敞开式快速炭化窑及用其生产炭的工艺的制作方法

文档序号:5101276阅读:458来源:国知局
专利名称:敞开式快速炭化窑及用其生产炭的工艺的制作方法
技术领域
本发明涉及一种炭化窑和生产炭的工艺,具体地说是一种敞开式快速炭化窑及用其生产炭的工艺。
背景技术
我国是个农业大国,每年都收获大量的农作物秸秆,这些秸秆或者作为饲料或者作为燃料,尤以农家燃料为多,甚至有些地区干脆在收获时节将大面积的秸秆一次焚烧在的田野里,焚烧秸秆的滚滚浓烟造成对大气层和环境的污染,直接影响空中和陆地的交通。例如,2006年麦收时节,河北境内大面积焚烧麦秸,使首都机场飞机起飞受到严重影响。为此中国生物质能科学技术论坛会上有学者提出生物质能产业化开发应成为我国能源可持续发展的新动力。生物质能是全球继煤炭、石油、天然气之外的第四大能源。因此,无论从生态角度还是从环境保护的角度出发,对生物质能炭化和利用的研究都是一项迫在眉睫的大问题。目前也出现了关于对秸秆炭化装置以及秸秆炭化工艺的报道,这些装置及工艺存有以下缺陷螺杆推进器。由于生物质自然质地蓬松、密度过小,现有的螺杆推进压缩机是将生物质资源粉碎烘干后经过高温、高压成芯棒后再炭化,每小时150公斤,每吨每小时能耗20千瓦,能耗大、效率低。而且工作一昼夜必须维修一次,生产量低,机件消耗量大。
炭化工艺。现有的闷烧炭化工艺、干馏炭化工艺,生产周期长而且产品的含炭量低,收率低。生产过程中直接造成烟、气、焦油的二次污染。

发明内容
本发明的发明目的一是针对螺杆推进器能耗高、效率低的缺陷,提供一种能耗低、工作效率高的敞开式快速炭化窑。二是针对闷烧炭化工艺和干馏炭化工艺生产周期长,产品含炭量低污染环境的不足,提供一种生产周期短、产品含炭量高,环保高效的快速炭化工艺。
实现上述发明目的采用以下技术方案一种敞开式快速炭化窑,包括炭化窑体、其特征在于,炭化窑体7用连接管道15、26与位于炭化窑体7的外侧的分离装置冷凝器8连接,分离装置冷凝器8与设置在窑体外侧的引风机10用连接管道12连接,所述的冷凝器8的下部设置有循环水给水管道19、20,上部设置有循环水排水管道9、6。所述冷凝器8的一侧下部设有秸秆醋液流槽21,该秸秆醋酸液流槽21的下方设置有储存秸秆醋酸液体用的秸秆醋酸液储存池22,所述冷凝器8的另一侧设置有与引风机10连通的秸秆焦油流槽18,该秸秆焦油流槽18的下方设置有秸秆焦油储存池17;所述引风机10用连接管道2与气体储存装置3连接;窑体烟道口27位于窑体的底部与冷凝器8用连接管道15连接,检测温度用的温度显示仪4安装在炭化窑体7的外侧,循环水池1设置在炭化窑体外,温度测试探头11、14、24、25分别安装在炭化窑体内的四个角上。
一种如权利要求1所述的用敞开式快速炭化窑生产炭的工艺,包括将原料植物秸秆轧切、粉碎、烘干,炭化窑体内装入植物秸秆原料,其生产工艺还包括下列步骤,将经粉碎烘干的原料用压缩成生物型质块;将生物型质块转入敞开式快速炭化窑内,采用上点火方式将原料点燃,当温度达到190℃时,在自然环境下进行原料断氧,使窑内的原料炭化6~8小时后降温;用循环水阀门和温控显示仪控制操作,生产出无定型炭块。
由于采用上述技术方案,与背景技术相比,敞开式炭化窑设置了烟气管道和废液、废渣储存池,整个生产过程无废气、废液和废渣排放,保护环境。而且具有隔热空气加热的特点,燃气中氧和氮气含量少,燃气热值高。用该装置工艺技术可同时生产出多种产品,秸秆炭粉、秸秆焦油、秸秆醋液,各种产品均具有很高的商业价值。秸秆可燃气体可以回收利用,作为燃料,造福百姓。气体中还含有二氧化碳,可提取制造干冰。普通炭粉经过深、精加工后可制成中级炭、高级炭,其用途极其广泛。
快速炭化窑生产工艺,采用上点火方式将原料点燃,自产燃气为热源,温度达到时在自然环境下进行原料断氧,使窑内的原料迅速炭化。每窑可加入生物质型块3吨,生产出无定型炭块,它的全部生产过程,通过循环水阀门和温控显示仪控制操作,工艺过程简单,杜绝了生炭和炭灰的产生,产品合格率达99%。


图1是本发明快速炭化窑的主视图。
图2是图1的俯视图。
图3是窑体及烟道口示意图。
图4是快速炭化窑冷凝器的端面剖视图。
图5是分离装置冷凝器和引风机电机支架结构示意图。
图中,1、循环水池,2、引风机与气体储存装置连接管道,3、气体储存装置,4、温度显示仪,5、排水阀门,6、9、循环水排水管道,7、炭化窑体,8、分离装置冷凝器,10、引风机,11、14、24、25温度测试探头,12、冷凝器与引风机的连接管道,13、冷凝器挡板,15、26窑体烟道口与冷凝器的连接管道,16、给水阀门,17、秸秆焦油储存池,18、秸秆焦油流槽,19、20循环水给水管道,21、秸秆醋液流槽,22、秸秆醋液储存池,23、循环水泵,27、窑体烟道口,28、冷凝器内隔板,29、分离装置冷凝器内烟气管道,30、冷凝器外挡板,31、法兰盘,支架32,支脚33,三角铁34。
具体实施例方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的描述。
参见图1,一种敞开式快速炭化窑,炭化窑体7用窑体烟道口与冷凝器连接管道15、26与分离装置冷凝器8连接,分离装置冷凝器8位于炭化窑体7的外侧,其作用是对炭化时产生的烟气进行冷却、降温、分离。在分离装置冷凝器8两端的外面装有起封闭作用的挡板13,分离装置冷凝器8与引风机10用冷凝器与引风机连接管道12连接,冷凝器与引风机连接管道12位于引风机10与分离装置冷凝器8之间,分离装置冷凝器8与引风机连接管道12通过引风机10将炭化时产生的烟气引出分离装置冷凝器8进入引风机10内。窑体烟道口27与分离装置冷凝器8通过窑体烟道口与分离装置冷凝器的连接管道15连接,窑体烟道口27与分离装置冷凝器8的连接管道15位于窑体7外、分离装置冷凝器8的左侧下方。连接管道15将炭化时产生的烟气从炭化窑体的烟道口27输送到分离装置冷凝器8中。引风机10设置在窑体的外侧分离装置冷凝器8的左侧,它的作用是,将炭化时所产生的烟气从窑体底部的烟道口27吸出进入分离装置冷凝器8中。在分离装置冷凝器8的上部设置有安装着排水阀门5的循环水排水管道6、9,它的作用是将循环水池1内的水通过单项循环水泵23送入循环水管道输送到分离装置的冷凝器8中,将炭化时所产生的烟气冷却、降温、分离。循环水给水管道19、20上安装有控制给水量的排水阀门16。循环水排出管道19、20设置在分离装置冷凝器8的下端,它的作用是,将分离装置冷凝器8中的热水排出到循环水池1内。在分离装置冷凝器8的一侧下部设有秸秆醋液流槽21,它与分离装置冷凝器8连通。其作用是,将分离装置冷凝器8中冷却的木醋酸液体导入到秸秆醋酸液储存池22。秸秆醋酸液流槽21的下方设置有储存秸秆醋酸液体用的秸秆醋酸液储存池22。在分离装置冷凝器8的另一侧引风机10的下部设置有与引风机10连通的秸秆焦油流槽18,其作用是将分离装置冷凝器8中分离到引风机10内冷却的秸秆焦油液体导入到秸秆焦油储存池17。秸秆焦油储存池17设置在秸秆焦油流槽18的下方。引风机10用连接管道2与气体储存装置3连接,连接管道2位于分离装置冷凝器8的左侧上方,作用是将分离装置冷凝器8中的可燃气体输送到位于炭化窑右侧的储存可燃气体的气体储存装置3中。检测温度用的温度显示仪4安装在炭化窑的外侧,通过安装在炭化窑内的四个角上的温度测试探头11、14、24、25的传导,显示炭化窑内的温度。温度测试探头11、14、24、25的作用是随时测试炭化窑内的温度,并将测试到的温度传导到温度显示仪4上。在炭化窑外左侧设置有循环水池1,它的作用是将分离装置冷凝器的热水冷却、降温。
参见附图2,图5,在循环水池内装有单项循环水泵23,通过循环水泵23将循环水池1中的水输送到分离装置冷凝器8中。在炭化窑体外,分离装置冷凝器8和引风机电机下面设有起固定作用的支架32,支架32与支脚33焊接在一起,支脚33的设置使支架32能够平稳地站在地面上。三角铁34放置在支架之上,分离装置冷凝器之下,与支架32的上面焊接在一起,用于支撑分离装置冷凝器8。
参见图3,窑体烟道口27设置在窑体的底部。位于窑体内,炭化时产生的烟气由烟道口27排出。
参见图4在分离装置冷凝器8内设置有隔板28,其作用是集中炭化时所产生的烟气,防止冷却前的烟气与冷却后的烟气混合。冷凝器内还装有冷凝器烟气管道29,将分散炭化时所产生的烟气快速冷却、降温分离。分离装置冷凝器两端用法兰盘31和冷凝器外挡板30固定密封。
权利要求
1.一种敞开式快速炭化窑,包括炭化窑体、其特征在于,炭化窑体(7)用连接管道(15)、(26)与位于炭化窑体(7)的外侧的分离装置冷凝器(8)连接,分离装置冷凝器(8)与设置在窑体外侧的引风机(10)用连接管道(12)连接,所述的冷凝器(8)的下部设置有循环水给水管道(19)、(20);分离装置冷凝器(8)的上部设置有循环水排水管道(9)、(6);所述冷凝器(8)的下部一侧设有秸秆醋液流槽(21),该秸秆醋酸液流槽(21)的下方设置有储存秸秆醋酸液体用的秸秆醋酸液储存池(22),所述冷凝器(8)的另一侧设置有与引风机(10)连通的秸秆焦油流槽(18),该秸秆焦油流槽(18)的下方设置有秸秆焦油储存池(17);所述引风机(10)用连接管道(2)与气体储存装置(3)连接;窑体烟道口(27)位于窑体的底部与冷凝器(8)用连接管道(15)连接,检测温度用的温度显示仪(4)安装在炭化窑体(7)的外侧,循环水池(1)设置在炭化窑体外,温度测试探头(11、14、24、25)分别安装在炭化窑体内。
2.根据权利要求1所述的敞开式快速炭化窑,其特征在于,所述分离装置冷凝器(8)两端的外面装有起封闭作用的挡板(13),在冷凝器(8)内设置有隔板28以及冷凝器烟气管道(30)。
3.根据权利要求1所述的敞开式快速炭化窑,其特征在于,所述的循环水给水管道(19)、(20)上安装有控制给水量的给水阀(16)。
4.根据权利要求1所述的敞开式快速炭化窑,其特征在于,所述循环水排水管道(9)、(6)上安装有控制排水量的排水阀门(5)。
5.一种如权利要求1所述的用敞开式快速炭化窑生产炭的工艺,包括将原料植物秸秆轧切、粉碎、烘干,炭化窑体内装入植物秸秆原料,其特征在于,还包括下列步骤,将经粉碎烘干的原料用压缩成生物型质块;将生物型质块转入敞开式快速炭化窑内,采用上点火方式将原料点燃,当温度达到190℃时,在自然环境下进行原料断氧,使窑内的原料炭化6~8小时后降温;用循环水阀门和温控显示仪控制操作,生产出无定型炭块。
全文摘要
一种敞开式快速炭化窑及用其生产炭的工艺,属于炭化窑和生产炭技术领域。窑体与分离装置冷凝器连接,冷凝器与引风机连接,冷凝器下部设有安装排水阀的给水管道,一侧设有秸秆醋液流槽,秸秆醋酸液流槽的下方有秸秆醋酸液储存池,另一侧设置有与引风机连通的秸秆焦油流槽。焦油流槽的下方有秸秆焦油储存池。引风机与气体储存装置连接。循环水池设置在窑体外,窑体内安装与温度显示仪连接的温度测试探头。将生物质块放入本发明炭化窑内,采用上点火方式将原料点燃,当温度达到190℃时,在自然环境下进行原料断氧,使窑内的原料炭化、降温,生产出无定型炭块。该窑结构简单,工艺过程易操作,产品合格率达99%。
文档编号C10B53/08GK1935940SQ20061004827
公开日2007年3月28日 申请日期2006年9月12日 优先权日2006年9月12日
发明者王有权, 王虹, 王喜才, 赵怀增, 孙娇 申请人:王有权
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