CN101638592B

CN101638592B - 制炭过程的废气收集利用方法及装置

Info

Publication number: CN101638592B
Application number: CN2009103058643A
Authority: CN
Inventors: 李观德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-04
Filing date: 2009-08-20
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2029-08-20
Also published as: CN101638592A

Abstract

本发明公开了制炭过程的废气收集利用方法及装置。其方法是将烘干机的气料混合物进行气料分离后得到的气体做粉尘过滤得到气体A；将制棒机排出的废气过滤得到气体B；将气体A和B以及炭窑产生的废气收集在一起，得到制炭烟气，将制炭烟气做净化处理，得到可燃气体。其装置包括与烘干机群(1)相接的烘干过滤器(5)，与制棒机群(2)和烘干过滤器(5)相接的总过滤装置(6)，与炭窑群(3)和总过滤装置(6)相接的净化装置(8)，与净化装置(8)相接的储气装置(11)。本发明可以将制炭过程中的废气综合利用，节省资源。还可以提取木醋液和木焦油可作为其它行业的原料。具有显著的经济效益。

Description

制炭过程的废气收集利用方法及装置

技术领域

本发明涉及废气的综合利用方法及装置，特别是一种制炭过程的废气收集利用方法和装置。

背景技术

机制木炭的生产过程是这样的，它是以木屑和废弃植物秸杆为原料，将原料粉碎、筛分后进行烘干，烘干后的原料通过制棒机制成原料棒，然后再放在炭窑中烧制成成品炭。在整个机制木炭的产生过程中，会产生大量的粉尘和烟气，也称做制炭废气。过去这些废气都是直接排空，也就是说直接排放至大气中。这些废气中含有大量的粉尘和有害气体，对大气造成严重的污染，所以大家都说制炭行业是环境污染大户。另外在制炭过程排放的这些废气中含有大量的可燃气体，还含有大量的木醋液和木焦油。木醋液和木焦油可作为其它行业的原料，如化工、医药、防腐剂、叶面肥等，可用来改良土壤，恢复土壤肥力，提高培育力；制造肥料，抑制杂草的生长；还具有抗霉、抗菌、抗氧化的作用等。所以在制炭过程中将这些有用的物质白白的排放掉，也造成了资源浪费。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种制炭过程的废气收集利用方法及装置。本发明可以将制炭过程中的废气综合利用，节省资源。

本发明的技术方案：制炭过程的废气收集利用方法，该方法是将烘干机的气料混合物进行烟料分离后得到的气体做粉尘过滤得到气体A；将制棒机排出的废气过滤得到气体B；将气体A和B以及炭窑产生的废气收集在一起，得到制炭烟气，将制炭烟气做净化处理，得到可燃气体。

上述的制炭过程的废气收集利用方法中，所述的净化处理，包括先将制炭烟气冷却至100℃以下，从制炭烟气中分离出木醋液。

前述的制炭过程的废气收集利用方法中，所述的净化处理，还包括对分离过木醋液的气体进行木焦油分离。

前述的实现制炭过程的废气收集利用方法的装置，构成包括与烘干机群相接的烘干过滤器，与制棒机群和烘干过滤器相接的总过滤装置，与炭窑群和总过滤装置相接的净化装置，与净化装置相接的储气装置。

上述的装置中，所述的净化装置，构成包括经管道依次连接的冷却器组和木醋液分离装置。

前述的装置中，所述的木醋液分离装置，构成包括木醋液分离罐，罐上设有气体进口和出口，罐中设有一组换热管，一组换热管两端分别设有过滤器，罐的底部设有木醋液收集口。

前述的装置中，还包括经管道与木醋液分离装置依次连接的两级木焦油分离装置；所述的木焦油分离装置，构成包括木焦油分离罐，罐上设有气体进口和出口，罐中设有一组气体过滤器，罐的底部设有木焦油收集口。

前述的装置中，在净化装置的前端设有废气风机；在净化装置与储气装置之间接有净化风机。

前述的装置中，在净化风机与储气装置之间接有水封装置。

与现有技术相比，本发明将制炭过程排放的废气通过收集和净化处理获得可燃气体，大大的减少了排放到空气中的有害物质。利用本发明获得的可燃气可以用来发电和作为生活、生产用气装置，变废为宝。为制炭行业提供一条节能、减排的循环环保生产链，是一项能量循环产业链系统工程。同时在对废气的净化过程中，还可以提取木醋液和木焦油可作为其它行业的原料。具有显著的经济效益。

附图说明

图1是本发明的结构框图；

图2是净化装置的结构框图；

图3是本发明的平面示意图；

图4是净化装置的示意图；

图5是木醋液分离装置的示意图；

图6是木焦油分离装置的示意图。

附图中的标记为：1-烘干机群，2-制棒机群，3-炭窑群，4-分离机群，5-烘干过滤器，6-总过滤装置，7-废气风机，8-净化装置，9-净化风机，10-水封装置，11-储气装置，12-发电机组，13-生活用气装置，14-生产用气装置，16-冷却器组，17-木醋液分离装置，18-一级木焦油分离装置，19-二级木焦油分离装置，20-木醋液收集池，21-低浓度木焦油收集池，22-高浓度木焦油收集池，23-冷水池，24-热水池，25-原料，26-成品炭，27-木醋液分离罐，28-换热管，29-过滤器，30-木醋液收集口，31-木焦油分离罐，32-气体过滤器，33-木焦油收集口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对本发明做任何限制的依据。

实施例。制炭过程的废气收集利用方法，如图1所示，本发明的方法是把现有的制炭过程中的废气进行收集利用，现有的制炭生产线如图1中的空箭头指示方向所示，是通过由烘干机构成的烘干机群1将原料25烘干、再通过由制棒机构成的制棒机群2压制成棒料，最后通过同单个的炭窑构成的炭窑群3烧制成成品木炭26。所用的原料可以是木屑，也可以是植物秸杆，或者是木屑和植物秸杆的混合物。烘干机群1、制棒机群2和炭窑群3产生的废气经管道(如图1中的细实线箭头所示)与本发明的废气收集处理装置(如图1中的虚线框所示)连接。本发明的废气收集利用方法是将烘干机的气料混合物(因为烘干机是通过通过烘干机内部的高温气体对物料进行烘干的，所以从烘干机输出的物料中含有大量的气体，称为气料混合物)，通过由现有的分离机构成的分离机群4将物料和气体分离，物料供给制棒机作为制棒的原料，因为分离出的气体中还是含有粉尘的，所以还需要将气体中的粉尘过滤掉，得到从烘干机中提取的气体A；制棒机排出的废气也存在一些粉尘，因此也需要通过过滤器将制棒机排出的废气进行过滤，得到从制棒机排出的气体B；将气体A和B以及炭窑产生的废气收集在一起，得到制炭烟气，将制炭烟气做净化处理，净化处理过程是先将制炭烟气冷却至100℃以下，从制炭烟气中分离出木醋液，然后再从已经分离出木醋液的气体中分离出木焦油，得到可燃气体。

实现制炭过程的废气收集利用方法的装置，构成包括与烘干机群1相接的烘干过滤器5，与制棒机群2和烘干过滤器5相接的总过滤装置6，与炭窑群3和总过滤装置6相接的净化装置8，与净化装置8相接的储气装置11。净化装置8的构成包括经管道依次连接的冷却器组16和木醋液分离装置17。还可以包括经管道与木醋液分离装置17依次连接的两级木焦油分离装置；两级木焦油分离装置分别是一级木焦油分离装置18和二级木焦油分离装置19。采用两级木焦油分离装置是为了能得到浓度不同的木焦油。所述的木醋液分离装置17构成包括木醋液分离罐27，罐上设有气体进口和出口，罐中设有一组换热管28，一组换热管28两端分别设有过滤器29，罐的底部设有木醋液收集口30。所述的木焦油分离装置，构成包括木焦油分离罐31，罐上设有气体进口和出口，罐中设有一组气体过滤器32，罐的底部设有木焦油收集口33。在净化装置8的前端设有废气风机7，用于将烘干机群1、制棒机群2和炭窑群3产生的废气抽出，使废气在管道中具有一定的压力和流速；在净化装置8与储气装置11之间接有净化风机9，同样是为了提高气体的压力和流速。在净化风机9与储气装置11之间接有水封装置10，水封装置的作用是使收集到的气体可以进入储气装置11，而储气装置11中的气体不能逆向外流。水封装置10的原理相当于一个单向压力阀，是根据水位高度控制的压力阀，由于输入的气体压力大于水压，气体可以进行储气罐，而储气罐中的气体不能从输入口向外流出，水封装置10可以是一个装有水的密封桶，进气管的出口设在桶体的水位下方，出气管设在桶体的水位之上，使气体可以通过水封装置10进入储气装置11，而储气装置11中的气体不能逆向流出。

在本发明的管道上设有若干控制阀，可以通过控制阀的打开或关闭同时对烘干机群1、制棒机群2和炭窑群3产生的废气进行收集和处理。也可以关闭三个机群中某一个机群的控制阀，对另外两个机群的废气进行收集和处理。还可以关闭其中两个机群的控制阀，只收集一个机群的废气。当设备需要维修或不需要收集时，也可以同时关闭三个机群的收集阀门，打开管道通向大气的阀门，让废气排空。使用灵活。

管道的连接是这样的，与烘干机群1连接的分离机群4经管道与烘干过滤器5连接，烘干过滤器5经带阀门管道与总过滤装置6连接；烘干过滤器5经带阀门的管道排空(即排放到大气中)。制棒机群2经带阀门管道与总过滤装置6连接，制棒机群2经带阀门的管道排空。总过滤装置6经管道与废气风机7连接；炭窑群3经带阀门的管道与废气风机7连接；炭窑群3经带阀门的管道排空。废气风机7经管道依次与净化装置8、净化风机9、水封装置10和储气装置11连接；水封装置10出来后的气体为可燃气体。可燃气体存放在储气装置11中，储气装置11经带阀门的管道与发电机组12、生活用气装置13和生产用气装置14连接；用于发电或生活、生产用气。储气装置11经带阀门的管道排空。发电机组12、生活用气装置13和生产用气装置14前端的管道上分别设有阀门。设置阀门的目的是为了便于控制烟气的流向。

所述净化装置8的框图如图2所示，图4是净化装置8的结构图，它包括经管道依次连接的冷却器组16，冷却器组可以由一个或多个水冷却装置构成，冷却器组16与循环水池连接，循环水池包括冷水池23和热水池24，冷水池23与热水池24之间设有连通管。冷却器组16产生的热水也可以为生活或生产提供热水。冷却器组16也可以是利用高温废气加热的锅炉，在对锅炉中的水进行加热的过程中，使高温废气的温度降低，如果使用一台锅炉不能得废气温度降低到所需温度，可以多带几台锅炉。一举两得，废气利用，可以为生产生活提供热水，也可以用来取暖。因为制炭产生的废气中含有具有价值很高的木醋液和木焦油，而这些木醋液和木焦油和废气一起燃烧掉一方面会造成浪费，也对设备造成损害，因此本发明还设置有木醋液分离装置17和木焦油分离装置。

所述的木醋液分离装置如图5所示，它的构成包括木醋液分离罐27，罐上设有气体进口和出口，罐中设有一组换热管28，一组换热管28两端分别设有过滤器29，罐的底部设有木醋液收集口30。其工作原理是根据冷凝原理，通过在换热管中通以冷水，在冷水的冷却作用下使木醋液凝结在换热管的管壁上，然后从罐底的木醋液收集口30流出。木醋液分离装置17与木醋液收集池20连接，用于收集分离出来的木醋液。

所述的木焦油分离装置如图6所示，它的构成包括木焦油分离罐31，罐上设有气体进口和出口，罐中设有一组气体过滤器32，罐的底部设有木焦油收集口33。一组气体过滤器32包含了一层或一层以上的过滤器，该过滤器的密度较高，气体可以通过，但气体中的木焦油不能通过过滤器，由过滤器的边缘流至罐底的木焦油收集口33。为了提取不同浓度的木焦油本发明设了两级木焦油分离装置，分别是一级木焦油分离装置18和二级木焦油分离装置19，两级木焦油分离装置的结构相同，只是其中的过滤器密度不同，一级木焦油分离装置18中的过滤器密度较低，一级木焦油分离装置19中的过滤器密度较高，一级木焦油分离装置18与低浓度木焦油收集池21连接，二级木焦油分离装置19与高浓度木焦油收集池22连接。用于收集分离出来的不同浓度的木焦油。

Claims

1.制炭过程的废气收集利用方法的装置，其特征在于：该装置包括与烘干机群（1）相接的烘干过滤器（5），与制棒机群（2）和烘干过滤器（5）相接的总过滤装置（6），与炭窑群（3）和总过滤装置（6）相接的净化装置（8），与净化装置（8）相接的储气装置（11）；

所述的净化装置（8），构成包括经管道依次连接的冷却器组（16）和木醋液分离装置（17）；

所述的木醋液分离装置（17），构成包括木醋液分离罐（27），罐上设有气体进口和出口，罐中设有一组换热管（28），一组换热管（28）两端分别设有过滤器（29），罐的底部设有木醋液收集口（30）；

还包括经管道与木醋液分离装置（17）依次连接的两级木焦油分离装置；所述的木焦油分离装置，构成包括木焦油分离罐（31），罐上设有气体进口和出口，罐中设有一组气体过滤器（32），罐的底部设有木焦油收集口（33）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在净化装置（8）的前端设有废气风机（7）；在净化装置（8）与储气装置（11）之间接有净化风机（9）。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：在净化风机（9）与储气装置（11）之间接有水封装置（10）。