CN105176550A - 一种连续制炭装置及制炭方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续制炭装置及制炭方法，包括旋转炭化炉(1)，气化炉(2)，引风机(6)，管道(7)以及燃烧器(9)；所述旋转炭化炉(1)通过管道(7)与燃烧器(9)连接；所述气化炉(2)通过管道(7)与燃烧器(9)连接；所述引风机(6)设置在管道中，可将旋转炭化炉以及气化炉产生的可燃气抽出并输送至燃烧器燃烧为炭化炉提供热量；所述管道中靠近旋转炭化炉(1)处还设有阀门(8)，初始时关闭，当旋转炭化炉(1)内产生可燃气后打开，使得炉内可燃气抽出并输送至燃烧器(9)点燃继续加热炉体。本发明制炭装置可连续出炭，可以精确控制时间、温度，产品质量和产量都能得到保障，单位时间的产炭量是传统制炭的20倍以上。

Description

一种连续制炭装置及制炭方法
技术领域
本发明涉及制炭领域技术，尤其涉及一种连续制炭装置及制炭方法。
背景技术
有机物(如木材、竹材)主要是由纤维素、半纤维素和木质素组成，具有强度高、韧性好等许多优良性能，以其为原料生产的炭化产品质地坚硬、细密多孔、比表面积大、吸附力强，不仅可用于燃料、空气净化除臭、环保净水、土壤改良、环境调湿等方而，而且可用于抗辐射与电磁屏蔽素材、阻燃复合材料、果疏保鲜材料、卫生保健材料以及工业用半导体材料等高新技术领域。
传统制炭工艺几乎都是采用土式窑炉，每个窑炉负责不同的工序，中间通过人工搬运的方式将原料进行转移，且炭化炉多为固定式，原料受热不均匀，炭化率低，其产量和质量都难以得到保障。另外传统制炭工艺都采用专门的燃料提供热源，能源消耗量大，排除的烟气含尘量大，不符合当今节能环保的时代要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种能够连续制炭，且节能环保的制炭装置及制炭方法。
为解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种连续制炭装置，包括旋转炭化炉，气化炉，引风机，管道以及燃烧器；
所述旋转炭化炉通过管道与燃烧器连接；
所述气化炉通过管道与燃烧器连接，用于装置初始工作时提供可燃气至燃烧器预热炉体；
所述引风机设置在管道中，可将旋转炭化炉以及气化炉产生的可燃气抽出并输送至燃烧器燃烧为炭化炉提供热量；
所述管道中靠近旋转炭化炉处还设有阀门，初始时关闭，当旋转炭化炉内产生可燃气后打开，使得炉内可燃气抽出并输送至燃烧器点燃继续加热炉体。
进一步的，所述旋转炭化炉包括进料口和炉体，所述进料口设置于炉体一端，通过炉体转动将物料逐步向前推进；所述炉体通过滚圈与基座转动连接，所述炉体设有齿圈，通过电机带动齿圈转动。
进一步的，所述旋转炭化炉还包括出料口冷却装置。
进一步的，所述引风机为可调速风机。
进一步的，还包括有喷淋塔，用于去除气化炉和旋转炭化炉产生的粉尘。
进一步的，所述喷淋塔之后还设置有冷却塔以及油水分离装置。
另外，本发明还提供了一种连续制炭方法，包括以下步骤：
步骤一，点燃气化炉中的造气点火柴，产生可燃烟气；
步骤二，打开引风机，将气化炉中产生的可燃烟气引至燃烧器；
步骤三，打开旋转炭化炉，将少部分原料放入旋转炭化炉内；
步骤四，当旋转炭化炉温度达到500℃时，开始大量装入原料；
步骤五，打开靠近旋转炭化炉处的阀门，将旋转炭化炉中产生的可燃烟气引至燃烧器稳定燃烧后，关闭气化炉；
步骤六，当旋转炭化炉温度进一步升高并达到设定温度时，通过调节引风机转速大小控制进入燃烧器内的燃气量，使得炉内保持该温度；
步骤七，打开旋转炭化炉的出料口冷却装置对炭粉进行冷却并收集。
进一步的，所述气化炉造气点火柴的含水量低于10％，加入旋转炭化炉的原料为碎屑状，其含水量低于20％。
进一步的，所述步骤二及步骤五中还包括对可燃烟气进行喷淋，去除粉尘。
进一步的，还包括对喷淋后的可燃烟气进行冷凝以及油水分离。
本发明所采用的技术方案具有的有益效果是：
(1)本发明制炭装置可全自动连续出炭，可以精确控制时间、温度，产品质量和产量都能得到保障，单位时间的产炭量是传统制炭的20倍以上。
(2)本发明采用旋转炭化炉，原料装在高温炉内，隔层外部高温真空干馏，产炭量高，受热均匀，炭化率100％。
(3)本发明利用原料自身产生的可燃气体燃烧来提供热源的，进气量大小直接通过引风机控制，从而可任意控制炭化温度，确保炭粉品质稳定，且烟气经过喷淋和冷却分离系统后燃烧，排放更加环保。
(4)本发明制炭原料为破碎后的颗粒或收购来的竹木屑，这样原材料受热的比表面积大大增大，从而大大缩短炭化时间，提高产量，且炭化均匀，炭化率大大提高。
(5)本发明炭化炉出料口设有冷却装置，炭粉可直接装袋。
附图说明
图1为本发明一种连续制炭装置的组成结构示意图；
图2为本发明制炭方法的流程示意图。
图中：1-旋转炭化炉；2-气化炉；3-喷淋塔；4-冷却塔；5-油水分离装置；6-引风机；7-管道；8-阀门；9-燃烧器；11-炉体；12-进料口；13-齿圈；14-滚圈；15-电机；16-基座；17-出料口冷却装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步描述。
如图1所示，一种连续制炭装置，包括旋转炭化炉1，气化炉2，引风机6，管道7，燃烧器9，喷淋塔3，冷却塔4以及油水分离装置5。
所述旋转炭化炉1通过管道7与燃烧器9连接；
所述气化炉2通过管道7与燃烧器9连接，用于装置初始工作时提供可燃气至燃烧器9预热炉体11；
所述引风机6为可调速风机，设置在管道中，可将旋转炭化炉1以及气化炉2产生的可燃气抽出并输送至燃烧器9燃烧为炭化炉提供热量；
所述管道中靠近旋转炭化炉1处还设有阀门8，初始时关闭，当旋转炭化炉1内产生可燃气后打开，使得炉内可燃气抽出并输送至燃烧器9点燃继续加热炉体11。
所述旋转炭化炉1包括进料口12和炉体11，所述进料口设置于炉体11一端，通过炉体11转动将物料逐步向前推进；所述炉体11通过滚圈14与基座16转动连接，所述炉体11设有齿圈13，通过电机15带动齿圈转动。
所述旋转炭化炉1还包括出料口冷却装置17。
由气化炉2和旋转炭化炉1产生的可燃烟气进入燃烧器9之前，分别经过喷淋塔3，冷却塔4以及油水分离装置5，除去烟气中的粉尘以及焦油等杂质。
相应的，如图2所示，本实施例还中还提供了一种连续制炭方法，包括以下步骤：
步骤一，点燃气化炉中的造气点火柴，产生可燃烟气；
步骤二，打开引风机，将气化炉中产生的可燃烟气引至燃烧器；
步骤三，打开旋转炭化炉，将少部分原料放入旋转炭化炉内；
步骤四，当旋转炭化炉温度达到500℃时，开始大量装入原料；
步骤五，打开靠近旋转炭化炉处的阀门，将旋转炭化炉中产生的可燃烟气引至燃烧器稳定燃烧后，关闭气化炉；
步骤六，当旋转炭化炉温度进一步升高并达到550℃时，通过调节引风机转速大小控制进入燃烧器内的燃气量，使得炉内保持该温度；
步骤七，打开旋转炭化炉的出料口冷却装置对炭粉进行冷却并收集。
其中，所述气化炉造气点火柴的含水量低于10％，加入旋转炭化炉的原料为碎屑状，其含水量低于20％。
所述步骤二及步骤五中还包括对可燃烟气进行喷淋，去除粉尘，同时，还包括对喷淋后的可燃烟气进行冷凝以及油水分离，提取并分离出可燃烟气中的水分和焦油。
综上所述的本发明具体实施例仅为本发明优选的实施方式，并非用于限定本发明保护范围的限制。因此，任何在本发明的技术特征之内所作的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续制炭装置，其特征在于，包括旋转炭化炉(1)，气化炉(2)，引风机(6)，管道(7)以及燃烧器(9)；
所述旋转炭化炉(1)通过管道(7)与燃烧器(9)连接；
所述气化炉(2)通过管道(7)与燃烧器(9)连接，用于装置初始工作时提供可燃气至燃烧器预热炉体；
所述引风机(6)设置在管道中，可将旋转炭化炉以及气化炉产生的可燃气抽出并输送至燃烧器燃烧为炭化炉提供热量；
所述管道中靠近旋转炭化炉(1)处还设有阀门(8)，初始时关闭，当旋转炭化炉(1)内产生可燃气后打开，使得炉内可燃气抽出并输送至燃烧器(9)点燃继续加热炉体。
2.根据权利要求1所述的一种连续制炭装置，其特征在于，所述旋转炭化炉(1)包括进料口(12)和炉体(11)，所述进料口(12)设置于炉体(11)一端，通过炉体(11)转动将物料逐步向前推进；所述炉体(11)通过滚圈(14)与基座(16)转动连接，所述炉体(11)设有齿圈(13)，通过电机(15)带动齿圈(13)转动。
3.根据权利要求2所述的一种连续制炭装置，其特征在于，所述旋转炭化炉(1)还包括出料口冷却装置(17)。
4.根据权利要求1所述的一种连续制炭装置，其特征在于，所述引风机(6)为可调速风机。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种连续制炭装置，其特征在于，还包括有喷淋塔(3)，用于去除气化炉(2)和旋转炭化炉(1)产生的粉尘。
6.根据权利要求5所述的一种连续制炭装置，其特征在于，所述喷淋塔(3)之后还设置有冷却塔(4)以及油水分离装置(5)。
7.一种连续制炭方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，点燃气化炉中的造气点火柴，产生可燃烟气；
步骤二，打开引风机，将气化炉中产生的可燃烟气引至燃烧器；
步骤三，打开旋转炭化炉，将少部分原料放入旋转炭化炉内；
步骤四，当旋转炭化炉温度达到500℃时，开始大量装入原料；
步骤五，打开靠近旋转炭化炉处的阀门，将旋转炭化炉中产生的可燃烟气引至燃烧器稳定燃烧后，关闭气化炉；
步骤六，当旋转炭化炉温度进一步升高并达到设定温度时，通过调节引风机转速大小控制进入燃烧器内的燃气量，使得炉内保持该温度；
步骤七，打开旋转炭化炉的出料口冷却装置对炭粉进行冷却并收集。
8.根据权利要求7所述的一种连续制炭方法，其特征在于，所述气化炉造气点火柴的含水量低于10％，加入旋转炭化炉的原料为碎屑状，其含水量低于20％。
9.根据权利要求7所述的一种连续制炭方法，其特征在于，所述步骤二及步骤五中还包括对可燃烟气进行喷淋，去除粉尘。
10.根据权利要求9所述的一种连续制炭方法，其特征在于，还包括对喷淋后的可燃烟气进行冷凝以及油水分离。
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