多功能无烟烧炭窑的制作方法

本实用新型涉及木炭制备技术领域，尤其是涉及一种多功能无烟烧炭窑。

背景技术：

木炭的生产和使用已经有上千年的历史，是木材或木质原料经过不完全燃烧，或者在隔绝空气的条件下热解，所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。随着经济发展和现代生活方式的改变，木炭的应用的也越来越广泛。广泛用于冶金、化工、建筑、农村园艺、畜牧业、生活燃料等多个领域，木炭在现代生活中需求量大。随着木材资源的日益紧张，逐渐产生了机制木炭技术，机制木炭可以以稻壳、花生壳、棉壳、玉米芯、玉米秆、高粱秆、豆秆、锯末、木屑、刨花等为原料，经机器高温、高压成型后，再送入烧炭窑内炭化而成，炭化一般采用干馏法，即将半成品机制木炭置于烧炭窑中，在隔绝空气的条件下加热分解最终得到木炭。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

一般的烧炭窑对环境污染严重，生产过程中产生大量的的荒烟气，排放到空气中造成大气环境污染，另一些产物如木焦油、木醋液等渗漏到生产场地周围，对土地造成污染，同时转化率低，制取时间长。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多功能无烟烧炭窑，以解决现有技术中存在的烧炭窑对环境污染严重，转化率低，制取时间长的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的多功能无烟烧炭窑，包括炭化室、燃烧室、管道、集气室、冷凝室、冷凝管和收集室；所述炭化室在木炭原料点燃后能够生产木炭并产生荒煤气；所述燃烧室与所述炭化室间隔设置，且利用荒煤气冷凝后的可燃气体成分进行燃烧，为所述炭化室的持续反应提供热量；所述炭化室和所述燃烧室均与所述集气室通过所述管道连通，所述集气室收集所述炭化室产生的荒煤气和所述燃烧室燃烧后的气体；所述冷凝管连通所述集气室、所述冷凝室以及所述收集室，所述集气室内的气体通过所述冷凝室进行冷凝；所述收集室能够收集所述冷凝管冷凝后的的气体和液体。

可选地，所述炭化室体积大于所述燃烧室，且所述炭化室的个数少于所述燃烧室。

可选地，所述集气室包括第一集气室和第二集气室，且所述第一集气室对所述炭化室产生的荒煤气进行汇集，所述第二集气室对所述燃烧室燃烧后的气体进行汇集。

可选地，所述多功能无烟烧炭窑还包括二氧化碳收集室，所述二氧化碳收集室与所述冷凝室相邻，所述燃烧室燃烧后的气体进入所述第二集气室后，经所述冷凝管进入二氧化碳收集室，再通过二氧化碳排气管与外部二氧化碳收集装置连接。

可选地，所述收集室设置有第三阀门，所述第三阀门能够排出所述收集室收集的液体。

可选地，所述收集室还设置有集气管道，所述集气管道将冷凝后的荒煤气气体成分导入储气罐，然后所述集气管道再分别与各个所述燃烧室连接。

可选地，所述冷凝室能够装入一定量水，利用水对气体进行冷凝。

可选地，所述冷凝室还包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门和所述第二阀门分别向冷凝室排入和排出水。

上述任一技术方案至少可以产生如下技术效果：

本实用新型提供的多功能无烟烧炭窑能够收集木炭生产中产生的荒煤气，并循环利用荒煤气中的可燃气体，实现了木炭的环保生产，同时提高了木炭生产的转化率，缩短制取木炭的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是多功能无烟烧炭窑的结构示意图；

图2是多功能无烟烧炭窑的外部示意图。

图中1、炭化室；2、燃烧室；3、管道；4、第一集气室；5、第二集气室；6、冷凝室；7、第一阀门；8、第二阀门；9、收集室；10、冷凝管；11、第三阀门；12、集气管道；13、储气罐；14、二氧化碳收集室；15、二氧化碳排气管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1和图2所示，多功能无烟烧炭窑首先在炭化室1点燃其中的制取木炭原料，木炭原料既包括传统的木材，也包括稻壳、花生壳、棉壳、玉米芯、玉米秆、高粱秆、豆秆、锯末、木屑、刨花等，从而启动制备木炭的过程，完成木炭制备的干燥过程、炭化初始过程。炭化室1中的木炭原料点燃后，炭化室1将逐渐产生荒煤气，荒煤气经过管道3进入集气室。冷凝管10连通集气室、冷凝室6以及收集室9，集气室中的荒煤气通过冷凝管10进入收集室9时，冷凝室6的低温环境能够对高温荒煤气进行冷凝，冷凝后的气体和液体均通过冷凝管10进入收集室9，收集室9完成了对荒煤气冷凝后的气体和液体集中收集，其中气体主要是一氧化碳、甲烷等可燃气体，液体为木焦油、木醋液等，避免了荒煤气直排对环境造成的污染，实现木炭的环保生产。同时，燃烧室2利用荒煤气冷凝后的一氧化碳、甲烷等可燃气体进行燃烧，燃烧室2与炭化室1间隔设置，燃烧室燃烧产生的热量能够为炭化室1制备木炭的持续反应提供热量。制备木炭的主要过程为木炭原料在缺氧的状态下慢慢燃烧分解，因此炭化室1在木炭制取原料进入后，需要保持密封，避免氧气进入。燃烧室2的燃烧能够为炭化室1的反应提供足够的热量，减少木炭制备的全面炭化过程中木炭制取原料的燃烧程度，提高了木炭生产的转化率，并缩短了制取木炭所需要的时间。

作为可选地实施方式，炭化室1体积大于燃烧室2才能提供足够多的可燃气体供燃烧室2燃烧；炭化室1的个数少于燃烧室2，更优方案为炭化室1的个数比燃烧室个数少1个，如4个炭化室5个燃烧室或5个炭化室6个燃烧室，同时炭化室1与燃烧室2间隔设置，让炭化室1两侧均有燃烧室2，能确保燃烧室2为炭化室1提供足够多的热量，有利于促进炭化室1全面炭化过程的持续反应。

作为可选地实施方式，集气室包括第一集气室4和第二集气室5，第一集气室4通过管道3与炭化室1连通，对炭化室1产生的荒煤气进行汇集；第二集气室5通过管道3与燃烧室2连通，对燃烧室2燃烧后的气体进行汇集，对荒煤气和燃烧后的二氧化碳气体分开汇集后能够便于进行后续的处理和回收。

作为可选地实施方式，多功能无烟烧炭窑还包括二氧化碳收集室14，二氧化碳收集室14与冷凝室6相邻，燃烧室2燃烧后的气体进入第二集气室5后，经冷凝管10进入二氧化碳收集室14，再通过二氧化碳排气管15与外部二氧化碳收集装置，如制取干冰的装置等连接。通过外部的外部二氧化碳收集装置能够对燃烧室2燃烧后的二氧化碳气体进行集中收集，既避免了直接排放温室气体造成的环保问题，同时二氧化碳集中收集后还可以制取干冰产生经济价值，这样多功能无烟烧炭窑在避免环境污染问题时，还提高了装置的经济效益。

作为可选地实施方式，在收集室9的下部设置有第三阀门11，对荒煤气冷凝后产生木焦油、木醋液等液体进一步回收，木焦油、木醋液等也是本装置的副产品，用以提高整个装置的经济效益，通过第三阀门11能够与外部的装置相连，便于及时排出收集室9的木焦油、木醋液等，避免收集室9内的液体过多影响收集效率。

作为可选地实施方式，收集室9还设置有集气管道12，集气管道12将冷凝后的荒煤气气体成分导入储气罐13，然后集气管道12再分别与各个所述燃烧室2连接。荒煤气经冷凝后，主要气体成分为一氧化碳、甲烷等可燃气体，外部设置储气罐13能够更好地控制可燃气体进入燃烧室2的速度，确保燃烧室2能够持续进行燃烧，为炭化室1的反应提供持续的稳定热量。

作为可选地实施方式，冷凝室6能够装入一定量水，利用水对气体进行冷凝，冷凝室6还包括第一阀门7和第二阀门8，第一阀门7和第二阀门8分别向冷凝室6排入和排出水。低温水(如5℃、10℃等的水)容易获取，冷凝室6利用低温水便于对第一集气室4中高温荒煤气和第二集气室5中高温二氧化碳进行冷凝。同时，设置第一阀门7和第二阀门8便于及时排出冷凝室6中水温升高后的水，得到本装置的副产品高温水，并向冷凝室6注入低温水，确保冷凝室6保持在一定的低温状态，从而保证对第一集气室4和第二集气室5中气体的冷凝效果，同时第一阀门7和第二阀门8还可以控制冷凝室6中水的体积，便于根据炭化室1和燃烧室2的数量和反应状态动态调整水的体积。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。