一种机制炭炭化脱焦工艺的制作方法

文档序号:15113599发布日期:2018-08-07 19:06阅读:1104来源:国知局

本发明涉及机制炭加工技术领域,尤其是一种机制炭炭化脱焦工艺。



背景技术:

机制木炭(machine-madecharcoal),又名机制炭,薪棒、人造炭、再生炭、无烟清洁炭,是以木质碎料挤压加工成的炭质棒状物.源于日本,产品称"木力亏仆",后经中国台湾传入中国大陆.棒炭原料来源广泛,稻壳、花生壳、棉壳、玉米芯、玉米秆、高粱秆、豆秆、锯末、木屑、刨花、松粒壳、椰子壳等皆可用作原料生产棒炭,以锯末、刨花、竹屑、稻壳为最佳。棒炭市场广阔。饭店用作烧烤用炭,棒炭密度是木炭的3倍以上,燃烧无烟,工业上,棒炭用于生产二硫化炭和钢铁冶炼。棒炭还用作锅炉的补充燃料,它的密度与煤相近,热值为5500-7000大卡/kg,但灰份明显低于煤炭。

机制木炭主要特点:密度大,热值高,无烟、无味、无污染、不爆炸、易燃,是国际上公认的绿色环保产品,传统叫多数机制炭,需要进行脱焦炭化,然后才能进行使用,然而传统的炭化脱焦工序较为繁琐,并且不够环保,针对这些问题,在这里我们提出一种机制炭炭化脱焦工艺。



技术实现要素:

本发明为解决上述技术不足,采用改性的技术方案,一种机制炭炭化脱焦工艺,具体制作工艺步骤如下:

a,选择木屑作为材料,木屑固化成型,并将材料加工成机制炭;

b,将加工完成机制炭进行充分的炭化反应;

c,将炭化后的机制炭进行脱焦工序,采用两段式煤气发生炉自上而下由干馏段和气化段组成,首先材料从炉顶煤仓经两组下煤阀进入炉体,材料在干馏段经过充分的干燥和长时间的低温干馏,逐渐形成半焦,进入气化段,炽热的半焦在气化段与炉底鼓入的气化剂充分反应,经过炉内还原层、氧化层而形成灰渣,由炉栅驱动从灰盆自动排出。

作为本发明的进一步优选方式,所述机制炭的质量指标为:含炭量>85%,发热量>8千大卡,灰份<5%,挥发份<15%,水份<4%,无杂质,燃烧时无烟无味时间>3小时,炭外径37-40mm中间孔径<15mm。

作为本发明的进一步优选方式,所述机制炭炭化脱焦后合格的炭化料的挥发分为12%-16%,焦昨特性指数为1-3,水容量为15%-25%,球盘强度为90%。

作为本发明的进一步优选方式,步骤b中,所述机制炭的炭化工序具体步骤如下,

s1,干燥阶段温度在150℃以下,原料外在水分和内在水分依靠外部供给的热量进行蒸发,此时原料的外形无变化;

s2,吸热热解阶段150-300℃,原料开始发生分解反应释放出气态产物,包括co,c02,h2so2,原料的化学组成开始发生变化,不同物料开始热解的温度不同,变质程度低的物料开始热解温度也较低;

s3,炭化阶段温度在300-600℃,以缩聚和热分解反应为主,原料大量析出挥发分,炭化过程析出的焦油、甲醇、乙烯等产物几乎全部均在此阶段产生,在此阶段物料逐渐软化、熔融,形成气、液、固三相共存的胶质体,再经流动、缩聚、固化等过程转变为半焦,针状半焦或块状半焦,即完成炭化加工。

作为本发明的进一步优选方式,步骤a中,木屑固化成型需经过初步分离的原料经过螺旋输送机被送入气流式滚筒干燥机中,在干燥机内原料被热风炉里送来的热空气烘干,同时原料被再次进行杂质分离,较小的石子和树皮被隔离出来,烘干后的原料和所产生的水汽被风机吸走,经过管道被送入旋风分离器中,进行水汽和干料的分离,经过烘干的木屑湿度在4%—6%,在旋风分离器中通过重力的作用,干木屑从潮湿的空气中被分离出来落入料箱,在料箱里被螺旋送料机直接送入成型机中进行固化成型,经过此道工序,木屑被制成有规则形状的木屑棒,尺寸通常为40cm×5.1cm×5.1cm,中心有孔。

作为本发明的进一步优选方式,步骤b中,炭化尾气需要经过处理才能直接排入大气,采用焚烧法进行净化,焚烧法是使炭化尾气进人沉降炉,在800-950℃的高温条件下并有过量空气的气氛中充分燃烧,将可燃气体及有害物质全部燃烧成co2后排入大气,焚烧炉中燃烧产生的热量可以通过余热锅炉进行回收产生蒸汽。

本发明整体工序精简,原材料采用木屑,这种方法投资少,操作简单,并且加工过程中能够脱除绝大部分对环境有害的物质,同时可以产生活性炭生产过程所需要的蒸汽,整体更加科学且环保,适宜批量加工。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明提供一种技术方案:一种机制炭炭化脱焦工艺,具体制作工艺步骤如下:

a,选择木屑作为材料,木屑固化成型,并将材料加工成机制炭;

b,将加工完成机制炭进行充分的炭化反应;

c,将炭化后的机制炭进行脱焦工序,采用两段式煤气发生炉自上而下由干馏段和气化段组成,首先材料从炉顶煤仓经两组下煤阀进入炉体,材料在干馏段经过充分的干燥和长时间的低温干馏,逐渐形成半焦,进入气化段,炽热的半焦在气化段与炉底鼓入的气化剂充分反应,经过炉内还原层、氧化层而形成灰渣,由炉栅驱动从灰盆自动排出。

所述机制炭的质量指标为:含炭量>85%,发热量>8千大卡,灰份<5%,挥发份<15%,水份<4%,无杂质,燃烧时无烟无味时间>3小时,炭外径37-40mm中间孔径<15mm。

所述机制炭炭化脱焦后合格的炭化料的挥发分为12%-16%,焦昨特性指数为1-3,水容量为15%-25%,球盘强度为90%。

步骤b中,所述机制炭的炭化工序具体步骤如下,

s1,干燥阶段温度在150℃以下,原料外在水分和内在水分依靠外部供给的热量进行蒸发,此时原料的外形无变化;

s2,吸热热解阶段150-300℃,原料开始发生分解反应释放出气态产物,包括co,c02,h2so2,原料的化学组成开始发生变化,不同物料开始热解的温度不同,变质程度低的物料开始热解温度也较低;

s3,炭化阶段温度在300-600℃,以缩聚和热分解反应为主,原料大量析出挥发分,炭化过程析出的焦油、甲醇、乙烯等产物几乎全部均在此阶段产生,在此阶段物料逐渐软化、熔融,形成气、液、固三相共存的胶质体,再经流动、缩聚、固化等过程转变为半焦,针状半焦或块状半焦,即完成炭化加工。

步骤a中,木屑固化成型需经过初步分离的原料经过螺旋输送机被送入气流式滚筒干燥机中,在干燥机内原料被热风炉里送来的热空气烘干,同时原料被再次进行杂质分离,较小的石子和树皮被隔离出来,烘干后的原料和所产生的水汽被风机吸走,经过管道被送入旋风分离器中,进行水汽和干料的分离,经过烘干的木屑湿度在4%—6%,在旋风分离器中通过重力的作用,干木屑从潮湿的空气中被分离出来落入料箱,在料箱里被螺旋送料机直接送入成型机中进行固化成型,经过此道工序,木屑被制成有规则形状的木屑棒,尺寸通常为40cm×5.1cm×5.1cm,中心有孔。

步骤b中,炭化尾气需要经过处理才能直接排入大气,采用焚烧法进行净化,焚烧法是使炭化尾气进人沉降炉,在800-950℃的高温条件下并有过量空气的气氛中充分燃烧,将可燃气体及有害物质全部燃烧成co2后排入大气,焚烧炉中燃烧产生的热量可以通过余热锅炉进行回收产生蒸汽。

综上,本发明整体工序精简,原材料采用木屑,这种方法投资少,操作简单,并且加工过程中能够脱除绝大部分对环境有害的物质,同时可以产生活性炭生产过程所需要的蒸汽,整体更加科学且环保,适宜批量加工。

最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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