CN110713839A - 一种立式生物质热解碳化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种立式生物质热解碳化炉，包括：进料装置、炉体装置、出料装置和洗涤装置，进料装置与炉体装置的上端相连通，出料装置与炉体装置的下端相连通；炉体装置包括：炉体，炉体包括：外壁和内壁，外壁和内壁之间形成火道；集气罩，集气罩设于炉体的上端；第一输气管，第一输气管的一端与集气罩相连通；小灶，小灶设于炉体的下端，小灶位于外壁与内壁之间；燃烧器，燃烧器设于炉体外，燃烧器的一端伸入外壁，且与小灶相连通；水嘴组件，水嘴组件设于炉体的外周，水嘴组件的一端伸入内壁内；洗涤装置，洗涤装置与第一输气管的另一端相连通，洗涤装置与燃烧器相连通。本发明避免了环境污染，而且能连续机械化生产，产量效益提高。
Description
技术领域
本发明涉及生物质碳化产炭设备的技术领域，尤其涉及一种立式生物质热解碳化炉。
背景技术
生物质碳广泛应用于化工、钢铁行业或民用生活方面，用途广泛。
传统的生产生物质碳都是通过土窑木炭烧制，由于土窑均为开放式生产，导致生产生物质碳的过程中造成环境污染，且土窑烧制不仅工人的劳动强度较大，而且无法实现连续生产，导致产量效益较低。
发明内容
针对现有的土窑木炭烧制存在的上述问题，现旨在提供一种立式生物质热解碳化炉，不仅裂解气封闭洗涤净化，避免了土窑开放式生产环境污染，而且能连续机械化生产，使工人劳动强度大大减少，产量效益提高。
具体技术方案如下：
一种立式生物质热解碳化炉，包括：进料装置、炉体装置、出料装置和洗涤装置，所述进料装置与所述炉体装置的上端相连通，所述出料装置与所述炉体装置的下端相连通；
所述炉体装置包括：
炉体，所述炉体包括：外壁和内壁，所述外壁和所述内壁之间形成火道；
集气罩，所述集气罩设于所述炉体的上端；
第一输气管，所述第一输气管的一端与所述集气罩相连通；
小灶，所述小灶设于所述炉体的下端，所述小灶位于所述外壁与所述内壁之间；
燃烧器，所述燃烧器设于所述炉体外，所述燃烧器的一端伸入所述外壁，且与所述小灶相连通；
水嘴组件，所述水嘴组件设于所述炉体的外周，所述水嘴组件的一端伸入所述内壁内；
所述洗涤装置，所述洗涤装置与所述第一输气管的另一端相连通，所述洗涤装置与所述燃烧器相连通。
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，所述燃烧器的一端设有出口，所述燃烧器的另一端设有进气燃口，所述燃烧器的侧壁设有进空气口，所述燃烧器的一端穿过所述外壁，且伸入所述小灶内，所述出口与所述小灶相连通，所述洗涤装置与所述进气燃口相连通，所述进空气口位于所述炉体的外侧。
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，所述洗涤装置包括：
第一洗涤塔，所述第一洗涤塔与所述第一输气管的另一端相连通，所述
第一输气管与水平面之间形成夹角，该所述夹角呈10～50度之间；
第二洗涤塔，所述第二洗涤塔与所述第一洗涤塔相连通；
第一鼓风机，所述第一鼓风机与所述第二洗涤塔相连通；
第二输气管，所述第二输气管的一端与所述第一鼓风机相连通，所述第二输气管的另一端与所述进气燃口相连通。
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，所述水嘴组件包括：
第一管路，所述第一管路设于所述炉体的下端的外周，所述第一管路呈环形设置；
水嘴管，所述水嘴管的一端与所述第一管路相连通，所述水嘴管的另一端伸入所述内壁。
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，还包括：
除尘装置，所述炉体位于所述内壁的上端设有尾气出气管，所述尾气出气管与所述除尘装置相连通；
第二鼓风机，所述第二鼓风机与所述第一管路相连通。
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，所述进料装置包括：
上料斗；
上料输送带，所述上料斗设于所述上料输送带的一端；
进料斗，所述进料斗设于所述上料输送带的另一端；
绞龙组件，所述绞龙组件与所述进料斗连接；
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，所述绞龙组件包括：
支架，所述支架设于所述炉体上；
电机，所述电机设于所述支架上；
轴承，所述电机与所述轴承传动连接；
绞龙推杆，所述绞龙推杆的一端与所述轴承固定连接；
进料槽，所述进料槽与所述绞龙推杆的另一端连接，所述进料槽伸入所述炉体内，所述进料槽呈梯形设置。
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，所述炉体装置还包括：
推板，所述推板活动设于所述炉体的下端；
水槽，所述水槽设于所述推板的下端；
封套，封套设于所述炉体与所述水槽之间。
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，所述出料装置包括：
碳槽，所述碳槽设于所述炉体的下端，所述碳槽位于所述推板的下端；
刮板链排，所述刮板链排伸入所述碳槽内；
驱动器，所述驱动器与所述刮板链排传动连接。
上述的立式生物质热解碳化炉，其中，所述外壁和所述内壁均由若干耐火砖砌成，所述外壁上设有烟道。
上述技术方案与现有技术相比具有的积极效果是：
本发明以小块状或片状林木等为原料，生产生物质碳，也可进一步深加工制成活性碳，用于环保等领域，而且副产品多余燃气是绿色新能源，洗涤分离的木焦油和木醋酸是很好化工和天然绿色杀菌原料。本发明不仅裂解气封闭洗涤净化，避免了土窑开放式生产环境污染，而且能连续机械化生产，使工人劳动强度大大减少，产量效益提高。
附图说明
图1为本发明一种立式生物质热解碳化炉的整体结构示意图；
图2为本发明一种立式生物质热解碳化炉中炉体的结构示意图；
图3为本发明一种立式生物质热解碳化炉中水嘴组件的结构示意图；
图4为本发明一种立式生物质热解碳化炉中燃烧器的结构示意图；
图5为本发明一种立式生物质热解碳化炉中绞龙组件的结构示意图；
附图中：1、进料装置；2、炉体装置；3、出料装置；4、炉体；5、外壁；6、内壁；7、火道；8、集气罩；9、第一输气管；11、燃烧器；12、水嘴组件；13、出口；14、进气燃口；15、进空气口；16、第一洗涤塔；17、第二洗涤塔；18、第一鼓风机；19、第二输气管；20、第一管路；21、水嘴管；22、除尘装置；23、第二鼓风机；24、尾气出气管；25、上料斗；26、上料输送带；27、进料斗；28、绞龙组件；29、支架；30、电机；31、轴承；32、绞龙推杆；34、星型阀；35、推板；36、封套；37、驱动器；38、洗涤装置；39、刮板链排。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1为本发明一种立式生物质热解碳化炉的整体结构示意图，图2为本发明一种立式生物质热解碳化炉中炉体的结构示意图，图3为本发明一种立式生物质热解碳化炉中水嘴组件的结构示意图，图4为本发明一种立式生物质热解碳化炉中燃烧器的结构示意图，图5为本发明一种立式生物质热解碳化炉中绞龙组件的结构示意图，如图1至图5所示，示出了一种较佳实施例的立式生物质热解碳化炉，包括：进料装置1、炉体装置2、出料装置3和洗涤装置38，进料装置1与炉体装置2的上端相连通，出料装置3与炉体装置2的下端相连通。
进一步，作为一种较佳的实施例，炉体装置2包括：炉体4，炉体4包括：外壁5和内壁6，外壁5和内壁6之间形成火道7。优选地，火道7能够间接加热裂解物料。
进一步，作为一种较佳的实施例，炉体装置2还包括：集气罩8、第一输气管9、小灶、燃烧器11和水嘴组件12，集气罩8设于炉体4的上端，第一输气管9的一端与集气罩8相连通，小灶设于炉体4的下端，小灶位于外壁5与内壁6之间，燃烧器11设于炉体4外，燃烧器11的一端伸入外壁，且与小灶相连通，水嘴组件12设于炉体4的外周，水嘴组件12的一端伸入内壁6内。
进一步，作为一种较佳的实施例，洗涤装置38，洗涤装置38与第一输气管9的另一端相连通，洗涤装置4与燃烧器11相连通。优选地，洗涤装置38用于冷却、净化和收集产物。
进一步，作为一种较佳的实施例，燃烧器11的一端设有出口13，燃烧器11的另一端设有进气燃口14，燃烧器11的侧壁设有进空气口15，燃烧器11的一端穿过外壁5，且伸入小灶内，出口13与小灶相连通，洗涤装置38与进气燃口14相连通，进空气口15位于炉体4的外侧。
进一步，作为一种较佳的实施例，洗涤装置38包括：第一洗涤塔16、第二洗涤塔17、第一鼓风机18和第二输气管19，第一洗涤塔16与第一输气管9的另一端相连通，第一输气管9与水平面之间形成夹角，该夹角呈10～50度之间，第二洗涤塔17与第一洗涤塔16相连通，第一鼓风机18与第二洗涤塔17相连通，第二输气管19的一端与第一鼓风机18相连通，第二输气管19的另一端与进气燃口14相连通。优选地，塔边设水池；第一输气管9的倾斜设置，使得炉体4水气焦油等容易经第一输气管9排出，防止水汽焦油凝堵。
进一步，作为一种较佳的实施例，水嘴组件12包括：第一管路20和水嘴管21，第一管路20设于炉体4的下端的外周，第一管路20呈环形设置，水嘴管21的一端与第一管路20相连通，水嘴管21的另一端伸入内壁6。优选地，水嘴组件12能够往炉体4内通入水或蒸汽，通入蒸汽时能够使炉体4预热，产生更多裂解气体内，通入水时能够使炉体降温。
进一步，作为一种较佳的实施例，立式生物质热解碳化炉还包括：除尘装置22和第二鼓风机23，炉体4位于内壁6的上端设有尾气出气管24，尾气出气管24与除尘装置22相连通，第二鼓风机24与第一管路20相连通。优选地，火道7的上端与除尘装置22相连通。优选地，点火初期水嘴组件12与第二鼓风机23相接，助燃和使炉体升温，保证裂解快速开始，碳化生产快速进行。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，请继续参见图1至图5所示，进料装置1包括：上料斗25、上料输送带26、进料斗27和绞龙组件28，上料斗25设于上料输送带26的一端，进料斗27设于上料输送带26的另一端，绞龙组件28与进料斗27连接。
本发明的进一步实施例中，绞龙组件28包括：支架29、电机30、轴承31、绞龙推杆32和进料槽，支架29设于炉体4上，电机30设于支架29上，电机30与轴承31传动连接，绞龙推杆32的一端与轴承31固定连接，进料槽与绞龙推杆32的另一端连接，进料槽伸入炉体4内，进料槽呈梯形设置。优选地，绞龙推杆32与星型阀34联动，双重密封进料口，可防止部分外部空气进入炉体。
本发明的进一步实施例中，炉体装置2还包括：推板35、水槽和封套36，推板35活动设于炉体4的下端，水槽设于推板35的下端，封套36设于炉体4与水槽之间。优选地，炉体4的下端推板35出料，下接注水水槽，封闭气体和熄炭，碳料由推板35排入水槽熄焦，刮板链排39贴于水槽底，连续缓慢刮出碳料。
本发明的一种优选方案是水槽不注水，通过刮板链排39设置多排水雾幕，控制适当雾量，降温后通过绞龙排出干碳。
本发明的进一步实施例中，出料装置3包括：碳槽、刮板链排39和驱动器37，碳槽设于炉体4的下端，碳槽位于推板35的下端，刮板链排39伸入碳槽内，驱动器37与刮板链排39传动连接。优选地，碳槽用于装有液体，刮板链排39用于排出碳渣，驱动器37用于驱动刮板链排36从碳槽的底部斜上向侧外移动。
本发明的进一步实施例中，外壁5和内壁6均由若干耐火砖砌成，外壁5上设有烟道。
本发明的进一步实施例中，炉体4的下端与出料装置3之间存在间隙，且炉体4的下端与出料装置3之间通过液体密封。
本发明裂解气体经洗涤装置38分离出木焦油和木醋液，部分气体进入燃烧器11进行燃烧，高温气体鼓入小灶内，沿火道7加热炉体4的炉壁，尾气余热未收后除尘处理排放，从炉顶侧排出，多余燃气用于烘干等其他用途，物料由炉壁加热、裂解，裂解后碳化料经炉体排入碳槽内，由刮板链板36的侧面刮出。优选地，炉体为整体密闭，热解气管路内循环洗涤燃烧供热裂解，总体热量自足微有富余。
本发明的炉体呈立式设置，原料自上而下，实现干馏热解、碳化过程。炉体无死角，避免堵塞结焦，炉体4的下端的推板起到一定破焦作用，炉体4基本处于密封状态，无可燃气外泄，防止爆炸事故，洗涤装置38分离焦油等，洁净裂解气，保证尾气排放符合标准。
本发明以小块状或片状林木等为原料，生产生物质碳，也可进一步深加工制成活性碳，用于环保等领域，而且副产品多余燃气是绿色新能源，洗涤分离的木焦油和木醋酸是很好化工和天然绿色杀菌原料。本发明不仅裂解气封闭洗涤净化，避免了土窑开放式生产环境污染，而且能连续机械化生产，使工人劳动强度大大减少，产量效益提高。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种立式生物质热解碳化炉，其特征在于，包括：进料装置、炉体装置、出料装置和洗涤装置，所述进料装置与所述炉体装置的上端相连通，所述出料装置与所述炉体装置的下端相连通；
所述炉体装置包括：
炉体，所述炉体包括：外壁和内壁，所述外壁和所述内壁之间形成火道；
集气罩，所述集气罩设于所述炉体的上端；
第一输气管，所述第一输气管的一端与所述集气罩相连通；
小灶，所述小灶设于所述炉体的下端，所述小灶位于所述外壁与所述内壁之间；
燃烧器，所述燃烧器设于所述炉体外，所述燃烧器的一端伸入所述外壁，且与所述小灶相连通；
水嘴组件，所述水嘴组件设于所述炉体的外周，所述水嘴组件的一端伸入所述内壁内；
所述洗涤装置，所述洗涤装置与所述第一输气管的另一端相连通，所述洗涤装置与所述燃烧器相连通。
2.根据权利要求1所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，所述燃烧器的一端设有出口，所述燃烧器的另一端设有进气燃口，所述燃烧器的侧壁设有进空气口，所述燃烧器的一端穿过所述外壁，且伸入所述小灶内，所述出口与所述小灶相连通，所述洗涤装置与所述进气燃口相连通，所述进空气口位于所述炉体的外侧。
3.根据权利要求1所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，所述洗涤装置包括：
第一洗涤塔，所述第一洗涤塔与所述第一输气管的另一端相连通，所述第一输气管与水平面之间形成夹角，该所述夹角呈10～50度之间；
第二洗涤塔，所述第二洗涤塔与所述第一洗涤塔相连通；
第一鼓风机，所述第一鼓风机与所述第二洗涤塔相连通；
第二输气管，所述第二输气管的一端与所述第一鼓风机相连通，所述第二输气管的另一端与所述进气燃口相连通。
4.根据权利要求1所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，所述水嘴组件包括：
第一管路，所述第一管路设于所述炉体的下端的外周，所述第一管路呈环形设置；
水嘴管，所述水嘴管的一端与所述第一管路相连通，所述水嘴管的另一端伸入所述内壁。
5.根据权利要求4所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，还包括：
除尘装置，所述炉体位于所述内壁的上端设有尾气出气管，所述尾气出气管与所述除尘装置相连通；
第二鼓风机，所述第二鼓风机与所述第一管路相连通。
6.根据权利要求1所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，所述进料装置包括：
上料斗；
上料输送带，所述上料斗设于所述上料输送带的一端；
进料斗，所述进料斗设于所述上料输送带的另一端；
绞龙组件，所述绞龙组件与所述进料斗连接；
7.根据权利要求6所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，所述绞龙组件包括：
支架，所述支架设于所述炉体上；
电机，所述电机设于所述支架上；
轴承，所述电机与所述轴承传动连接；
绞龙推杆，所述绞龙推杆的一端与所述轴承固定连接；
进料槽，所述进料槽与所述绞龙推杆的另一端连接，所述进料槽伸入所述炉体内，所述进料槽呈梯形设置。
8.根据权利要求1所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，所述炉体装置还包括：
推板，所述推板活动设于所述炉体的下端；
水槽，所述水槽设于所述推板的下端；
封套，封套设于所述炉体与所述水槽之间。
9.根据权利要求8所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，所述出料装置包括：
碳槽，所述碳槽设于所述炉体的下端，所述碳槽位于所述推板的下端；
刮板链排，所述刮板链排伸入所述碳槽内；
驱动器，所述驱动器与所述刮板链排传动连接。
10.根据权利要求1所述立式生物质热解碳化炉，其特征在于，所述外壁和所述内壁均由若干耐火砖砌成，所述外壁上设有烟道。
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