CN106675602B - 一种木炭生产系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种木炭生产系统及方法，涉及木炭生产制备技术领域。本发明的生产系统包括制棒机和干馏窑，制棒机的出料口与干馏窑的进料口连通，还包括清理筛、烘干机、冷却干燥器和沉降器；清理筛的出料口与烘干机的进料口连通，烘干机的出料口与冷却干燥器的进料口连通，冷却干燥器的出料口与沉降器的进料口连通，经过沉降器的原料进入制棒机内制备得到薪棒，再进入干馏窑内干馏碳化得到木炭。本发明整个系统全程机械化和自动化，且整个生产零污染零排放，解决了现有技术的木炭生产系统中，生产过程不够机械化和自动化，可燃废气没有充分利用，造成资源浪费的技术问题；而且本发明生产的木炭质量稳定，密度高，均匀不粗糙。

Description

一种木炭生产系统及方法

技术领域

本发明涉及木炭生产制备技术领域，尤其涉及一种木炭生产系统及方法。

背景技术

机制木炭主要是由林业木材深加工所产生的木屑、锯末制得，广泛应用于食品加工、化工污水处理、发电等行业。我国传统的机制木炭制备采用土窑技术，这种方式产品质量低，附加值低，更重要的是污染环境。

目前，我国大部分的机制木炭生产采用了干馏法生产系统，将制作好的薪棒送入碳化炉内进行干馏碳化，最后留下的固体物质就是木炭。这种方式生产的木炭固定碳含量高，水分和杂质少；但是，小规模的这种方式生产木炭很难完全的做到可燃废气利用，另一方面还要用燃煤烘干原料，不仅没有节约成本，也一定程度的污染了环境。另外，目前大部分生产方式均在各个环节相互独立，原料清理后再人工撮到烘干机内,烘干后要堆放一边,待冷却散湿后,再人工调湿达到标准后，再人工撮到制棒机，烘干机的热源即烘干炉靠人工添加燃料；造成了资源浪费、环境污染，而且存在生产的木炭质量不稳定等问题。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明实施例的目的是提供一种木炭生产系统。整个系统完整流畅，从原料处理到薪棒制备，再从薪棒进干馏炉到木炭进成品库，整个系统全程机械化和自动化，且整个生产零污染零排放，解决了现有技术的木炭生产系统中，生产过程不够机械化和自动化，造成人力资源成本增加，和可燃废气没有充分利用，造成资源浪费，以及这些问题衍生出来的环境污染、木炭质量不稳定等技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种木炭生产系统，包括制棒机和干馏窑，所述制棒机的出料口与干馏窑的进料口连通，还包括清理筛、烘干机、冷却干燥器和沉降器；所述清理筛的出料口与所述烘干机的进料口连通，烘干机的出料口与所述冷却干燥器的进料口连通，所述冷却干燥器的出料口与所述沉降器的进料口连通，经过沉降器的原料进入制棒机内制备得到薪棒，再进入干馏窑内干馏碳化得到木炭。

进一步地，还包括冷凝器和木醋液分离系统，所述干馏窑的可燃气体出气口与所述冷凝器的进气口连接，所述冷凝器的出气口分别与所述烘干机的烘干炉和干馏窑的可燃气体进气口连接，为烘干机和干馏窑提供燃气；所述冷凝器的排污口与所述木醋液分离系统连接，制备木醋液和焦油。

进一步地，还包括绞车轨道和绞车，所述制棒机的出料口与干馏窑的进料口通过所述绞车轨道连通，所述绞车在绞车轨道上往复运输，将制得的薪棒运输至干馏窑内。

进一步地，所述制棒机的成型桶上开设出气孔，所述出气孔的孔径为0.3-0.5cm。

进一步地，所述沉降器为旋风沉降器；所述旋风沉降器包括第一旋风沉降器和第二旋风沉降器，且所述第一旋风沉降器和第二旋风沉降器的连接管道上设置风选器；

还包括螺旋输送机，所述沉降器通过所述螺旋输送机将原料输送进入制棒机内。

进一步地，还包括振动下料器和皮带输送机，所述振动下料器将原料降至所述皮带输送机上，通过皮带输送机输送进入清理筛中，筛掉大型杂质；所述清理筛的出料口与烘干机的进料口通过所述皮带输送机连通，将原料送入烘干机内烘干，降去大部分水分；

所述清理筛为圆筒清理筛；所述烘干机为滚筒烘干机。

进一步地，还包括第一风机、第二风机和第三风机，所述第一风机设置于烘干机和冷却干燥器的连通管路上；所述第二风机设置于冷却干燥器和沉降器的连通管路上；所述第三风机设置于干馏窑的可燃气体出气口与所述冷凝器进气口的连接管路上。

进一步地，还包括木炭冷却室和成品库，所述干馏窑的出料口与所述木炭冷却室的进料口通过绞车轨道连接，木炭冷却室的出料口通过绞车轨道与所述成品库连接。

本发明的一种木炭生产方法，包括以下步骤：

步骤一、将原料通过皮带输送机输送至清理筛内筛掉大型杂质，再通过皮带输送机输送至烘干机内烘干，烘干后的原料通过第一风机进入冷却干燥器内降温降水，再通过第二风机进入沉降器内，由沉降器之间的风选器将比重大的原料通过沉降器沉淀分离，比重轻的原料从沉降器中排出，由螺旋输送机输送进入制棒机内制得薪棒；

步骤二、将步骤一中制得的薪棒通过绞车轨道上的绞车输送进入干馏窑内干馏碳化；干馏窑内产生的可燃气体进入冷凝器内，将冷凝得到的木醋液和木焦油的混合液排入木醋液分离系统中，经过三级自然沉淀分离后，分别制备得到木醋液和木焦油；

步骤三、将步骤二中干馏碳化得到的高温木炭通过绞车送入木炭冷却室内冷却后，再通过绞车送入成品库内。

进一步地，经过步骤一中的烘干机烘干后的原料水分不高于13％，经过冷却干燥器冷却干燥后的原料水分不高于11％；步骤二中，干馏窑内干馏时间为6-8小时，干馏温度为400-650℃。

本发明的一种木炭生产系统，机械化和自动化大幅度提升，从原料清理到制棒，再从薪棒进干馏窑到木炭成品进成品库全程机械化，将干馏环节产生的废气完全循环利用，且从气体废弃物中分离制得木醋液和焦油，整个生产零污染排放；且干馏时间缩短为6-8小时，不仅降低了成本，而且生产的木炭质量稳定，密度高，在制棒机内的成型桶上开设出气孔，使制得的薪棒表面均匀不粗糙。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的一种木炭生产系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据图1所示，本发明的一种木炭生产系统的一种实施方式，其生产方法包括以下步骤：

步骤一、将原料先经过预处理，再经过烘干、冷却干燥、沉降。

在本步骤中，将果皮、果壳、锯末、木屑等原料先通过振动下料器1降至皮带输送机10上，通过皮带输送机10输送进入圆筒清理筛2中，筛掉大型杂质；上述圆筒清理筛2的出料口与滚筒烘干机3进料口通过皮带输送机20连通，将原料送入滚筒烘干机3内烘干，降去大部分水分；上述滚筒烘干机3的出料口与冷却干燥器4的进料口连通，且在其连接管路上设置第一风机31，在风机的风力下将烘干的原料送入冷却干燥器4内进一步降温降水；冷却干燥器4的出料口与第一旋风沉降器5的进料口连通，第一旋风沉降器5连接第二旋风沉降器6，且冷却干燥器4与第一旋风沉降器5的连接管路上设置第二风机40，在第一旋风沉降器5和第二旋风沉降器6的连接管路上设置风选器50，在风选器50的作用下，将比重较轻的原料吸走进入第二旋风沉降器6，而比重较大的如水泥块，砖头，石子，金属等则掉入第一旋风沉降器5的垃圾桶内排出；通过二次沉降，筛选出优质的原料。

步骤二、将经过步骤一处理的原料输送进入制棒机7，制得薪棒。

在本步骤中，上述第二旋风沉降器6将烘干且优选的原料降入螺旋输送机内60，通过螺旋输送机60均匀分配到多个制棒机7，制备得到薪棒；本实施例的制棒机7在成型桶上开设出气孔，且出气孔的孔径为0.3-0.5cm，这样热压成型制备得到的薪棒密度均匀，不粗糙，干馏碳化后得到的木炭质量更稳定。

步骤三、将薪棒送入干馏窑8内，干馏碳化后冷却得到木炭。

在本步骤中，在干馏窑8和制棒机7之间设置绞车轨道，干馏窑8内也设置绞车轨道，制棒机7制备好薪棒后，由绞车轨道上的绞车输送至干馏窑8内的具体位置上进行干馏碳化；其中，干馏时间为6-8小时，干馏温度为400-650℃。

本实施例的干馏窑8为卧式，长为58.5米，宽为21.6米，高34.1米，且在宽方向设有一宽15米，高19.5米的门，其它各方均用不锈钢焊接密实，外面用1.9米的耐火砖及2.4米的普通砖全方位砌实，里面空间即为存放薪棒的密室，密室为双层结构，在密室内有高温内循环系统以保证整个密室各个部位温度均衡。门采用滑轮起吊方式，门的密封采用高温盘根及密纹螺丝顶压方式；且干馏窑8内的密室底壁设置弧形构件，弧形构件上安装绞车轨道，使原料和木炭通过绞车轨道上的绞车进出。

在本步骤中，还包括第三风机81和冷凝器9，冷凝器9与上述干馏窑8的出气口连通，第三风机81设置于上述冷凝器9与干馏窑8的连通管路上；冷凝器9上端的可燃气出气口分别与上述滚筒烘干机3的烘干炉30和干馏窑8的可燃气进气口连通，为滚筒烘干机3和干馏窑8提供燃气；上述冷凝器9的排污口连接焦油木醋液分离系统10，进入冷凝器9的可燃气体经过冷凝得到木醋液和焦油的混合液，混合液从焦油分离器进入焦油木醋分离系统10，经三级自然沉淀分离后，上清液即木醋液用灌装机装入塑料瓶用于有机农业；沉淀物木焦油则定期放入焦油池待售。

本实施例还包括木炭冷却室11和成品库12，上述干馏窑的出料口与木炭冷却室11的进料口通过绞车轨道13连接，木炭冷却室11的出料口通过绞车轨道13与成品库12连接。经过干馏碳化，高温通红的木炭迅速用绞车轨道13上的绞车将炭化车送入木炭冷却室11密封冷却，冷却后再用绞车轨道13上的绞车将炭化车拖至装捡室，到装捡室后将炭化车内木炭倒入轨道边斜坡，让其自然滑下进入成品库12装炭。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种木炭生产系统，包括制棒机和干馏窑，所述制棒机的出料口与干馏窑的进料口连通，其特征在于，还包括清理筛、烘干机、冷却干燥器和沉降器；所述清理筛的出料口与所述烘干机的进料口连通，烘干机的出料口与所述冷却干燥器的进料口连通，所述冷却干燥器的出料口与所述沉降器的进料口连通，经过沉降器的原料进入制棒机内制备得到薪棒，再进入干馏窑内干馏碳化得到木炭；

还包括绞车轨道和绞车，所述制棒机的出料口与干馏窑的进料口通过所述绞车轨道连通，所述绞车在绞车轨道上往复运输，将制得的薪棒运输至干馏窑内；

所述制棒机的成型桶上开设出气孔，所述出气孔的孔径为0.3-0.5cm；

所述沉降器为旋风沉降器；所述旋风沉降器包括第一旋风沉降器和第二旋风沉降器，且所述第一旋风沉降器和第二旋风沉降器的连接管道上设置风选器；

还包括螺旋输送机，所述沉降器通过所述螺旋输送机将原料输送进入制棒机内。

2.根据权利要求1所述的一种木炭生产系统，其特征在于：还包括冷凝器和木醋液分离系统，所述干馏窑的可燃气体出气口与所述冷凝器的进气口连接，所述冷凝器的出气口分别与所述烘干机的烘干炉和干馏窑的可燃气体进气口连接，为烘干机和干馏窑提供燃气；所述冷凝器的排污口与所述木醋液分离系统连接，制备木醋液和焦油。

3.根据权利要求1所述的一种木炭生产系统，其特征在于：还包括振动下料器和皮带输送机，所述振动下料器将原料降至所述皮带输送机上，通过皮带输送机输送进入清理筛中，筛掉大型杂质；所述清理筛的出料口与烘干机的进料口通过所述皮带输送机连通，将原料送入烘干机内烘干，降去大部分水分；

所述清理筛为圆筒清理筛；所述烘干机为滚筒烘干机。

4.根据权利要求2所述的一种木炭生产系统，其特征在于：还包括第一风机、第二风机和第三风机，所述第一风机设置于烘干机和冷却干燥器的连通管路上；所述第二风机设置于冷却干燥器和沉降器的连通管路上；所述第三风机设置于干馏窑的可燃气体出气口与所述冷凝器进气口的连接管路上。

5.根据权利要求1所述的一种木炭生产系统，其特征在于：还包括木炭冷却室和成品库，所述干馏窑的出料口与所述木炭冷却室的进料口通过绞车轨道连接，木炭冷却室的出料口通过绞车轨道与所述成品库连接。

6.如权利要求1至5任一项所述的一种木炭生产系统的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将原料通过皮带输送机输送至清理筛内筛掉大型杂质，再通过皮带输送机输送至烘干机内烘干，烘干后的原料通过第一风机进入冷却干燥器内降温降水，再通过第二风机进入沉降器内，由沉降器之间的风选器将比重大的原料通过沉降器沉淀分离，比重轻的原料从沉降器中排出，由螺旋输送机输送进入制棒机内制得薪棒；

步骤二、将步骤一中制得的薪棒通过绞车轨道上的绞车输送进入干馏窑内干馏碳化；干馏窑内产生的可燃气体进入冷凝器内，将冷凝得到的木醋液和木焦油的混合液排入木醋液分离系统中，经过三级自然沉淀分离后，分别制备得到木醋液和木焦油；

步骤三、将步骤二中干馏碳化得到的高温木炭通过绞车送入木炭冷却室内冷却后，再通过绞车送入成品库内。

7.根据权利要求6所述的一种木炭生产系统的 生产方法，其特征在于，经过步骤一中的烘干机烘干后的原料水分不高于13％，经过冷却干燥器冷却干燥后的原料水分不高于11％；步骤二中，干馏窑内干馏时间为6-8小时，干馏温度为400-650℃。