一种滚筒式棉杆连续炭化系统的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本实用新型涉及一种棉杆干馏炭化系统，具体是一种滚筒式棉杆连续炭化系统。
【背景技术】
[0002]近年来我国通过自主创新、引进消化吸收，对农作物秸杆的综合利用技术取得一定突破，秸杆由过去仅用作农村生活能源和牲畜饲料，拓展到肥料、饲料、食用菌基料、工业原料和燃料等用途；由过去传统农业领域发展到现代工业、能源领域。秸杆能源化利用发生了质的变化，从农民低效燃烧发展到秸杆直燃发电、秸杆沼气、秸杆固化、秸杆干馏等高效利用。棉秸杆作为一种重要的生物质能，2吨秸杆能源化利用热值可替代I吨标准煤，推广秸杆能源化利用，可有效减少一次能源消耗。秸杆能源化利用技术主要包括秸杆沼气(生物气化)、秸杆固化成型燃料、秸杆热解气化、直燃发电和秸杆干馏、炭化和活化等方式。
[0003]目前国内生产机制木炭工艺中炭化方式主要分为两种:土窑炭化、热解工艺。土窑适合远离居民区的场地，其建造材料就是普通砖块、黄泥、沙子和少量的工业盐，建造成本低。由于其独特的保温性能适合烧制中高温的机制炭，烧制过程不耗电，不用燃料，完全通过棒体自燃产生热量隔绝氧气炭化。但土窑也存在诸多缺点，如炭化周期长，一般为15?20天；冷却慢，通常还浇水降温，影响炭的质量；没有除焦油装置，废烟气对周围环境造成污染等。热解工艺是出炭最快、产量最高、没有烟雾的一种高效、清洁的干馏炭化工艺方法。热解原理是把薪棒装在密闭的热解炉里，通过加温热解，这个过程傍边薪棒会发生一系列的化学变化，所以有蒸发分、水分、一氧化碳、甲烷等物质产生，通过冷却炉冷却后得到的最终产品有机制木炭、木焦油、木醋液、可燃性气体。部分可燃气体再经管道供至热解炉做燃料，也可供应产品烘干加热。本实用新型即为一种改进型热解工艺。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提出了一种滚筒式棉杆连续炭化系统，可实现棉杆由粉碎干燥至干馏炭化，最终生成棉杆炭棒的大规模连续化生产，同时回收多种干馏产物。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0006]一种滚筒式棉杆连续炭化系统，该系统由棉杆粉碎机、旋风分离器、螺旋上料机、烘干机、螺旋进料器、滚筒式棉杆干馏炉、加热炉、旋转驱动装置、风机、可燃气体回收净化装置、焦油分离器、冷却分离器、中和净化器、水冷排料器、制棒机构成。
[0007]所述棉杆粉碎机将棉杆粉碎为2_3cm粒径，然后通入旋风分离器中，旋风分离器底部分离出0.5-lcm粒径棉杆，上部分离出棉杆皮；旋风分离器通过螺旋上料机与烘干机连接，烘干机将棉杆干燥至含水量低于10 %，烘干机通过螺旋进料器与滚筒式棉杆干馏炉连接。
[0008]所述滚筒式棉杆干馏炉倾斜角度为3°，长度为6m，内径为1.5m，通过旋转驱动装置使自身旋转，转速为3r/min。
[0009]所述可燃气体回收净化装置由焦油分离器、冷却分离器、中和净化器构成，可燃气体回收净化装置通过管道与加热炉连接。
[0010]所述制棒机将水冷排料器降温后排出的棉杆炭粉加入粘结剂，压缩成型为棉杆炭棒。
[0011]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:
[0012]1.所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统采用滚筒式棉杆干馏炉，运行速度可按要求人为控制，物料在炉体的转动中均匀受热，热解速度快。
[0013]2.所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统可回收多种干馏产物。
[0014]3.所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统可用于棉杆炭棒的大规模连续化生产。
【附图说明】
[0015]附图是本实用新型系统示意图。
[0016]图中I为棉杆粉碎机，2为旋风分离器，3为螺旋上料机，4为烘干机，5为螺旋进料器，6为滚筒式棉杆干馏炉，7为加热炉，8为旋转驱动装置，9为风机，10为可燃气体回收净化装置，11为焦油分离器，12为冷却分离器，13为中和净化器，14为水冷排料器，15为制棒机。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型的具体实施作进一步详细描述。
[0018]如图所示，所述一种滚筒式棉杆连续炭化系统，该系统由棉杆粉碎机(1)、旋风分离器(2)、螺旋上料机(3)、烘干机(4)、螺旋进料器(5)、滚筒式棉杆干馏炉(6)、加热炉
(7)、旋转驱动装置⑶、风机(9)、可燃气体回收净化装置(10)、焦油分离器(11)、冷却分离器(12)、中和净化器(13)、水冷排料器(14)、$1」棒机(15)构成。棉杆粉碎机⑴将棉杆粉碎为2-3cm粒径，通入旋风分离器(2)中，旋风分离器(2)底部分离出0.5-lcm粒径棉杆，上部分离出棉杆皮；旋风分离器(2)通过螺旋上料机(3)与烘干机(4)连接，烘干机(4)将旋风分离器(2)底部分离的棉杆干燥至含水量低于10%，然后通过螺旋进料器(5)通入滚筒式棉杆干馏炉(6)。滚筒式棉杆干馏炉(6)通过旋转驱动装置⑶使自身旋转，使棉杆受热均匀，进入滚筒式棉杆干馏炉(6)的细碎棉秸杆，在450°C (物料温度)下热裂解I小时左右，通过加热炉(7)的内燃气的燃烧控制炉内温度。干馏后产生的棉杆炭粉由水冷排料器(14)冷却至120°C左右排出，制棒机(15)将水冷排料器(14)排出的棉杆炭粉加入粘结剂，压缩成型为棉杆炭棒。
[0019]风机(9)将棉杆干馏炉(6)干馏后得到的含有焦油和木醋的高温废气通入可燃气体回收净化装置(10)中，可燃气体回收净化装置(10)由焦油分离器(11)、冷却分离器
(12)、中和净化器(13)构成，高温废气首先进入焦油分离器(11)，焦油分离器(11)底部分出木焦油，送至木焦油罐区，装车外售；高温废气然后进入冷却分离器(12)冷凝得到木醋液产品，送至木醋液罐区储存，最后废气进人中和净化器(13)除去燃气中的醋酸等酸性物质，除酸后的燃气送入加热炉(X)燃烧。
[0020]最后需要说明的是，以上叙述仅为本实用新型的较佳实例而不是对本实用新型工艺技术的限定，任何对本实用新型工艺技术特征所做的等同替换或相应的改进，仍在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种滚筒式棉杆连续炭化系统，该系统由棉杆粉碎机(I)、旋风分离器(2)、螺旋上料机(3)、烘干机(4)、螺旋进料器(5)、滚筒式棉杆干馏炉(6)、加热炉(7)、旋转驱动装置(8)、风机(9)、可燃气体回收净化装置(10)、焦油分离器(11)、冷却分离器(12)、中和净化器(13)、水冷排料器(14)、制棒机(15)构成。
2.根据权利要求1所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统，其特征在于:所述的棉杆粉碎机(I)将棉杆粉碎为2-3cm粒径。
3.根据权利要求1所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统，其特征在于:所述的旋风分离器(2)底部分离出0.5-lcm粒径棉杆，上部分离出棉杆皮，旋风分离器(2)通过螺旋上料机⑶与烘干机⑷连接。
4.根据权利要求1所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统，其特征在于:所述的烘干机(4)将棉杆干燥至含水量低于10%，烘干机(4)通过螺旋进料器(5)与滚筒式棉杆干馏炉(6)连接。
5.根据权利要求1所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统，其特征在于:所述的滚筒式棉杆干馏炉(6)倾斜角度为3°，长度为6m，内径为1.5m，通过旋转驱动装置⑶使自身旋转，转速为3r/min。
6.根据权利要求1所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统，其特征在于:所述的可燃气体回收净化装置(10)由焦油分离器(11)、冷却分离器(12)、中和净化器(13)构成，可燃气体回收净化装置(10)与加热炉(7)连接。
7.根据权利要求1所述的一种滚筒式棉杆连续炭化系统，其特征在于:所述的制棒机(15)将水冷排料器(14)降温后排出的棉杆炭粉加入粘结剂，压缩成型为棉杆炭棒。
【专利摘要】一种滚筒式棉杆连续炭化系统，该系统由棉杆粉碎机(1)、旋风分离器(2)、螺旋上料机(3)、烘干机(4)、螺旋进料器(5)、滚筒式棉杆干馏炉(6)、加热炉(7)、旋转驱动装置(8)、风机(9)、可燃气体回收净化装置(10)、焦油分离器(11)、冷却分离器(12)、中和净化器(13)、水冷排料器(14)、制棒机(15)构成，该系统中滚筒式棉杆干馏炉(6)是旋转的密闭容器，经粉碎干燥后的棉杆进入滚筒式棉杆干馏炉(6)中，生成棉杆炭，经水冷排料器(14)降温后排出后，在制棒机(15)制成棉杆炭棒，滚筒式棉杆干馏炉(6)排出的废气净化后重新通入加热炉(7)燃烧，该系统可实现棉杆由粉碎干燥至干馏炭化，最终生成棉杆炭棒的大规模连续化生产。
【IPC分类】C10B53-02
【公开号】CN204529745
【申请号】CN201520216812
【发明人】刘炳成, 苑善通, 梁茜, 李庆领, 段虎, 王小宝, 张培栋
【申请人】青岛科技大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月13日