CN110358553B - 一种回转式快速燃气红外辐射炭化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转式快速燃气红外辐射炭化炉，包括炭化炉体、进料仓、出料仓和架体，进料仓的顶部设置有进料口，炭化炉体的两端分别与所述进料仓、出料仓旋转密封连接，炭化炉体的外壁上固定有两个第一环状齿轨，第一环状齿轨与设置于炭化炉体下方的第一电机相配合，炭化炉体中设置有内炉管，内炉管的一端连通至第一燃烧室，另一端连通至第二燃烧室。本发明热值损失小、炭化周期短、产量高、能连续热解炭化，具有较高的炭化效率。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭炭化生产设备领域，尤其涉及一种回转式快速燃气红外辐射炭化炉。
背景技术
活性炭产品种类繁多，被广泛应用于军事防化、航天航空、空气净化、水体净化、化工合成、溶液回收、医药提纯、食品脱色、工业“三废”治理等广阔领域，以活性炭为载体制造的催化剂是军用“核化生”防护器材的核心材料。由于其耐酸、耐碱、耐热，且在吸附饱和后可方便再生，在保护人类生存环境中发挥着越来越重要的作用。最早的炭化装置是以窑的形式出现，一般以土窑或砖窑为反应装置，将生物质原料如杂草、秸秆、枯枝、落叶等填入窑中，由窑内燃料燃烧提供炭化过程所需热量，然后将窑封闭，生物质在缺氧环境下被闷烧，并在窑内进行缓慢冷却，最终制成炭。但这种制炭方式存在炭化周期长、炭化过程难以控制、炭质量不稳定等问题。而目前市场上常见的生物质炭化炉炭化周期长、产量低、不能连续热解炭化。基于上述情况，研发一种回转式快速燃气红外辐射炭化炉。
发明内容
本发明的目的是提供一种回转式快速燃气红外辐射炭化炉，解决现有的生物质炭化炉炭化周期长、产量低、不能连续热解炭化的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种回转式快速燃气红外辐射炭化炉，包括炭化炉体、进料仓、出料仓和架体，所述进料仓的顶部设置有进料口，所述出料仓的底部设置有出料口，所述进料仓、出料仓均连接在所述架体上，所述炭化炉体的两端分别与所述进料仓、出料仓旋转密封连接，所述炭化炉体的外壁上固定有两个第一环状齿轨，所述第一环状齿轨与设置于所述炭化炉体下方的第一电机相配合，所述第一电机安装在所述架体上；
所述出料仓的一侧设置有第一燃烧室，所述第一燃烧室中设置有第一红外线燃烧器，所述第一红外线燃烧器通过管道与燃料储存装置连通，所述第一燃烧室的下方设置有第一风机，所述第一风机的出风口通过管道与所述第一燃烧室连通；
所述炭化炉体中设置有内炉管，所述内炉管的一端连通至第一燃烧室，另一端连通至第二燃烧室；所述第一燃烧室中设置有第一红外线燃烧器和第一鼓风口，所述第一红外线燃烧器通过燃料管道与燃料储存装置连通，所述第一鼓风口通过鼓风管道与第一风机连通；所述第二燃烧室中设置有第二红外线燃烧器和氧传感器，所述第二红外线燃烧器通过燃料管道与所述燃料储存装置(8)连通。
进一步的，所述内炉管与所述进料仓、出料仓、第一燃烧室、第二燃烧室旋转密封连接，所述内炉管上设置有第二环状齿轨，所述第二环状齿轨位于所述出料仓和第一燃烧室之间，所述第二环状齿轨与设置在下方的第二电机相配合，所述第二电机安装在所述架体上。
进一步的，所述出料口通过通道与旋风除尘器连通，所述旋风除尘器的出气口与高温引风机相连通，所述旋风除尘器底部的出灰口与收集箱相连接。
进一步的，所述收集箱的底部设置有出料绞龙。
进一步的，所述炭化炉体的内壁上设置有多个抄板，所述抄板上设置有多个网孔，所述内炉管的设置有多个弧形凹槽。
进一步的，所述架体底面的一端铰接有立柱，另一端铰接有液压缸。
进一步的，所述第一燃烧室和第二燃烧室中均设置有测温传感器。
进一步的，所述进料口上设置有进料绞龙。
进一步的，所述炭化炉体上套设有外炉套，所述外炉套与所述炭化炉体旋转密封连接，所述外炉套安装在所述架体上，所述外炉套上设置有排气口，所述外炉套中设置有第三红外线燃烧器和第二鼓风口，所述第三红外线燃烧器通过燃料管道与燃料储存装置连通，所述第二鼓风口通过鼓风管道与所述第一风机连通。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明第二燃烧室可汇集内炉管传递过来的剩余热量，并将第一燃烧室中未燃尽的氧气消耗产生新的高温热量，最终高温热量传递到炭化炉体中，这样不仅提高了能量利用率还使得炭化炉体的内腔和内炉管能同时被高温热量加热，大大的提高了炭化炉体和内炉管之间的炭化温度，同时炭化炉体和内炉管的转动，使得颗粒活性炭原料炭化受热更加均匀。本发明热值损失小、炭化周期短、产量高、能连续热解炭化，具有较高的炭化效率。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明回转式快速燃气红外辐射炭化炉的结构示意图；
图2为本发明炭化炉与内炉管的横截面示意图。
附图标记说明：1、炭化炉体；101、第一环状齿轨；102、抄板；2、进料仓；201、进料口；3、出料仓；301、出料口；4、架体；401、立柱；402、液压缸；5、第一电机；6、第一燃烧室；601、第一鼓风口；7、第一红外线燃烧器；8、燃料储存装置；9、第一风机；10、第二燃烧室；11、第二红外线燃烧器；12、氧传感器；13、内炉管；1301、弧形凹槽；14、第二环状齿轨；15、第二电机；16、旋风除尘器；17、高温引风机；18、收集箱；19、外炉套；20、第三红外线燃烧器；21、第二鼓风口；22、排气口。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
如图1至2所示，本实施例中公开了一种回转式快速燃气红外辐射炭化炉，包括炭化炉体1、进料仓2、出料仓3和架体4，进料仓2的顶部设置有进料口201，出料仓3的底部设置有出料口301，进料仓2、出料仓3均通过螺栓组件连接在架体4上，炭化炉体1的两端分别与进料仓2、出料仓3旋转密封连接，炭化炉体1的外壁上固定有两个第一环状齿轨101，第一环状齿轨101与设置于炭化炉体1下方的第一电机5相配合，第一电机5通过驱动端的齿轮带动炭化炉体1转动，第一电机5安装在架体4上。
炭化炉体1中设置有内炉管13，内炉管13的一端连通至第一燃烧室6，另一端连通至第二燃烧室10，第一燃烧室6中设置有第一红外线燃烧器7，第一红外线燃烧器7朝向内炉管13，第一红外线燃烧器7通过支架连接在第一燃烧室6的内壁上，第一红外线燃烧器7通过燃料管道与燃料储存装置8连通，燃料储存装置8位于架体4的下方，架体4的下方设置有第一风机9，第一风机9的出风口通过管道与第一燃烧室6中的第一鼓风口601连通，第一风机9可向第一燃烧室6中输送空气。第二燃烧室10中设置有第二红外线燃烧器11和氧传感器12，第二红外线燃烧器11通过支架连接在第二燃烧室10的内壁上，并且第二红外线燃烧器11朝向进料仓2与第二燃烧室10之间的传热管道，第二红外线燃烧器11通过管道与燃料储存装置8连通，在本实施例中，燃料储存装置8设置为燃料储存罐。
炭化炉体1的炭化过程需要在无氧的条件下进行，氧传感器12用于检测第一燃烧室6中未燃尽传输到第二燃烧室10中的氧气，氧传感器12若检测到氧气存在，第二红外线燃烧器11点火燃烧，并将燃烧的热量传输至炭化炉体1中。在第一燃烧室6和第二燃烧室10中均设置有测温传感器，通过测温传感器时刻监测第一燃烧室6和第二燃烧室10中的温度。
需要进一步说明的是，第一红外线燃烧器7和第二红外线燃烧器11均采用红外线燃气灶，红外线炉灶是由特殊耐火材料的红外线多孔辐射板制成，在火焰燃烧的时候将火焰转变成红外线加快物体的受热过程，由于红外线辐射传递，红外线的波长比可见光长，具有热效应有极强的穿透能力，不易被大气所吸收。红外线燃气灶适用于任何燃气，如：天然气、液化气、煤气、秸杆气、沼气等。燃料储存装置8可设置为储气罐或者秸秆制气炉等。红外线燃气灶属于现有技术，在此不再赘述。
进料口201上设置有进料绞龙，各种园林废树枝粉碎物、农作物秸秆碎料以及木片木屑等粉状或小颗粒状生物质原料经造粒机制备得到的颗粒活性炭原料，颗粒活性炭原料经过进料口201上的进料绞龙输送到进料仓2中。
为了进一步的提高炭化效率，内炉管13与进料仓2、出料仓3、第一燃烧室6、第二燃烧室10旋转密封连接，内炉管13上设置有第二环状齿轨14，第二环状齿轨14位于出料仓3和第一燃烧室6之间，第二环状齿轨14与设置在下方的第二电机15相配合，第二电机15通过驱动端的齿轮带动内炉管13转动，第二电机15安装在架体4上。在本实施中，炭化炉体1的内壁上焊接有多个抄板102，抄板102上设置有多个网孔，网孔增加了高温热量的流通，内炉管13的设置有多个弧形凹槽1301，生物质炭落在弧形凹槽1301中增加了与内炉管13的接触面积。需要说明的是，炭化炉体1的转动方向与内炉管13的转动方向相反。
炭化炉体1上套设有外炉套19，外炉套19与炭化炉体1旋转密封连接，外炉套19安装在架体4上，外炉套19上设置有排气口22，外炉套19中设置有第三红外线燃烧器20和第二鼓风口21，第三红外线燃烧器20通过燃料管道与燃料储存装置8连通，第二鼓风口21通过鼓风管道与第一风机9连通。
为了增加高温热量的流通太高炭化效率，出料口301通过通道与旋风除尘器16连通，旋风除尘器16的出气口与高温引风机17相连通，旋风除尘器16底部的出灰口与收集箱18相连接，在炭化炉体1中炭化得到的生物质炭在高温引风机17的吸力以及高温热量由前向后的流速推力作用下进入旋风除尘器16中，然后经旋风除尘器16底部的出灰口掉落至收集箱18后通过出料绞龙输出。旋风除尘器16属于现有技术，本领域的技术人员完全可以实施，在此不再赘述。为了进一步的提高卸料速度，架体4底面的一端铰接有立柱401，立柱401的下端固定连接在地面上，架体4的另一端设置有液压缸402，液压缸402的工作铰接在架体4上，液压缸402的本体铰接在底座上，该底座连接在地面上。通过控制液压缸402的伸缩来控制炭化炉体1的倾斜度以提高出料量，出料口301的末端通过耐高温柔性材料与旋风除尘器16连通，这样旋风除尘器16就不用随炭化炉体1倾斜转动。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种回转式快速燃气红外辐射炭化炉，包括炭化炉体(1)、进料仓(2)、出料仓(3)和架体(4)，所述进料仓(2)的顶部设置有进料口(201)，所述出料仓(3)的底部设置有出料口(301)，所述进料仓(2)、出料仓(3)均连接在所述架体(4)上，其特征在于：所述炭化炉体(1)的两端分别与所述进料仓(2)、出料仓(3)旋转密封连接，所述炭化炉体(1)的外壁上固定有两个第一环状齿轨(101)，所述第一环状齿轨(101)与设置于所述炭化炉体(1)下方的第一电机(5)相配合，所述第一电机(5)安装在所述架体(4)上；
所述炭化炉体(1)中设置有内炉管(13)，所述内炉管(13)的一端连通至第一燃烧室(6)，另一端连通至第二燃烧室(10)；所述第一燃烧室(6)中设置有第一红外线燃烧器(7)和第一鼓风口(601)，所述第一红外线燃烧器(7)通过燃料管道与燃料储存装置(8)连通，所述第一鼓风口(601)通过鼓风管道与第一风机(9)连通；所述第二燃烧室(10)中设置有第二红外线燃烧器(11)和氧传感器(12)，所述第二红外线燃烧器(11)通过燃料管道与所述燃料储存装置(8)连通；
所述第二燃烧室(10)通过传热管道与所述进料仓(2)连通，并且所述第二红外线燃烧器(11)朝向传热管道；
所述内炉管(13)上设置有第二环状齿轨(14)，所述第二环状齿轨(14)位于所述出料仓(3)和第一燃烧室(6)之间。
2.根据权利要求1所述的回转式快速燃气红外辐射炭化炉，其特征在于：所述内炉管(13)与所述进料仓(2)、出料仓(3)、第一燃烧室(6)、第二燃烧室(10)旋转密封连接，所述第二环状齿轨(14)与设置在下方的第二电机(15)相配合，所述第二电机(15)安装在所述架体(4)上。
3.根据权利要求1所述的回转式快速燃气红外辐射炭化炉，其特征在于：所述出料口(301)通过通道与旋风除尘器(16)连通，所述旋风除尘器(16)的出气口与高温引风机(17)相连通，所述旋风除尘器(16)底部的出灰口与收集箱(18)相连接。
4.根据权利要求3所述的回转式快速燃气红外辐射炭化炉，其特征在于：所述收集箱(18)的底部设置有出料绞龙。
5.根据权利要求1所述的回转式快速燃气红外辐射炭化炉，其特征在于：所述炭化炉体(1)的内壁上设置有多个抄板(102)，所述抄板(102)上设置有多个网孔，所述内炉管(13)上设置有多个弧形凹槽(1301)。
6.根据权利要求1所述的回转式快速燃气红外辐射炭化炉，其特征在于：所述架体(4)底面的一端铰接有立柱(401)，另一端铰接有液压缸(402)。
7.根据权利要求1所述的回转式快速燃气红外辐射炭化炉，其特征在于：所述第一燃烧室(6)和第二燃烧室(10)中均设置有测温传感器。
8.根据权利要求1所述的回转式快速燃气红外辐射炭化炉，其特征在于：所述进料口(201)上设置有进料绞龙。
9.根据权利要求1所述的回转式快速燃气红外辐射炭化炉，其特征在于：所述炭化炉体(1)上套设有外炉套(19)，所述外炉套(19)与所述炭化炉体(1)旋转密封连接，所述外炉套(19)安装在所述架体(4)上，所述外炉套(19)上设置有排气口(22)，所述外炉套(19)中设置有第三红外线燃烧器(20)和第二鼓风口(21)，所述第三红外线燃烧器(20)通过燃料管道与燃料储存装置(8)连通，所述第二鼓风口(21)通过鼓风管道与所述第一风机(9)连通。
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