本发明涉及炭生产设备技术领域，具体涉及一种兰炭生产装置。
背景技术：
兰炭因其具有固定炭高、比电阻高、化学活性好、价格便宜等特性，在电石、铁合金、硅铁、碳化硅及合成氨行业得到广泛应用。现有的兰炭装置主要存在以下缺点：生产过程中产生的烟气直接排放到大气中，有毒有害物质没有得到任何处理，形成严重的大气污染源；另外，投入的外来热源多，造成了兰炭生产的能耗多。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种结构设计合理，节能环保的兰炭生产装置。
实现本发明的技术方案如下：
一种兰炭生产装置，包括干式馏塔、冷凝装置、等离子体发生器、加热升温装置、焦油收集罐；
所述干式馏塔的上部具有添加原煤的加料口，以及供干式馏塔内气体排出的气体排出管道，干式馏塔的下部设置有供干式馏塔内部反应生成的兰炭排出的出料端；
所述冷凝装置中的一介质通道与干式馏塔的气体排出通道形成连通，冷凝装置中的另一介质通道通入软化水，进入冷凝装置中的混合气体由通入的软化水进行冷凝，混合气体中的焦油通过降温冷凝形成液态并从冷凝装置的液体排出端排入焦油收集罐中进行收集；所述冷凝装置通入的软化水在混合气体的作用下，获得热量并形成水蒸汽排入等离子体发生器中被电离成水蒸气等离子体；
经过冷凝装置的混合气体由加热升温装置的升温后与等离子体发生器排出的水蒸气等离子体进行混合并进入所述干式馏塔中，作为干式馏塔中干馏原煤的热源。
进一步地，所述加热升温装置包括燃气热风炉、换热器，燃气热风炉内的热风管道与换热器中的一组介质通道形成连通，冷凝装置的混合气体排出端通过第一旁通管道与换热器中的另一组介质通道形成连通，从第一旁通管道进入经过换热器的混合气体被经过换热器的热风进行加热升温后与水蒸气等离子体进行混合并进入所述干式馏塔中；为了对混合气体中的热量进行再利用，冷凝装置排出的混合气体还通过连通冷凝装置与燃气热风炉的第二旁通管道进入燃气热风炉中进行燃烧。
进一步地，所述燃气热风炉的热风管道连通有介质补充管，该介质补充管连通补气罐，在介质补充管上安装有控制补气罐中气体工质通过介质补充管进入热风管道中的控制阀。
采用了上述技术方案，从干式馏塔的上部料斗向馏塔内添加原煤，原煤在干式馏塔中经过干馏后，产出300℃左右的混合气体(挥发分、水蒸汽、粉尘、焦油、氢气、一氧化碳、硫化物)，混合气体先经过冷凝装置进行换热降温，在降温过程中，混合气体中的焦油冷凝成液态并被回收到焦油收集罐中；从冷凝装置出来的混合气体分为两部分，一部分进入换热器中被加热成800℃左右的煤气，另一部分进入燃气热风炉作为燃气进行燃烧；另外，冷凝装置中混合气体换出的热量将软化水加热并形成水蒸汽，水蒸汽进入等离子体发生器产生水蒸汽等离子体，水蒸汽等离子体与换热器中出来的800℃左右的煤气混合后进去低温干馏塔中作为干馏原煤的热源；燃烧热风炉中是煤气与空气混合燃烧的，燃烧产生的热量将热风管道内的气体工质加热，被加热的气体工质在换热器中将混合气体加热到800℃，原煤在干馏塔中经过干馏后的产物为兰炭，从出料端排出干式馏塔。本发明结构简单、设计合理，能够对干式馏塔排出的混合气体进行循环利用，且能够对混合气体中的热量进行利用，提升加热升温装置的初始温度，节省能源；同时，产生的混合气体一直处于全封闭的系统中进行循环，避免混合气体开放式排出，而造成的污染，同时，采用水蒸汽等离子体与换热器中出来的800℃的煤气进入干式馏塔中对原煤进行升温干馏，能够增加气体与原煤之间的接触面积，也提升馏塔内的升温效率，从而不会出现目前现有采用电夹层加热方式导致的受热不均匀、升温效率低、能耗过大等等问题，同时，由于不需要增加外加热结构，相对的也能减小干式馏塔的占用空间，减少设备的投入成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1为干式馏塔，2为冷凝装置，3为等离子体发生器，4为加热升温装置，5为焦油收集罐，6为加料口，7为锁斗阀，8为气体排出管道，9为出料端，10为焦油收集管道，11为焦油控制阀，12为燃气热风炉，13为换热器，14为热风管道，15为第一旁通管道，16为第二旁通管道，17为介质补充管，18为补气罐，19为控制阀，20为补气管，21为风机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，一种兰炭生产装置，包括干式馏塔(干馏式炭化炉)1、冷凝装置2、等离子体发生器3、加热升温装置4、焦油收集罐5；干式馏塔的上部具有添加原煤的加料口6，通过加料口向馏塔中添加原煤，在加料口的下方设置有控制原煤从加料口进入馏塔内的锁斗阀7；以及供干式馏塔内混合气体排出的气体排出管道8，干式馏塔的下部设置有供干式馏塔内部反应生成的兰炭排出的出料端9。冷凝装置可采用板式或管式换热器来实现。
冷凝装置中的一介质通道与干式馏塔的气体排出通道形成连通，以供干式馏塔内排出的混合气体进入冷凝装置中；冷凝装置中的另一介质通道通入软化水，进入冷凝装置中的混合气体由通入的软化水进行冷凝，混合气体中的焦油通过降温冷凝形成液态并从冷凝装置的液体排出端排入焦油收集罐5中进行收集，这里的焦油收集罐通过焦油收集管道10与冷凝装置中的气体介质通道形成连通，这样混合气体中冷凝下来的焦油通过焦油收集管道流入焦油收集罐中，在焦油收集管道上装配有焦油控制阀11，以便于对焦油流动的控制；冷凝装置通入的软化水在混合气体的作用下，获得热量并形成水蒸汽排入等离子体发生器3中被电离成水蒸气等离子体(活性自由基：+H、-OH)。经过冷凝装置的300℃左右的混合气体(挥发分、水蒸汽、粉尘、焦油、氢气、一氧化碳、硫化物)由加热升温装置的升温后与等离子体发生器排出的水蒸气等离子体进行混合升温到800℃左右进入所述干式馏塔中，作为干式馏塔中干馏原煤的热源。
其中，加热升温装置包括燃气热风炉12、换热器(板式或管式换热器)13，燃气热风炉内的热风管道14与换热器中的一组介质通道形成连通，热风管道内被加热的气体工质能够进入换热器中，气体工质被换热后会再次回流到燃气热风炉中被加热升温，不断循环，冷凝装置的混合气体排出端通过第一旁通管道15与换热器中的另一组介质通道形成连通，从第一旁通管道进入经过换热器的混合气体被经过换热器的热风进行加热升温后与水蒸气等离子体进行混合并进入所述干式馏塔中，这样保证混合气体进入馏塔中的温度，确保馏塔内的兰炭生产温度要求；冷凝装置排出的混合气体还通过连通冷凝装置与燃气热风炉的第二旁通管道16进入燃气热风炉中进行燃烧，对馏塔排出的混合气体及其中的热量进行利用，达到节能的目的。燃气热风炉的热风管道连通有介质补充管17，该介质补充管连通补气罐18，在介质补充管上安装有控制补气罐中气体工质通过介质补充管进入热风管道中的控制阀19，在热风管道中设置有对其中气体工质进行压力检测的检测器，当检测器检测到的气体工质压力低于设定压力值时，便会通过控制器自动开启控制阀19，以及时通过补气罐向热风管道中进行气体工质的补充，以保证换热器的换热效率。燃气热风炉的进气口还连通有补气管20，通过补气管上的风机21能够向燃气热风炉中补充空气，以使燃气热风炉内的混合气体燃烧充分。