质材料作为燃料，产生的烟及热对竹材进行处理，充分运用热传导、对流和热辐射进行热传递，达到干燥竹材和竹材表面形成防腐、防霉、防虫深褐色保护层。而且能有效回收竹材热处理过程的竹煤气和竹醋液，提高了竹材综合利用率。
文档编号C10B53/02GK2818482SQ20052001460
公开日2006年9月20日 申请日期2005年9月2日 优先权日2005年9月2日
发明者张文标, 余文军, 李文珠, 张宏, 金永明 申请人:浙江林学院