CN105400530A - 一种炭化燃气两用炉和炭化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炭化燃气两用炉，包括燃气发生炉本体、炭粉水解仓、雾化除尘器、换热器、冷凝器、引风机，还包括支架，支架的一端与炭粉水解仓固定连接，燃气发生炉本体安装在支架上，燃气发生炉本体的右底角与炭粉水解仓连通；燃气发生炉本体内部设置有可旋转的炉床，炉床的旋转由电机驱动，炉床下方设置有呈倾斜状的滑板，滑板的一端与燃气发生炉本体的左侧内壁固定连接，另一端与炭粉水解仓的底部固定连接；燃气发生炉本体的右侧壁上设置有排气口，排气口位于炉床的下方，排气口依次与雾化除尘器、换热器、冷凝器、引风机连通；本发明还涉及一种炭化工艺。本发明将炭化水解仓与燃气发生炉集成布置，便于对炭粉的收集，且工作效率高。

Description

一种炭化燃气两用炉和炭化工艺

技术领域

本发明涉及秸秆炭化技术领域，尤其涉及一种炭化燃气两用炉，还涉及一种使用该炭化燃气两用炉的炭化工艺。

背景技术

目前市场流通的炭化设备，均由专门供给炭化设备所需的热能进行连续炭化热馏，即需要同时设置有燃气发生炉和炭化炉，燃气发生炉对秸秆等生物质原料进行高温无氧炭化，将炭化后的原料以立式或外式的输送方式传输至炭化炉，立式传输方式采用外螺旋式曲线推进，这样传输很难将输送器内的炭化原料完全输送，会有部分残余原料，无法控制灰分的比例，造成原料浪费，增加了炭化成本；外式传输方式尽管滚筒采取内螺旋，但实际工作过程中，炭化原料无法全部在滚筒内做360°的运转，这样就容易导致炭化原料灰分增加，从而影响炭化质量。

且现有燃气发生炉在运作过程中产生的木焦油，其回收方式系自然沉降，在使用时出现木焦油溢出的现象，长时间焦油积累使燃烧头容易堵塞造成炭化温度不稳定，进而导致产品质量随之下降，影响炭化质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，进而提供一种炭化燃气两用炉，可同时产出炭粉与燃气，将炭化水解仓与燃气发生炉集成布置，便于对炭粉的收集，且工作效率高，解决了现有技术中木焦油堵塞燃气发生炉燃烧头的问题。

本发明的技术方案：

一种炭化燃气两用炉，包括燃气发生炉本体、炭粉水解仓、雾化除尘器、换热器、冷凝器、引风机，还包括支架，所述支架的一端与所述炭粉水解仓固定连接，所述燃气发生炉本体安装在所述支架上，所述燃气发生炉本体的右底角与所述炭粉水解仓连通；

所述燃气发生炉本体内部设置有可旋转的炉床，所述炉床的旋转由电机驱动，所述炉床下方设置有呈倾斜状的滑板，所述滑板的一端与所述燃气发生炉本体的左侧内壁固定连接，另一端与所述炭粉水解仓的底部固定连接；

所述燃气发生炉本体的右侧壁上设置有排气口，所述排气口位于所述炉床的下方，所述排气口依次与所述雾化除尘器、换热器、冷凝器、引风机连通。

进一步地，所述炉床与托盘螺接固定，所述托盘与减速器的输出轴焊接固定，所述减速器与所述电机连接。

进一步地，所述滑板的倾斜角度为45°。

进一步地，所述炭粉水解仓高出所述支架的距离为80-120mm。

进一步地，所述雾化除尘器包括第一燃气管路、第二燃气管路、第三燃气管路和循环水箱，所述第一燃气管路、第二燃气管路的底端均与所述循环水箱连通，所述第三燃气管路的一端与所述第一燃气管路的上端连通，所述第三燃气管路的另一端与所述第二燃气管路的下端连通。

进一步地，所述换热器具有至少两个换热筒和一个木焦油回收器，燃气主管路依次穿过两个所述换热筒，两个所述换热筒的底部与所述木焦油回收器连通。

进一步地，所述冷凝器的底部设置呈锥体漏斗状，在所述冷凝器的内部设置有脱硫吸收层。

本发明具有以下有益效果：本发明公开的炭化燃气两用炉，包括燃气发生炉本体、炭粉水解仓、雾化除尘器、换热器、冷凝器和引风机，还包括支架，支架的一端与炭粉水解仓固定连接，燃气发生炉本体安装在支架上，通过支架和炭粉水解仓对燃气发生炉共同支撑，这样设置，可以节约支架的材料，便于炭粉水解仓的布置；燃气发生炉本体的右底角与炭粉水解仓连通，炭粉水解仓内的水对燃气发生炉本体形成封闭的效果，可防止燃气发生炉本体内部产生的燃气从燃气发生炉本体的底部溢出；在燃气发生炉本体的内部设置有可旋转的炉床，炉床的旋转由电机驱动，通过炉床的旋转可保证炭化后的原料充分从炉床落下，可最大限度地避免原料的浪费；在炉床的下方设置有呈倾斜状的滑板，滑板的一端与燃气发生炉本体的左侧内壁固定连接，另一端与炭粉水解仓的底部固定连接，滑板的设置，可使炭化后的原料充分滑入炭粉水解仓，结构上更加简单，便于制造，且炭化原料能够完全滑落至炭粉水解仓内，滑板上无残余原料，节约了成本，可间接提高水解炭粉的质量；在燃气发生炉的右侧壁上设置有排气口，排气口位于炉床的下方，排气口依次与雾化除尘器、换热器、冷凝器、引风机连通，可通过雾化除尘器对燃气中夹杂的颗粒悬浮污染物进行除尘，换热器可便于对木焦油进行集中回收，防止木焦油自然沉降造成燃气发生炉的燃烧头堵塞；冷凝器可便于对木醋液进行回收；引风机的设置可使燃气发生炉内的燃气排出至用户端，方便能源的利用。

本发明还公开一种炭化工艺，使用上述的炭化燃气两用炉，包括以下步骤：

S1：将待炭化的秸秆放入所述燃气发生炉本体(1)内部的所述炉床(8)上，将所述燃气发生炉本体(1)内部的温度控制在700℃，对秸秆进行无氧炭化；

S2：启动所述电机(9)，驱动所述炉床(8)旋转，旋转时间为4-6S，炭粉从所述炉床(8)落下，并由所述滑板(10)滑入所述炭粉水解仓(2)内；

S3：对所述炭粉水解仓(2)内的水解炭粉进行捞取。

本发明具有以下有益效果：本发明公开的炭化工艺，提高了生物质秸秆等废料的炭化效率，减少了环境污染，节能减排，降低了炭化成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例一中燃气发生炉与炭粉水解仓连接的结构示意图；

图中1-燃气发生炉本体；2-炭粉水解仓；3-雾化除尘器；4-换热器；5-冷凝器；6-引风机；7-支架；8-炉床；9-电机；10-滑板；11-排气口；12-托盘；13-减速器；14-燃气主管路；31-第一燃气管路；32-第二燃气管路；33-第三燃气管路；34-循环水箱；41-换热筒；42-木焦油回收器；51-脱硫吸收层。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例一：

结合图1至图2所示，本实施例公开的炭化燃气两用炉，包括燃气发生炉本体1、炭粉水解仓2、雾化除尘器3、换热器4、冷凝器5、引风机6，还包括支架7，支架7的一端与炭粉水解仓2焊接固定，燃气发生炉本体1安装在支架7上，支架7与炭粉水解仓2共同对燃气发生炉本体1起到支撑作用，这样设置，可以节约支架7的材料，便于炭粉水解仓2的布置；

作为优选地，支架7的宽度与燃气发生炉本体1的宽度相匹配的设置，炭粉水解仓2的宽度与燃气发生炉本体1的宽度也相匹配的设置，即等于或略大于燃气发生炉本体1的宽度，炭粉水解仓2的高度较支架7的高度相比，炭粉水解仓2的高度高出支架7的距离为80-120mm，更加具体地，本实施例公开的炭粉水解仓2高出支架7的距离为100mm，炭粉水解仓2高出支架7的部分与燃气发生炉本体1的右底角连通，如此设置，炭粉水解仓2内的水对燃气发生炉本体1形成封闭的效果，可防止燃气发生炉本体1内部产生的燃气从燃气发生炉本体1的底部溢出。

优选地，燃气发生炉本体1采用3.5mm厚度的热轧钢板捲制圆柱状并焊接而成，本实施例公开的燃气发生炉本体1的内径为1150mm，外径为1160mm，高度为1600mm。

进一步地，在燃气发生炉本体1的内部设置有可旋转的炉床8，炉床8可对待炭化的生物质秸秆等原料起到支撑作用，且燃烧后的炭粉原料可从炉床8落下，炉床8通过螺栓与托盘12螺接固定，托盘12与减速器13的输出轴焊接固定，减速器13的输出轴穿过燃气发生炉本体1的底部，减速器13位于燃气发生炉本体1的外侧，减速器13与电机9连接，可通过电机9驱动减速器13，进而带动托盘12转动，完成炉床8的旋转；通过炉床8的旋转可保证炭化后的原料充分从炉床8落下，可最大限度地避免原料的浪费。炉床8与托盘12之间采用螺接的方式固定，可便于对炉床8进行拆卸和维修，同时也可便于根据不同生物质原料的特性对炉床8进行调整，使炭化燃气两用炉具有更广泛的适用范围。

优选地，炉床8采用310mm厚度的铸铁，制成直径为950mm的圆盘状，可绕减速器13的输出轴做360°旋转，在炉床8上设置有多个圆孔，圆孔的直径为10mm，便于炭化后的原料沿圆孔落下；当然，炉床8上也可设置有多个长条孔、或三角形孔、或其他不规则形状的通孔，均可使原料落下。

在炉床8的下方设置有呈倾斜状的滑板10，滑板10的一端与燃气发生炉本体1的左侧内壁固定连接，滑板10的另一端与炭粉水解仓2的底部固定连接，滑板10的设置，可使炭化后的原料充分滑入炭粉水解仓2，结构上更加简单，便于制造，且炭化原料能够完全滑落至炭粉水解仓2内，滑板10上无残余原料，节约了成本，可间接提高水解炭粉的质量。

优选地，滑板10的倾斜角度为45°，如此设置，可防止滑板10上的炭化原料形成堆积，滑落过程更加顺畅。

在燃气发生炉本体1的右侧壁上设置有排气口11，排气口11位于炉床8的下方，排气口11依次与雾化除尘器3、换热器4、冷凝器5、引风机6连通，可通过雾化除尘器3对燃气中夹杂的颗粒悬浮污染物进行除尘，换热器4可便于对木焦油进行集中回收，防止木焦油自然沉降造成燃气发生炉的燃烧头堵塞；冷凝器5可便于对木醋液进行回收；引风机6的设置可使燃气发生炉内的燃气排出至用户端，方便能源的利用。

进一步地，雾化除尘器3包括第一燃气管路31、第二燃气管路32、第三燃气管路33和循环水箱34，第一燃气管路31、第二燃气管路32的底端均与循环水箱34连通，第一燃气管路31与排气口11连通，第三燃气管路33的一端与第一燃气管路31的上端连通，第三燃气管路33的另一端与第二燃气管路32的下端连通；循环水箱34内的水向四周喷淋，使第一燃气管路31、第二燃气管路32、第三燃气管路33内燃气中的悬浮物被吸落入底部的循环水箱34内。第三燃气管路33的设置，便于对排气口11排出的燃气中的悬浮物进行二次雾化除尘，可以进一步保证燃气的纯净度。

换热器4具有至少两个换热筒41和一个木焦油回收器42，燃气主管路14依次穿过两个换热筒41，两个换热筒41的底部与木焦油回收器42连通；优选地，换热器4采用3mm厚度的钢板卷制焊接而成，直径为500mm，长度为1600mm，在换热器4的内部集成有两个换热筒41；在两个换热筒41的底部安装有木焦油回收器42，使木焦油贮存在木焦油回收器42内，并可定时收取，防止木焦油自然沉降造成燃气发生炉的燃烧头堵塞。

燃气主管路14内的燃气通过引风机6、的牵引下，流经换热器4后进入冷凝器5，优选地，冷凝器5采用3mm厚度的钢板卷制焊接而成，直径为500mm，高度为1000mm。冷凝器5的底部设置呈锥体漏斗状，其目的是使蒸发的木醋液便于在冷凝器5内回收；在冷凝器5的内部还设置有脱硫吸收层51，脱硫吸收层51为氢氧化钙，可以对燃气中的二氧化硫进行脱硫处理，更便于燃料的后期利用，防止对环境造成污染。

实施例二：

本实施例公开了一种炭化工艺，使用了上述实施例一公开的炭化燃气两用炉，包括以下步骤，

S1：将待炭化的秸秆放入燃气发生炉本体1内部的炉床8上，将燃气发生炉本体1内部的温度控制在700℃，对秸秆进行无氧炭化；

S2：启动所述电机9，驱动炉床8旋转，旋转时间为4-6S，炭粉从炉床8落下，并由滑板10滑入炭粉水解仓2内；

S3：对炭粉水解仓2内的水解炭粉进行捞取。

本实施例较传统的炭化工艺相比，传统的燃气发生炉内部的温度在350-450℃左右，而本实施例提高了燃气发生炉本体1内部的温度，由于燃气发生炉本体1内部的炉床8可通过电机9的驱动而旋转，因此可将燃气发生炉本体1内部的温度提升至700℃，可使生物质秸秆等原料在无氧炭化时受热均匀，炭化效果更好；且炭化的时间大大缩短，本实施例的炭化时间控制在4-6S，可提高了生物质秸秆等废料的炭化效率，减少了环境污染，节能减排，降低了炭化成本。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (8)

1.一种炭化燃气两用炉，其特征在于，包括燃气发生炉本体(1)、炭粉水解仓(2)、雾化除尘器(3)、换热器(4)、冷凝器(5)、引风机(6)，还包括支架(7)，所述支架(7)的一端与所述炭粉水解仓(2)固定连接，所述燃气发生炉本体(1)安装在所述支架(7)上，所述燃气发生炉本体(1)的右底角与所述炭粉水解仓(2)连通；

所述燃气发生炉本体(1)内部设置有可旋转的炉床(8)，所述炉床(8)的旋转由电机(9)驱动，所述炉床(8)下方设置有呈倾斜状的滑板(10)，所述滑板(10)的一端与所述燃气发生炉本体(1)的左侧内壁固定连接，另一端与所述炭粉水解仓(2)的底部固定连接；

所述燃气发生炉本体(1)的右侧壁上设置有排气口(11)，所述排气口(11)位于所述炉床(8)的下方，所述排气口(11)依次与所述雾化除尘器(3)、换热器(4)、冷凝器(5)、引风机(6)连通。

2.根据权利要求1所述的一种炭化燃气两用炉，其特征在于，所述炉床(8)与托盘(12)螺接固定，所述托盘(12)与减速器(13)的输出轴焊接固定，所述减速器(13)与所述电机(9)连接。

3.根据权利要求2所述的一种炭化燃气两用炉，其特征在于，所述滑板(10)的倾斜角度为45°。

4.根据权利要求2或3所述的一种炭化燃气两用炉，其特征在于，所述炭粉水解仓(2)高出所述支架(7)的距离为80-120mm。

5.根据权利要求4所述的一种炭化燃气两用炉，其特征在于，所述雾化除尘器(3)包括第一燃气管路(31)、第二燃气管路(32)、第三燃气管路(33)和循环水箱(34)，所述第一燃气管路(31)、第二燃气管路(32)的底端均与所述循环水箱(34)连通，所述第三燃气管路(33)的一端与所述第一燃气管路(31)的上端连通，所述第三燃气管路(33)的另一端与所述第二燃气管路(32)的下端连通。

6.根据权利要求5所述的一种炭化燃气两用炉，其特征在于，所述换热器(4)具有至少两个换热筒(41)和一个木焦油回收器(42)，燃气主管路(14)依次穿过两个所述换热筒(41)，两个所述换热筒(41)的底部与所述木焦油回收器(42)连通。

7.根据权利要求6所述的一种炭化燃气两用炉，其特征在于，所述冷凝器(5)的底部设置呈锥体漏斗状，在所述冷凝器(5)的内部设置有脱硫吸收层(51)。

8.一种炭化工艺，使用如权利要求1-7任意一项所述的炭化燃气两用炉，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待炭化的秸秆放入所述燃气发生炉本体(1)内部的所述炉床(8)上，将所述燃气发生炉本体(1)内部的温度控制在700℃，对秸秆进行无氧炭化；

S2：启动所述电机(9)，驱动所述炉床(8)旋转，旋转时间为4-6S，炭粉从所述炉床(8)落下，并由所述滑板(10)滑入所述炭粉水解仓(2)内；

S3：对所述炭粉水解仓(2)内的水解炭粉进行捞取。