专利名称：一种生物质热解炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及生物质燃料热解设备，具体涉指一种生物质热解炉。
技术背景直接加热式热解炉是一个封闭的炉体，如一种防止氧化热解炉(专利号 200920062938. 0)，四周和上面都无孔隙，底部开有缝隙，用于排水蒸汽、木醋液、木焦油和木煤气等。生物质是一种含水量高的可再生能源，在热解开始，首先是蒸发生物质中的水份，水变成蒸汽后，通过厚厚的生物质，才能进入烟道排出，由于受厚厚的生物质层的阻力， 水蒸汽不易通过，随着时间的延长，点火处的温度不断上升，到600°C以上，这时产生大量的水蒸汽、木醋液气、木焦油气和木煤气等，造成炉内压力升高，而木煤气与温度和压力成正比，由于排气不畅，热解区点火处温度继续升高，炉内压力也随着升高，炉内热解方向朝生产木煤气方向发展，大量木炭和木焦油转化成木煤气，木煤气热值低，是一种不凝性气体， 只好被排空，污染环境，浪费能源，尽管热解炉点火处温度在600°C以上，而离点火处较远的生物质水份仍然没有蒸发，为了排气，经常要打开炉盖，用铁棒撬动生物质，木焦油气和木煤气迅速在炉面燃烧，给操作工带来危险，同时，大量可燃气体被排走，浪费了能源，一般每隔4小时要撬动一次。而热解温度不同，压力不同，产生的木炭、木醋液、木焦油和木煤气是不同的。在常压下，每100公斤全干木材在300°C时木炭产量为53公斤，木煤气只有5. 6 立方米，热值为6594KJ/M3，木煤气总热量是36926KJ，在600°C时木炭产量为28. 6公斤，木煤气有14. 3立方米，热值为15198KJ/M3，木煤气总热值是217331KJ，是300°C时的5. 8倍， 《木质废弃物再生循环利用技术》化学工业出版社P32。木焦油与温度和压力成反比，温度越高，产油越少，压力越高，产油越少。在生产过程中，一个长1油一般要80多个小时。且水蒸汽与木焦油气体一并从烟道排入冷凝，木焦油中含有大量的水蒸汽。生物质炭和木焦油产量低。经过几年的生产得出，含水量为25%的1吨木本植物才能产0. 15吨炭和2公斤木焦油，大量的炭燃料变成木煤气和木醋液，而木煤气是一种低品位燃料，一般对空排放， 木醋液的商品价值低，利用不多。这种生物质燃料热解设备有如下不足1.每隔几小时要撬动一次，劳动强度大，不安全；2.生物质热解时间长、生产效率低，生产成本高；3.生物质炭和木焦油产量少，大量的炭燃料变成木煤气和木醋液，原料浪费大。过去在分离木焦油和木煤气时常采用的回收塔是垂直设置，如一种环保型热解炉 (专利号200920062939. 中介绍的回收塔是一个金属筒，金属筒上下封闭，中间焊接许多金属空心管，金属筒的上头焊接冷水管，金属筒的下头焊接热水管。大烟道出来的烟气从回收塔的空心管内穿过，木焦油，木醋液和水被冷却，木煤气则排出。回收塔的底部设置一个木焦油池。为了保证冷却效果，往往把回收塔加高，约20 50米，由于塔底与地面的距离短，一旦回收塔的管道被木焦油堵塞，不便于用工具疏通管道。本实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种操作省力、生物质热解时间短、效率高，木焦油热解回收率高的生物质热解炉。[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案，该生物质热解炉，包括炉壳、炉胆、排汽管、烟管、回收塔、进气管等组成，烟管设置在炉壳上，炉胆设置在炉壳内，所述的炉胆顶底面与四周设有多网孔，炉胆与炉壳内壁间设有排汽层，烟管一端连接炉壳，另一端连接回收塔。所述的炉壳一面上端设有烟道口和进气管，排汽管设在炉壳相对应的一面。所述的回收塔与水平面呈α角，3°彡α彡60°。
由于炉胆装置在炉壳内，所述的炉胆底面与四周设有多网孔，炉胆与炉壳内壁间设有排汽层，烟管一端连接炉壳，另一端连接回收塔。生物质燃料的热解过程是在炉胆内中央放置一个圆柱体，把生物质燃料(如植物秸杆)放置在炉胆内，压实，然后拔出圆柱体， 留出一个圆柱体洞，把炉胆移入炉壳内，点燃木块，放入圆柱体洞内，盖上炉体盖，随着温度的升高，水份从炉胆炉面和其它5个面的网孔冒出，通过炉胆与炉壳的排汽层迅速从排汽管中排出；当温度达到80 150°C时，持续约0. 5 1. 5小时后，生物质细胞中的水份被蒸发完毕，随着温度的升高，热解速度加快，当炉体温度达到设定温度如300°C时，生物质已热解成炭、木焦油和木煤气，由于排气通畅，热解区温度约30(TC，木炭和木焦油只有少量转化为木煤气，木焦油气和木煤气通过烟道，流入回收塔中(长20 50米，α为15度角)，木焦油被冷凝，从回收塔底部的U型油管流出，流入集油池中，将木煤气收集，可用于生物质的烘干，节约了大量的生物质。从点火到300°C大约3 4小时，比原来80多小时提高速度 20多倍，通过生产得出，一个边长1. 2米的正方形高1. 5米的炉壳，内置一个正方形炉胆，边长是1米X 1米X 1米，含水量为20%的1吨木本植物能产0. 35吨炭和0. 08吨木焦油，且热解时间约4小时；生物质热解时间短、效率高，木焦油热解回收率高；少量的炭燃料变成木煤气和木醋液，原料浪费小，同时，整个热解过程中，不需要再打开炉盖撬动生物质，操作省力、安全。下为结合附图对本实用新型作进一步说明
附图1 热解炉结构示意图；附图2 为图1的府视结构图；附图3:为炉胆的结构图；附图4 为炉胆的另一实施例；附图5 为炉胆的另一实施例；
具体实施方式
温度表1、开关2、排汽管3、U型水封槽4、水封盖5、炉胆6、进气管7、开关8、木煤气管9、引风机10、回收塔11、水管12、水箱13、水泵14、水管15、U型油管16、集油池17、烟管18、开关19、温度表20、角钢21、金属网22和炉壳23和排汽层24。该生物质热解炉，包括炉壳23、炉胆6、排汽管3、进气管7、烟管18、回收塔11，烟管18装置在炉壳23上，炉胆6装置在炉壳23内，所述的炉胆6顶、底面与四周设有多网孔， 炉胆6与炉壳23内壁间设有排汽层24，烟管18 —端连接炉壳23，另一端连接回收塔11。所述的热解炉壳23是一个六面都封闭的箱体，炉口四周设有U型水封槽4，槽内充满水，水封盖5是一个四周向下翻边的盖子，四周嵌入U型水封槽4内。炉壳23 —面上端设有烟管18和进气管7，排汽管3设在炉壳23相对应的一面，烟道18设有开关19和温度表20，进气管7上设有开关8，排汽管3上设有一个温度表1和开关2。所述的回收塔11与水平面呈α角，3°彡α彡60°，塔底与地面的距离留出空间，一旦回收塔的管道被木焦油堵塞，便于用工具疏通管道。炉胆6放置在炉壳23内，炉胆6底面与四周均用金属网22制成，炉胆6 口敞开。 各条边用角钢21焊接，金属网22焊接在角钢21上。如果，生物质颗粒较细，炉胆底面用钢板制做。开关19后连接一个回收塔11，回收塔11是一个金属筒，金属筒两端各设有一个阀兰盖，阀兰口约50厘米处各焊接一块金属板，金属板上开有许多孔，孔与孔之间焊接许多金属空心管。金属筒的上端焊接水管12，金属筒的下端焊接水管15，水管12的一端插入水箱13，水箱13与水管15之间用水泵14相连。回收塔11上端与引风机10相连，引风机 10的风出口处连接木煤气管9，回收塔11下端设有一根U型油管16，U型油管16的出口下端设有集油池17。当木焦油堵塞回收塔11时，打开回收塔11下端的阀兰盖，用钢纤用力插入金属空心管，将木焦油排出。可将几十个热解炉的烟管18并联再连接到回收塔11上。生物质燃料的热解过程是在炉胆6内中央放置一个圆柱体，把生物质燃料(如秸杆)放置在炉胆6内，压实，然后拔出圆柱体，留出一个圆柱体洞，在炉外点燃木块，放入圆柱体洞内，盖上水封盖5，将U型水封槽4注满水，打开开关2，水份从炉胆的炉面和其它5 个面的网孔冒出，再从排汽管3排出。调节开关8的大小，控制空气进量，防止熄火和空气过量氧化。随着温度的升高，当温度表1的温度达到80 150°C时，持续约0. 5 1. 5小时后，关闭开关2，打开开关18，启动引风机10，启动水泵14，调节开关8的大小，控制空气进量，防止空气过量氧化，木焦油气和木煤气从烟道18流入回收塔11，冷水通过水管15流入回收塔11，从回收塔11的水管12流出。木焦油气被冷却，从U型油管16流出，流入集油池 17中贮藏。当温度表20读数达到约300°C时，生物质已分解出大量的生物质炭，木焦油，木醋液和少量的木煤气等。本热解炉与传统热解炉生物质燃料热解对比如下表
含水量为20%的木本生物质，数量为1吨，经过热解后，两种热解炉的木炭和木焦油产暈对比j广品炭产量木焦油产量传统技术0. 15 吨0. 02 吨本热解炉技术0. 35 吨0. 08 吨 从表中可看出，1吨生物质燃料热解后本热解炉炭、木焦油产量大大高于传统热解炉。
权利要求1.一种生物质热解炉，包括炉壳、炉胆、排汽管、烟管、回收塔，烟管装置在炉壳上，炉胆装置在炉壳内，其特征在于，所述的炉胆底面与四周设有多网孔，炉胆与炉壳内壁间设有排汽层，烟管一端连接炉壳，另一端连接回收塔。
2.如权利要求1所述的生物质热解炉，其特征在于，所述的炉壳一面上端设有烟道口和通气管，排汽管设在炉壳与通气管相对应的一面。
3.如权利要求1所述的生物质热解炉，其特征在于，所述的回收塔与水平面呈α角， 3° < α < 60°。
专利摘要本实用新型所述的生物质热解炉，包括炉壳、炉胆、排汽管、烟管、回收塔、排汽管、进气管等，烟管设置在炉壳上，炉胆设置在炉壳内，所述的炉胆顶底面与四周设有多网孔，炉胆与炉壳内壁间设有排汽层，烟管一端连接炉壳，另一端连接回收塔。炉壳一面上端设有烟道口和进气管，排汽管设在炉壳相对应的一面。回收塔与水平面呈α角。本实用新型的生物质热解炉，生物质热解时间短、效率高，木焦油热解回收率高；原料浪费小，同时操作省力、安全。
文档编号C10B53/02GK202030706SQ20112000886
公开日2011年11月9日 申请日期2011年1月13日 优先权日2011年1月13日
发明者肖国雄 申请人:肖国雄