CN106185877A - 一种竹炭生产的工艺与装置 - Google Patents

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Abstract

一种竹炭生产的工艺与装置，根据竹炭生产过程的四个阶段，即加热、热解、干馏、炭化，设置原料干燥炉[10]、高温热解炉[7]、高温加热氧化炉[6]、高温干馏炭化炉[4]，并采用密闭螺旋输送器[20]进行自动送料，采用直接冷却方法回收副产品，对热解时产生的大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹醋液、竹焦油，通过冷却分离器分别回收竹醋液与竹焦油，并将可燃气回收到燃烧炉[1]作为热源，因此本工艺与装置具有自动化程度高，劳动强度轻，可连续生产，产量高，生产周期短，生产效率高，可充分回收竹炭生产过程中的副产品，可燃气与热量得到充分回收利用，热效率高，防止二次环境污染，保护环境，具有很好的经济效益与社会效益。

Description

一种竹炭生产的工艺与装置
技术领域
本发明涉及具体是一种竹炭生产的工艺与装置。
背景技术
现有竹炭生产的工艺与装置很多，传统生产工艺与装置有土窑、土炉，但由于土窑、土炉在生产竹炭时，生产周期长、竹炭的原料利用率低，产量低，劳动强度大，竹炭生产过程中的副产品无法回收，并且造成了环境污染，逐步在淘汰。近年来陆续出现采用机械炉来生产竹炭的工艺与装置。专利技术（申请号：2016101900478）与专利技术（申请号：2015107864733）均提供了机制窑炉生产竹炭的生产方法，这些技术虽然省去了传统的人工装料入窑工序，但只能间接性生产竹炭，并且生产周期长，原料利用率低，没有回收在竹炭生产过程中所产生的竹醋液、竹焦油等副产品，对环境污染问题无法解决。专利技术(申请号：2016100018358)虽然提供生产竹炭的机制窑炉，但是该窑炉回收副产品不完全，生产效率低，热损失大，热效率低。专利技术（申请号：2016100012953）提供了“一种隧道窑真空煅烧竹炭方法”，但仍然存在着回收副产品不完全，其中竹焦油并没有解决，因此存在着生产效率低，热损失大，热效率低的问题。所以目前所采用机械炉生产竹炭的工艺与装置，仍然存在着生产周期长、竹炭的收率低，产量低，劳动强度大，副产品回收不完全，环境污染严重，热效率低等问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，发明了一种竹炭生产的新工艺与装置，解决了目前竹炭生产过程所存在的问题，包括生产周期长、竹炭的收率低，产量低，劳动强度大，副产品回收不完全，环境污染严重，热效率低问题。
本发明技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其特征是：将竹炭生产过程中分为四个阶段，原料干燥阶段、高温热解阶段、高温加热氧化阶段、高温干馏炭化阶段，并分别设置原料干燥炉、高温热解炉、高温加热氧化炉、高温干馏炭化炉及配套自动旋转器，同时，该装置还包括：燃烧炉、螺旋输送器、竹焦油冷却分离器、竹醋液冷却分离器，其工艺流程首先由皮带输送机9将原料输送到原料干燥炉，原料干燥炉10内温度控制在100℃-150℃，原料水份低于10%以下，炉内产生的水蒸汽与用来干燥原料的低温废气通过烟囱放空排放，干燥好的原料通过密闭的螺旋输送器输入高温热解炉热解，高温热解炉的温度控制在200℃～ 600 ℃，热解时会产生大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹醋液，通过竹醋液冷却分离器16将产生出的可燃气进行冷却分离竹醋液，可燃气回收到燃烧炉作为热源，完成此阶段后，再将热解后的原料通过密闭的螺旋输送器输入高温加热氧化炉裂解，炉内温度控制在800℃ ～1200℃，裂解时产生大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹焦油，通过竹焦油冷却分离器将产生的可燃气进行冷却分离出竹焦油，可燃气回收到燃烧炉作为热源，最后将裂解后的原料通过密闭的螺旋输送器送入高温干馏炭化炉，炉内温度控制在800 ℃～1000℃，干馏时产生大量不可冷凝的高温可燃气不再冷却，直接送燃烧炉作为热源，这样一来可达到本发明的技术要求。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：高温热解炉、高温加热氧化炉、高温干馏炭化炉采用的是间接加热方式，加热流程是：由燃烧炉燃烧回收的可燃气产生高温气，再输入到高温干馏炭化炉外壁的夹套内，间接加热高温干馏炭化炉内的原料，余热气体出夹套后再入高温加热氧化炉外壁的夹套内，间接加热高温加热氧化炉内的原料，余热气体出夹套后再通过风机抽取继续进入高温热解炉外壁的夹套内，间接加热高温热解炉内原料，其余热气体出夹套后，直接进入原料干燥炉的内部，与原料接触，干燥原料之后，余热废气与原料中蒸发出的水蒸汽通过引风机抽取，再经过除尘分离，由烟囱排放大气中。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：原料在四个阶段的设备之间采用自动输送方式，其输送流程是，首先原料由皮带输送机连续输入到原料干燥炉内，原料在原料干燥炉内逐步干燥后由密闭的螺旋输送器连续输入到高温热解炉内，原料在高温热解炉内逐步热解后，再通过密闭的螺旋输送器连续输入到高温加热氧化炉内，原料在高温加热氧化炉内逐步高温氧化裂解，再通过密闭的螺旋输送器连续输入到高温干馏炭化炉内，在高温干馏炭化炉内逐步生成竹炭，再通过装有风冷却夹套的密闭螺旋输送器，逐步冷却，并连续将竹炭输送到竹炭成型车间作为商品出售，风冷过程中被加热的空气输入燃烧炉，作为热空气来源。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：原料干燥炉是一个卧式的圆筒，其两端固定不动，并分别设有进料口与出料口、进气口与出气口及测温装置，圆筒装有自动旋转器，圆筒可以旋转。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：高温热解炉是一个卧式的带有夹套的圆筒，圆筒的两端与夹套固定不动，两端分别设有进料口、出料口及排气口，夹套设有进气口、出气口及测温装置，夹套与圆筒的内壁是隔断的，圆筒装有自动旋转器，圆筒可以旋转。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：高温加热氧化炉是一个卧式的带有夹套的圆筒，圆筒的两端与夹套固定不动，两端分别设有进料口、出料口及排气口，夹套设有进气口、出气口及测温装置，夹套与圆筒内壁是隔断的，圆筒装有自动旋转器，圆筒可以旋转。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：高温干馏炭化炉是一个卧式的带有夹套的圆筒，圆筒的两端与夹套固定不动，两端分别设有进料口、出料口及排气口，夹套设有进气口、出气口及测温装置，夹套与圆筒内壁是隔断的，圆筒装有自动旋转器，圆筒可以旋转。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：高温热解炉内的温度控制在200℃ -600℃，热解时会产生大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹醋液，采用直接冷却方法，通过竹醋液冷却分离器将产生的可燃气进行冷却分离出竹醋液，具体方法是，在竹醋液冷却分离器中，用循环泵将冷却水与低浓度竹醋液水溶液，和热解时产生的可燃气逆流接触，实现直接冷却，冷却液的温度控制在95℃ -105℃之间，当竹醋液水溶液的浓度达到商用要求，再取出竹醋液，并补充水，可燃气体送燃烧炉作为热源，多余可燃气体导出再作他用。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：高温加热氧化炉内温度控制为800℃ ～1200℃，裂解时产生大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹焦油，采用直接冷却方法，通过竹焦油冷却分离器将产生的可燃气进行冷却分离出竹焦油，具体方法是，在竹焦油冷却分离器中，用循环泵将冷却水与低浓度竹焦油水溶液和热解时产生的可燃气逆流接触，实现直接冷却，冷却液的温度控制在95℃ -105℃之间，当竹焦油水溶液的浓度达到商用要求，再取出竹焦油，并补充水，可燃气体送入燃烧炉作为热源，多余可燃气体导出再作他用。
本发明的技术方案是：一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：高温干馏炭化炉内温度控制为800℃ ～1000℃，裂解时产生大量高温不可冷凝的可燃气，为了充分利用热量，不经冷却直接送到燃烧炉，作为热源。
本发明的优点：本发明技术方案，是根据竹炭生产过程中四个阶段即加热、热解、干馏、炭化，并设置原料干燥炉，高温热解炉，高温加热氧化炉，高温干馏炭化炉，并采用密闭螺旋输送器输送原料，自动化程度高，减轻了劳动强度，提高了生产效率，可连续生产，产量高，并对热解时产生的大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹醋液、竹焦油，通过冷却分离器回收竹醋液与竹焦油，可燃气回收到燃烧炉作为热源，因此充分回收竹炭生产过程副产品，竹煤气与热量得到充分利用，热效率高，防止二次环境污染，保护环境，有很好的经济效益与社会效益。
附图说明
图1为本发明的平面示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的技术内容进行进一步描述。
具体实施方式，如图1所示，一种竹炭生产的工艺与装置，由皮带运输机9将原料输送到原料干燥炉10内与高温热解炉7夹套内来的余热气体8直接接触，原料干燥炉10通过自动旋转器5自身旋转，并干燥原料，废气与原料蒸发后产生水蒸汽通过引风机、烟囱11除尘后排放空中，干燥后的原料再通过密闭的螺旋输送器20连续输入高温热解炉7内，高温热解炉7通过自动旋转器5自身旋转，并通过来自高温加热氧化炉6的夹套内余热加热后，再由密闭的螺旋输送器20连续输入高温加热氧化炉6内，高温加热氧化炉6 通过自动旋转器5自身旋转，并通过来自高温干馏炭化炉4的夹套内余热继续加热，再由密闭的螺旋输送器20连续输入高温干馏炭化炉4内，由燃烧炉1提供高温气体送入高温干馏炭化炉4的夹套内，高温干馏炭化炉4通过自动旋转器5本身进行旋转，加热进入高温干馏炭化炉4的原料，余热气体入高温加热氧化炉6的夹套内，再入高温热解炉7夹套内，再直接入原料干燥炉10内，再通过抽气机、烟囱11排放到大气中，则生成竹炭通过装有空气冷却器夹套2密闭的螺旋输送器3冷却送到竹炭成型车间，作为商品出售，高温热解炉7内所产生可燃气体通过竹醋液冷却分离器16的循环泵12在分离池13中分离竹醋液，高温加热氧化炉6所产生可燃气体通过竹焦油冷却分离器17的循环泵14在分离池15中分离竹焦油，可燃气体18与热空气19在燃炉中燃烧，多余可燃气另作他用，这样一来就达到了本发明的目的。

Claims (10)

1.一种竹炭生产的工艺与装置，其特征是：将竹炭生产过程中分为四个阶段，原料干燥阶段、高温热解阶段、高温加热氧化阶段、高温干馏炭化阶段，并分别设置原料干燥炉（10）、高温热解炉（7）、高温加热氧化炉（6）、高温干馏炭化炉（4）及配套自动旋转器（5），同时，该装置还包括：燃烧炉（1）、螺旋输送器（20）、竹焦油冷却分离器（17）、竹醋液冷却分离器（16），其工艺流程首先由皮带输送机（9）将原料输送到原料干燥炉（10），原料干燥炉（10）内温度控制在100℃-150℃，原料水份低于10%以下，炉内产生的水蒸汽与用来干燥原料的低温废气通过烟囱（11）放空排放，干燥好的原料通过密闭的螺旋输送器（20）输入高温热解炉（7）热解，高温热解炉（7）的温度控制在200℃ ～ 600℃，热解时会产生大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹醋液，通过竹醋液冷却分离器（16）将产生出的可燃气进行冷却分离竹醋液,可燃气回收到燃烧炉（1）作为热源，完成此阶段后，再将热解后的原料通过密闭的螺旋输送器（20）输入高温加热氧化炉（6）裂解，炉内温度控制为800℃ ～1200℃，裂解时产生大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹焦油，通过竹焦油冷却分离器（17）将产生的可燃气进行冷却分离出竹焦油，可燃气回收到燃烧炉（1）作为热源，最后将裂解后的原料通过密闭的螺旋输送器（20）送入高温干馏炭化炉（4），炉内温度控制为800℃ ～1000℃，干馏时产生大量不可冷凝的高温可燃气不再冷却，直接送燃烧炉（1）作为热源。
2.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征在于：高温热解炉（7）、高温加热氧化炉（6）、高温干馏炭化炉（4）采用的是间接加热方式，加热流程是：由燃烧炉（1）燃烧回收的可燃气产生高温气，再输入到高温干馏炭化炉（4）外壁的夹套内，间接加热高温干馏炭化炉（4）内的原料，余热气体出夹套后再入高温加热氧化炉（6）外壁的夹套内，间接加热高温加热氧化炉（6）内的原料，余热气体出夹套后再通过风机抽取继续进入高温热解炉（7）外壁的夹套内，间接加热高温热解炉（7）内原料，其余热气体出夹套后，直接进入原料干燥炉（10）的内部，与原料接触，干燥原料之后，余热废气与原料中蒸发出的水蒸汽通过引风机抽取，再经过除尘分离，由烟囱（11）排放大气中。
3.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征在于：原料在四个阶段的设备之间采用自动输送方式，其输送流程是，首先原料由皮带输送机（9）连续输入到原料干燥炉（10）内，原料在原料干燥炉（10）内逐步干燥后由密闭的螺旋输送器（20）连续输入到高温热解炉（7）内，原料在高温热解炉（7）内逐步热解后，再通过密闭的螺旋输送器（20）连续输入到高温加热氧化炉（6）内，原料在高温加热氧化炉（6）内逐步高温氧化裂解，再通过密闭的螺旋输送器（20）连续输入到高温干馏炭化炉（4）内，在高温干馏炭化炉（4）内逐步生成竹炭，再通过装有风冷却夹套（2）的密闭螺旋输送器（3），逐步冷却，并连续将竹炭输送到竹炭成型车间作为商品出售，风冷过程中被加热的空气输入燃烧炉（1），作为热空气（19）来源。
4.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征在于：原料干燥炉（10）是一个卧式的圆筒，其两端固定不动，并分别设有进料口与出料口、进气口与出气口及测温装置，圆筒装有自动旋转器（5），圆筒可以旋转。
5.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征在于：高温热解炉（7）是一个卧式的带有夹套的圆筒，圆筒的两端与夹套固定不动，两端分别设有进料口、出料口及排气口，夹套设有进气口、出气口及测温装置，夹套与圆筒的内壁是隔断的，圆筒装有自动旋转器（5），圆筒可以旋转。
6.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征在于：高温加热氧化炉（6）是一个卧式的带有夹套的圆筒，圆筒的两端与夹套固定不动，两端分别设有进料口、出料口及排气口，夹套设有进气口、出气口及测温装置，夹套与圆筒内壁是隔断的，圆筒装有自动旋转器（5），圆筒可以旋转。
7.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征在于：高温干馏炭化炉（4）是一个卧式的带有夹套的圆筒，圆筒的两端与夹套固定不动，两端分别设有进料口、出料口及排气口，夹套设有进气口、出气口及测温装置，夹套与圆筒内壁是隔断的，圆筒装有自动旋转器（5），圆筒可以旋转。
8.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征在于：高温热解炉（7）内的温度控制在200℃ -600℃，热解时会产生大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹醋液，采用直接冷却方法，通过竹醋液冷却分离器（16）将产生的可燃气进行冷却分离出竹醋液，具体方法是，在竹醋液冷却分离器（16）中，用循环泵（12）将冷却水与低浓度竹醋液水溶液和热解时产生的可燃气逆流接触，实现直接冷却，冷却液的温度控制在95℃ -105℃之间，当竹醋液水溶液的浓度达到商用要求,再取出竹醋液，并补充水，可燃气体送燃烧炉（1）作为热源，多余可燃气体导出再作他用。
9.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征在于：高温加热氧化炉（6）内温度控制为800℃ ～1200℃，裂解时产生大量不可冷凝的可燃气和可冷凝的竹焦油，采用直接冷却方法,通过竹焦油冷却分离器（17）将产生的可燃气进行冷却分离出竹焦油，具体方法是，在竹焦油冷却分离器（17）中，用循环泵（14）将冷却水与低浓度竹焦油水溶液，和热解时产生的可燃气逆流接触，实现直接冷却，冷却液的温度控制95℃ -105℃之间，当竹焦油水溶液的浓度达到商用要求,再取出竹焦油，并补充水，可燃气体送燃烧炉（1）作为热源，多余可燃气体导出再作他用。
10.根据权利要求1所述的一种竹炭生产的工艺与装置，其附加特征：高温干馏炭化炉（4）内温度控制为800℃ ～1000℃，裂解时产生大量高温不可冷凝的可燃气，为了充分利用热量，不经冷却直接送到燃烧炉（1），作为热源。
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