专利名称：一种高效环保多层炭气提取方法及所用的提取炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炭可燃气提取方法及装置，特别是涉及一种高效环保多层炭气提取方法 及所用的提取炉。
背景技术：
原始的木炭加工是将木材放入炭窑中缺氧燃烧，制炭过程中产生的烟气直接排放至大气 中， 一方面对环境造成严重的污染，另一方面也造成了资源浪费。这些排放的烟气含有可制 成多种化学原料和生物柴油等的物质，也可作为燃料使用，目前还没有得到充分利用。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高效环保多层炭气提取方法及所用的提取炉。可对制炭过 程中的烟气进行分类回收，使烟气得到充分利用。
本发明的技术方案 一种高效环保多层炭气提取方法。该方法采用一种高效环保多层炭 气提取炉，制炭原料经第一燃烧段至第六燃烧段加热后制成木炭；第一、二燃烧段产生的烟 气管道收集；从第三燃烧段开始，产生的烟气引入下一燃烧段。
上述的高效环保多层炭气提取方法中，所述第一燃烧段的加热温度为70 15(TC;第二 燃烧段的加热温度为150 22(TC;第三燃烧段的加热温度为220 25(TC;第四燃烧段的加热 温度为250 35(TC;第五燃烧段的加热温度为350 45(TC;第六燃烧段的加热温度为500 800 。C。
前述的高效环保多层炭气提取方法中，所述的第一燃烧段 第六燃烧段分别由一个或一 个以上的加热段构成。
根据前述的高效环保多层炭气提取方法中所用的一种高效环保多层炭气提取炉，包括依 次设置的第一燃烧炉 第六燃烧炉。
上述的高效环保多层炭气提取炉中，所述的第一燃烧炉 第六燃烧炉分别由一个或一个 以上的炉体构成。
前述的高效环保多层炭气提取炉中，所述的第一燃烧炉 第六燃烧炉由上到下依次设置 ;各燃烧炉支撑在炉架上，各炉体之间设有密封装置。
前述的高效环保多层炭气提取炉中，所述每个炉体的内壁上均设有供料筐移动的2 4列 齿轮组，每列齿轮组设有2 5个齿轮；齿轮与料筐上的齿条传动连接。
前述的高效环保多层炭气提取炉中，所述每个炉体上均设有热风进口和烟气进口和烟气 出口。
前述的高效环保多层炭气提取炉中，所述的热风进口与设在第六燃烧炉最下层的炉体下 方的热风炉连接。
与现有技术相比，本发明由于将炭化过程分成不同的燃烧段，各燃烧段采用不同的加热 温度、炭化原料自动进料，自动从第一燃烧段往下移动，制炭叠层优点主要三个每个燃烧 段顶部温度高，底部温差低，所以利用叠层。下层炉顶部对上层底部提高传热供热，使其整 段炉内上下温度受热均匀热解炭化产生高热值气体。本发明可对每个燃烧段排放的烟气进行 分类回收、各燃烧段排放的烟气具有不同用途。如在第一和第二燃烧段排放的烟气可用来制 成木醋液及各种化学制剂；在第三燃烧段排放的烟气可转化为一氧化碳、甲烷等物质，变成 可燃气体，其气体热值一般为900-1100大卡，从第四燃烧段排出的烟气可产生大量高浓度可 燃气体，热值大约2200大卡，从第五燃烧段排出的烟气热值更高可达到3800大卡，可代替煤 气使用，做饭、烧锅炉，作为发电厂的燃料等。也可以将排出的烟气经净化装置提取焦油。 多层提取炉的优点所在第一、二两层属中低温炭化热解，产生烟流入管道收集密闭冷却， 提取木醋液；第三层开始缺氧燃烧热解，二氧化碳转化为一氧化碳、甲烷等物质，变成可燃 气体，气体热值一般为900-1100大卡，从第三层顶部排出可燃气并下吸引进第四层顶部，可 燃气无氧加热，又对第四层顶部加热，并同第四层物料混合升温加热，又产生大量高浓度可 燃气体，热值大约2200大卡，第四层底部可燃气体排出并下吸引进第五层顶端内部热解，采 用密闭罗茨风机下吸从第五层底部排出高热值可燃气体，而且第六层的顶部对第五层的底部 通过薄板传热，使第五层的受热均匀，高温强度无氧产生可燃气体达到热值达到3800大卡。 由于采用了分段加热，分类回收的方法，不用再将原来混合回收的烟气进行后期的分离，可 降低烟气的后处理成本。多段炭化炉优点，每段温度稳定处于一致不变状态，适应炭化产气 原理，特别是底部第六段炉体内温度，出炉时保持800度，第五段的物料只有450度左右，下 移到第六段马上接触800度的温度，快速升温，大大减少了氧化成品炭的数量，这样就大大 提高了产品的产量和质量。本发明还具有烟气回收充分，回收率高的特点。由于在制炭过程 中，当上层料筐运动到下层料筐后，上层又可以接收新的料筐，制炭原料在料筐中从上至下 连续运动，适合自动流水作业。为炭化炉的自动化提供了良好的基础。
图l是本发明的结构示意图； 图2是图1中A的局部放大图3是图1中B的局部放大图； 图4是热风炉的示意图5是炉盖的结构示意图。
附图中的标记为1-炉架，2-料筐，3-炉体，4-炉盖，5-密封装置，6-热风进口， 7-烟 气进口， 8-热风炉，9-热风管，10-齿轮，11-电机，12-齿条，13-炉壳，14-连接板，15-法 兰，16-热风管贯通孔，17-密封环，18-齿轮槽，19-保温砖层，20-保温棉层，21-耐火砖层 ，22-半圆密封环，23-密封槽，24-沙子，25-杠杆，26-支杆，27-气缸，28-箱体，29-出灰 口， 30-出灰盖，31-吹氧口， 32-吹氧盖，33-加料口， 34-密封凹槽，35-加料盖，36-热风 出口， 37-排气口， 38-保温层，炉桥-39。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明的高效环保多层炭气提取方法及提取炉作进一步的说明
本发明的实施例。 一种高效环保多层炭气提取方法，该方法采用一种高效环保多层炭气 提取炉(如图1至图3所示)，制炭原料经第一燃烧段 第六燃烧段加热后制成木炭；其中第 一燃烧段为有氧燃烧段，其燃烧温度为70 150。C;第二燃烧段为微氧燃烧段，其燃烧温度 为150 22(TC;第三燃烧段为缺氧燃烧段，其燃烧温度为220 25(TC;第四和第五燃烧段均 为无氧燃烧段，第四燃烧段的燃烧温度为250 35(TC;第五燃烧段的燃烧温度为350 45(TC ;第六燃烧段为断烟高温炼火段，其燃烧温度为500 80(TC;第一、二燃烧段产生的烟气由 管道收集；从第三燃烧段开始，制炭过程产生的烟气引入下一燃烧段。前述的第一燃烧段 第六燃烧段还可以再分成多个加热段。也就是说，每个燃烧段还可以分成多个加热段。 一般 分成1 3个加热段为宜。制炭时，自动进料，自动从高层往下移动，制炭原料从提取炉的有 氧加热段送入，制炭原料由上至下依次在各加热段中停留密封加热，加热温度由上至下逐渐 升高，制成的木炭从最底层送出，经冷却后得木炭成品；各层均设有烟气接口用于提取制炭 原料在不同温度加热过程中排出的不同烟气，在炭化初期，也就是在有氧段和缺氧段，排放 的烟气中可燃气体的热值较低， 一般为800 1200大卡，在第一燃烧段至第三燃烧段排放的 烟气中含量较多二氧化碳，可转化为一氧化碳、甲烷气体成份木焦油，可用于制成化学原料 或生物柴油等。在第四燃烧段至第六燃烧段排放的烟气具有很高的热值，可达2800 3800大 卡，可用于发电或其它用途中作为燃料。
制炭原料在炭化过程中，必须保证有足够的加热时间， 一般来说，加热时间在72小时至 144小时之间为宜，加热时间短制成的木炭质量较差，加热时间长，制成的木炭质量较好，
但效率太低，因此在生产中应根据需要选择合适的加热时间。当制炭总的加热时间确定后， 层数越多，每层的加热时间越短。反之当制炭总的加热时间确定后，层数越少，每层的加热 时间越长。如总的加热时间为120小时，采用5层提取炉，每层加热时间为24小时；若采用IO 层提取炉每层加热时间为12小时。以此类推。
本发明的方法所用的高效环保多层炭气提取炉。如图1至图3所示，包括炉架1和料筐2， 炉架1上依次纵向排列第一燃烧炉 第六燃烧炉。第个燃烧炉分别由一个或一个以上的炉体3 构成。最顶层的炉体3设有炉盖4 (如图5所示)，炉盖4上设有排气口37，炉盖4内设有保温 层38。各炉体3之间设有密封装置5，以保证各炉体之间的密封。密封装置5包括2个对称设置 的半圆密封环22，半圆密封环22上设有密封槽23，密封槽23中设有沙子24;半圆密封环22与 杠杆25连接，杠杆25经支杆26与炉架1连接，杠杆25和支杆26分别经气缸27与炉架1连接，使 半圆密封环22可自动伸縮移动。各炉体3上均设有热风进口6和烟气进口7和烟气出口 (由于 图1是剖面图，所以在图中只画出了烟气进口7，烟气出口未画出)，第一、二燃烧段产生的 烟气，由烟气出口被管道收集；从第三燃烧段开始，产生的烟气由下一燃烧段上烟气进口7 引入下一燃烧段；底层炉体3的下端设有热风炉8 (如图4所示)，热风炉8经热风管9与热风 进口6连接；热风炉8包括箱体28，箱体28内设有炉桥29，箱体28的底部设有出灰口29，出灰 口29设有出灰盖30;炉桥39下方的箱体28上设有吹氧口31，吹氧口31设有吹氧盖32;炉桥39 上方的箱体28上设有加料口33，加料口33上设有密封凹槽34，加料口33上设有加料盖35;箱 体28的上方设有热风出口36;箱体28的内壁上设保温层。炉体3的内壁上设有4列齿轮组，每 列齿轮组有3个齿轮10，齿轮10与设在炉架1上的电机11传动连接；料筐2的外壁上设有与齿 轮组对应的齿条12，齿条12与齿轮10传动连接。所述的炉体3包括炉壳13，炉壳13的侧壁设 有2个或2个以上与炉架1连接的连接板14;炉壳13的侧壁设有多个热风进口6和烟气进口7和 烟气出口；炉壳13上端和下端均设有法兰15，上端和下端的法兰15上均设有热风管贯通孔16 ;下端的法兰15设有密封环17;炉壳13上设有齿轮槽18，炉壳13的内壁上设有保温材料。保 温材料从炉壳13向内依次为保温砖层19、保温棉层20和耐火砖层21 。
本发明的工作过程
在制炭前，将原料(木材、机压板，或其它木制品的边角料)放在料筐2内，打开炉体 上方的炉盖4，为了便于打开炉盖4，在炉盖4上设有吊环。将料筐2连同原料一起放入炉体3 内，放入时将料筐2上的齿条12对准炉体内壁上的齿轮10，齿轮10将料筐2连同原料一起向下 传送，当筐连2完全进入炉体3后，把炉盖4盖好，在炉体3上的密封槽中填充沙子24，做好密 封。将炉体3下端的密封装置5关闭，密封装置5上的半圆密封环22由气缸27带动，通过支杆26和杠杆25向中间合拢，并向上移动，使炉体3下部的密封环17插入密封槽中的沙子中，完 成密封过程。将燃料放入最底层炉体下面的热风炉8中，点火燃烧，燃烧的热气分别送入炉 体的不同段，对炉体内的制炭原料进行加热。原料在炭化过程中产生的炭可燃气体和其它可 利于物质从烟气出口被分别收集，也可由下一段的烟气进口接收。废气从炉盖上的排气孔排 出。当一层达到预定的加热时间后，密封装置5带动半圆密封环22向下向外移动，打开料筐2 向下移动的通道，在齿轮10和齿条12的带动下，料筐2进行下一层，进行第二层的加热过程 。以此类推，直到料筐2从最底层出来，料筐2中的制炭原料已经变成了木炭，经冷却后得商 口木炭。在制炭的过程中，各层均设有烟气进口和烟气出口，也可由下一段的烟气进口接收 。由于各层的烟气成分不同，可以分别收集，作为不同的用途。在制炭过程的无氧、断烟和 高温炼火加热段，排放的烟气中含有高热值的可燃气体，回收后可用来作为燃料或为发电提 供热能。
在制炭过程中，当第一个料筐运行到下一层后，上一层又可以放入第二个料筐，可同时 进行加热，因此本发明具有操作的连续性，大大的提高了生产效率。
权利要求
1.一种高效环保多层炭气提取方法，其特征在于该方法采用一种高效环保多层炭气提取炉，制炭原料经第一燃烧段至第六燃烧段加热后制成木炭；第一、二燃烧段产生的烟气管道收集；从第三燃烧段开始，产生的烟气依次引入下一燃烧段。
全文摘要
本发明公开了一种高效环保多层炭气提取方法及所用的提取炉。该方法采用一种高效环保多层炭气提取炉，制炭原料经第一燃烧段至第六燃烧段加热后制成木炭；第一、二燃烧段产生的烟气管道收集；从第三燃烧段开始，产生的烟气引入下一燃烧段。本发明由于采用了分段加热，分类回收的方法，可降低烟气的后处理成本。本发明还具有烟气回收充分，回收率高的特点。适合自动流水作业。为炭化炉的自动化提供了良好的基础。
文档编号C10B53/02GK101368105SQ20081030468
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年9月26日
发明者李观德 申请人:李观德