一种棉杆干馏炭化系统的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本实用新型涉及炭化炉技术领域，具体是一种棉杆干馏炭化系统。
【背景技术】
[0002]废弃生物质材料作为可再生资源，是潜在的能源和化工原料。据统计，全世界每年农业生物质的产量为300亿吨，生物质能在世界能源消耗中仅次于石油、煤炭及天然气等化石能源，但生物质资源的利用远未达到大规模商业化水平，全球生物质作为能源利用量尚不足其总能的4%，潜力非常大。我国是世界产棉大国，棉花种植面积53.33万hm2。棉杆是棉农摘取棉花后的废弃物，棉杆产量为3375-3750kg/hm2，我国棉杆年产量达1530万吨，棉花秸杆作为农业废料，农村一般直接当燃料烧掉，热效率非常低，其余都废弃堆砌田间，造成该资源的浪费。
[0003]目前，因为棉杆与其他秸杆结构上的不同，粉碎过程耗能大，干馏过程中会产生大量的焦油，使得干馏炭化的设备较少。国内关于棉杆炭化的设备主要为自燃式，是将原料点燃后密封，秸杆表面氧化燃烧(无焰)而产生的热量使薪棒分解炭化，分解出来的可燃性气体与进入炉内的少量氧气混合后，又发生热化学氧化反应而产生更多热量，进一步维持炉内的温度，满足薪棒分解炭化所需的热量，此类设备不需要外加能源，成本较低，操作简单，但消耗自身生物质能源，增加了能源消耗，降低了生物炭产率；同时炭化时间较长且过程不易控制，容易发生温度大幅升高等问题，从而导致裂解过程温度多变，生物炭的性能及质量无法有效控制。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提出了一种棉杆干馏系统，对棉杆进行预处理及干馏炭化，实现棉杆由粉碎到生成棉杆炭的连续化生产，极大减少人力物力，可实现棉杆炭的大规模工业化生产。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0006]一种棉杆干馏炭化系统，该系统由棉杆粉碎机、旋风分离器、螺旋上料机、烘干机、冷却输送机、制棒机、可移动炭化室、棉杆干馏炉、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、燃烧室、轨道构成。
[0007]所述的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%。
[0008]所述的制棒机可将粉碎烘干后的棉杆制成45cm的标准炭棒，烘干机与制棒机通过冷却输送机连接。
[0009]所述的风机将棉杆干馏炉排出的废气通过管道与可燃气体回收净化装置连接。
[0010]所述的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燃烧室连接。
[0011]所述的可移动炭化室可在轨道上移动。
[0012]本实用新型与现有技术相比的有益效果是:
[0013]1.所述的棉杆干馏炭化系统采用的棉杆干馏炉，配有轨道和可移动的炭化室，可使棉杆
[0014]炭化周期缩短40 %。
[0015]2.所述的棉杆干馏炭化系统可用于棉杆由粉碎干燥到生成棉杆炭棒的连续化生产。
【附图说明】
[0016]附图是本实用新型系统示意图。
[0017]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为冷却输送机，6为制棒机，7为可移动炭化室，8为棉杆干馏炉，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为燃烧室，15为轨道。
【具体实施方式】
[0018]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。
[0019]如图所示，所述的一种棉杆干馏炭化系统，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)、冷却输送机(5)、制棒机(6)、可移动炭化室(7)、棉杆干馏炉(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)、燃烧室(14)、轨道(15)构成。所述棉杆粉碎机(I)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%，然后通过冷却输送机(5)送入制棒机(6)，制棒机(6)将粉碎后的棉杆制成45cm的标准炭棒。生产的炭棒均匀的码放入可移动炭化室(7)内，可移动炭化室(7)可在轨道(15)上移动，可移动炭化室(7)通过轨道(15)进入棉杆干馏炉
(8)干馏炭化，在450°C (物料温度)下干馏2小时左右。通过对棉杆干馏炉(8)内温度测量，有效控制燃烧室(14)燃气量，从而获得高质量棉杆炭。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)通过管道与燃烧室(14)连接。风机(9)将棉杆干馏炉(8)排出的高温废气通过管道进入可燃气体回收净化装置(10)，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，然后进入冷却分离器(12)除去冷凝液，再进入中和净化器(13)除去燃气中的醋酸等酸性物质，最后将处理后的燃气送入燃烧室(14)进行燃烧。
[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】
1.一种棉杆干馏炭化系统，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)、冷却输送机(5)、制棒机(6)、可移动炭化室(7)、棉杆干馏炉(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)、燃烧室(14)、轨道(15)构成。
2.根据权利要求1所述的一种棉杆干馏炭化系统，其特征在于:所述的棉杆粉碎机(I)可将棉杆粉碎为2-3cm的尺寸。
3.根据权利要求1所述的一种棉杆干馏炭化系统，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(3)与烘干机⑷连接。
4.根据权利要求1所述的一种棉杆干馏炭化系统，其特征在于:所述的烘干机(4)可将棉杆含水量处理到低于10%。
5.根据权利要求1所述的一种棉杆干馏炭化系统，其特征在于:所述的制棒机(6)可将粉碎后的棉杆制成45cm的标准炭棒。
6.根据权利要求1所述的一种棉杆干馏炭化系统，其特征在于:所述的烘干机(4)与制棒机(6)通过冷却输送机(5)连接。
7.根据权利要求1所述的一种棉杆干馏炭化系统，其特征在于:所述的棉杆干馏炉(8)与可燃气体回收净化装置(10)通过风机(9)连接。
8.根据权利要求1所述的一种棉杆干馏炭化系统，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)与燃烧室(14)连接。
9.根据权利要求1所述的一种棉杆干馏炭化系统，其特征在于:所述的可移动炭化室(7)可在轨道(15)上移动。
【专利摘要】一种棉杆干馏炭化系统，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)、冷却输送机(5)、制棒机(6)、可移动炭化室(7)、棉杆干馏炉(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)、燃烧室(14)、轨道(15)构成，生产阶段将制棒机(6)生产的棉杆炭棒均匀的码放入可移动炭化室(7)内，通过轨道(15)进入棉杆干馏炉(8)干馏炭化，棉杆干馏炉(8)排出的废气净化后重新通入燃烧室(14)燃烧，高效利用废气热能，该系统可实现棉杆由粉碎到生成棉杆炭的连续化生产，极大减少人力物力，可实现棉杆炭的大规模工业化生产。
【IPC分类】C10B53-02
【公开号】CN204529746
【申请号】CN201520232302
【发明人】刘炳成, 梁茜, 苑善通, 王小宝, 杜晓辉, 段虎, 李庆领, 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16日