CN113462416B - 一种竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置，包括炉体、尾气回收器和连通器三个组件，可由单个炉体和尾气回收器组成单炉型设备，也可由多个炉体与连通器和尾气回收器组成多炉型设备；本发明在竹木烧制过程中，做到了竹木资源的充分转化利用，避免了浪费；竹木烧制完成后，所获得的物质是无水纯炭、鲜竹沥、木焦油和木醋液混液，具有较高的价值；设备可以做到单个、散户，随机择地生产，也可以大规模建厂集中生产，省人工、耗能低、生产周期短，收益大；烧制鲜竹时的无水竹炭产率为20%，鲜竹沥产率为7%，烧制木柴时的无水木炭产率为20%，木焦油和木醋液混液产率为30%。

Description

一种竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置

技术领域

本发明涉及一种竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置，属于竹木烧制及废弃资源回收利用技术领域。

背景技术

目前，随着改革开放的深入，科技的进步，市场对竹木材的需求量大减，由其它材料如塑料、钢材、水泥所代替，竹木资源得到自觉保护，大自然变得葱郁。但对一些如：竹、杂木柴（木材中的等外品）等再生资源的过度保护，反而起到了副作用。如竹子，若不定期采伐，则新竹生长环境受阻，反而会使竹林生机逐渐退化，竹农收益也会减少。例如杂木柴类，天然杂木柴丛林，会影响人们的出行或视野，也会影响其它优生树苗，或农作物的生长。如果能对现有上述竹木柴系列进行市场优化、利用使之变废为宝，将会对环境和农民带来较大的社会和经济效益。

发明内容

为了解决上述广大农村竹、杂树灌木量多、种杂，急需优化、利用、创收，保护生态环境、改善民生的诸多问题，本发明的目的是：提供一种竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置，用以对竹木过剩资源进行系统化、产业化、快速化、促进环保、转型利用，为资源持有者和加工经营者争取到实在、可观的经济收益。

为解决技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明人在自己工作实践中，通过多年的研究、分析和多次对验证机和原型机的验证与测试，最后终于成功研制出一种竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置。所述的装置，包括：炉体、尾气回收器和连通器三个组件。可由单个炉体和尾气回收器组成单炉型设备，也可由多个炉体与连通器和尾气回收器组成多炉型设备；

其中： 1、所述炉体为圆柱体形，顶部为圆型平顶，上部为圆柱体，下部为圆锥体，圆柱体上安装有炉门。炉体为内外双层结构，双层结构夹层中填充有防火保温棉。双层结构的内层壁是耐烧耐高温材料，内层壁外侧周边附有冷却网，内层壁内侧即为炉体内腔。内层壁上下端分别装有温探头、探头的输出端通过导线与炉外的温度显示器相连。炉内顶端装有透气网片，透气网片与内层壁顶部圆平面形成一空间，称为气流缓冲室，气流缓冲室中，内层壁上装有减压管和进气管。炉内底部安装有炉桥，炉桥下面是椎体空间。椎体空间上部装有排气栅，中部有排烟管，下部装有隔灰罩，底部装有排液管。双层结构的外层壁制作为普通材料，起固定作用。外层壁顶端装有减压管和进气管，均与气流缓冲室相通。减压管与大气相通并装有阀门，进气管与风机相连，进气管上装有阀门。外层壁上部装有排气管，上端一侧与夹层中冷却网相连，另一侧接出支管与大气相通，并装有阀门。下端与排气栅相连，排气管中部装有阀门。外层壁底部装有进液管，一端与冷却网相连，另一端与大气相通，并装有阀门，中间装有两个支管，一个接通风机，并装有阀门。另一个连通冷却液箱，中间装有阀门。外层壁锥体部分，中部是排烟管，内端与炉内锥体空间相通。外端是炉体外排烟口，并装有阀门，排烟管中间贴阀门处，装有环绕烟管外壁的存液箱，存液箱中冷却液，由冷却液箱通过输液管供应，输液管上装有阀门。锥体部底端有排液管，与炉内排液管相通，管上装有阀门。整个炉体由支架支撑；

2、所述尾气回收器，上部为喷淋箱，中部为热交换器，下部为水箱。喷淋箱由若干个隔板将箱体内部空间，分隔为多个首尾连通的小通道。小通道起点箱壁上有进烟口，连接导烟管，导烟管的另一端管口与炉体排烟口对接或与连通器出口对接。小通道的终点箱壁顶部有终级尾气排口，排口接终极尾气排管与大气相通。排管中央装有轴流风机，风机出口管底部接有排水管。每个小通道内装有喷淋管头。管头置入小通道中，进口端固定在喷淋箱壁上。进口端与高压水管连通。高压水管另一端与水箱中的高压水泵相连。小通道终点喷淋箱底部是出水口，与中部热交换器进水口相连。其连接水管称通水管，热交换器排水管中水直接排入水箱。其通水管中的水液温度是由热交换器风冷方式降温的（水资源丰富的也可用水来代替），热交换器底部液体通道接有排液管，并装有阀门。水箱底部装有排液管，并配有阀门。整个尾气回收器有支架支撑；

3、所述连通器，主体是与水平方向成角度的安装有导气管，导气管四周设有导气套管。导气管与导气套管中间形成夹层封闭空间。导气套管底部装有进气管，顶部装有排气管。进气管、夹层空间、排气管三者形成一个完整的封闭式通道，通道中通气或通水，用以降低导气管中烟气温度。导气管外壁装有散热片。导气管底部装有“U”型自动排液管。“U”型管底部装有配有阀门的泄液管。导气管侧面装有若干个连接管，连接管一端接通导气管内部，另一端与炉体排烟口对接。导气管终端排口与尾气回收器进口对接；

4、所述竹木烧制取炭取汁尾气回收机的单炉型设备，是由单炉体的排烟口与尾气回收器进烟口对接组成。所述多炉型设备是由多个炉体的排烟口分别与连通器连接管上的多个进烟口对接，连通器上导气管终端排口与尾气回收器进烟口对接组成。

与现有技术相比，本发明有如下特点和进步：

第一，本发明在竹木烧制过程中，将竹木烧制所产生的有价值的物质悉数接收，所排放的终端尾气，是无价值的水蒸气。做到了竹木资源的充分转化利用，避免浪费，且保护了环境，这是现有技术做不到的；

第二，竹木烧制完成后，所获得的物质是无水纯炭，鲜竹沥，木焦油和木醋液混液。三类物质，产量不相上下，均有较高价值，且市场较为紧俏，无论丢掉哪类物质不取，都是可惜和浪费，这是现有技术很难做到的；

第三，本设备可以做到单个、散户，随机择地生产，也可以大规模建厂集中生产，具有省工人、耗能低、生产周期短，收益大等特点。目前现有技术尚找不到同类设备;

第四，本设备，现在制作的原型机产能达到如下技术指标：

1、烧制鲜竹(楠竹)时，无水竹炭产率为20%，鲜竹沥产率为7%。传统手工工艺产率仅为3%，且没有竹炭产能，鲜竹沥用工率为1.5公斤/工天；2、，烧制木柴(中等硬材)时，无水木炭产率为20%，木焦油和木醋液混液产率为30%，现有传统土窑以及环保炭生产没有木焦油和木醋液混液产能，且炭含水率大于20%。

附图说明

图1是炉体结构示意图，

图2是尾气回收器结构示意图，

图3是连通器结构示意图。

图中，1.外层壁，2.点燃室，3.内层壁,4.气流缓冲室,5.炉门,6.透气网片,7.进气管,8.阀门,9.冷却液箱,10.阀门,11.阀门,12.风机,13.输液管,14.阀门,15.输液管,16.导气管,17.阀门,18.存液箱,19.阀门,20.排烟口,21.进液管,22.排烟管,23.支架,24.排气栅,25.隔灰罩,26.炉桥,27.排液管,28.下温探头,29.阀门,30.竹木原料,31.冷却网,32.排气管,33.上温探头,34.阀门,35.阀门,36.阀门,37.减压管,38.隔板,39.终极尾气排管,40.排水管,41.轴流风机,42.喷淋箱,43.小通道,44.喷淋管头,45.高压水管,46.通水管,47.风扇,48.导气板,49.锥罩,50.进水口,51.高压水泵,52.支架,53.排液管,54.阀门,55.进烟口,56.排液管,57.阀门,58.热交换器,59.排水管,60.导烟管,61.进烟口,62.导气套管,63.散热片,64.导气管,65.排气管,66.导气管终端排口,67.连接管,68.连接管进烟口,69.泄液管,70.阀门,71.“U”型管排液口,72.自动排液管,73.进气管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例1，设计出的一种竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置，包括：炉体、尾气回收器和连接器；其中1：所述炉体的结构如图1所示，炉体由外层壁1和内层壁3组成的双层结构，双层结构中间夹层填充的是防火保温棉，夹层空间靠内层壁3附有冷却网31，炉内顶端安装有透气网片6，网片6与内层壁3圆顶之间形成气流缓冲室4，缓冲室内装有接通炉外大气的减压管37，还装有连通风机12的进气管7，进气管炉外部分装有阀门8。炉体上装有炉门5，炉内侧上、下端内层壁3上分别装有上温探头33和下温探头28，炉内柱体下端装有炉桥26，下部锥体空间上部装有排气栅24，中部装有排烟管22，下部装有隔灰罩25，底部装有排液管27，排液管炉外端装有阀门29。风机12排口接有2个分支，一个分支接进气管7，另一个分支接进液管21，中间装有阀门14，进液管21一端接通冷却网31，另一端通大气并安装有阀门17。进液管21中部，还装有连接冷却液箱9的输液管13，管上装有阀门10，冷却液箱9的另一个输液管15给存液箱18供液，输液管15上装有阀门11，存液箱18内部环绕紧贴排烟管22上，存液箱18与排烟口20之间排烟管22上装有阀门19。炉内装竹木原料30，原料上部留有点燃室2。炉壁夹层内冷却网31上端与排管气32相通，排气管32上端有2个分支，一个连通大气并装有阀门35，另一个连通排气栅24，中间装有阀门34。整个炉体由支架23支撑。

其中，所述尾气回收器图2，由上部喷淋箱42，中部热交换器58和下部水箱三部分组成。喷淋箱42由隔板38将内部空间划分为若干个小通道43，小通道43首尾相通，首端通过进烟口61与导烟管60相接，导烟管另一端口进烟口55与图1排烟口20相接时，组成单炉竹木烧制取炭取汁尾气回收机，进烟口55与图3导气管终端排口66相接时，组成一个有多个图1炉体参与的竹木烧制取炭取汁尾气回收机。小通道43尾端顶部与终端尾气排管39相接通。排管39中部装有轴流风机41，风机41排口端排管39下部装有排水管40，每个小通道43中间装有喷淋管头44，管头44一端伸入小通道43，另一端固定在喷淋箱42壁上。同时与高压水管45连通，高压水管45另一端与高压水泵51相连，水泵51放置在水箱中。小通道43尾端底部与通水管46接通，通水管46另一端与进水口50相通，排水管59中水直接排入水箱，热交换器58之锥罩49中装有导气板48，锥罩49进口装有风扇47，风扇47功能是对热交换器58中液通道中液体进行降温，风扇47也可由注入冷水方式来代替，热交换器58液体通道底部装有排液管56，液管上装有阀门57。水箱底装有排液管53，液管上装有阀门54。尾气回收器图2。在单炉设备时，装有支架支撑52。

其中，所述连通器图3，主体是与水平方向成一定角度（以导气管64内冷却液自动流出为宜），安装的导气管64，导气管四周有导气套管62。导气管64与导气套管62中间形成夹层封闭空间。导气套管62底部装有进气管73，顶部装有排气管65，进气管73，夹层空间，排气管65三者形成一个完整的封闭式通道，通道中通气或通水，用以降低导气管64中烟气温度。导气管64外壁装有散热片63。导气管64底部装有自动排液管72，管底部装有泄液管69，并配有阀门70。导气管64侧面装有若干个连接管67，连接管一端接通导气管64内部，连接管另一端进烟口68与炉体排烟口20对接。导气管64上端装有导气管终端排口66与图2尾气回收器进烟口55对接。

实施例2，单炉型的竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置，将炉体排烟口20与尾气回收器的进烟口55对接组成，用于个体、散户生产所需的单炉，竹木烧制取炭取汁尾气回收设备。

实施例3，多炉型的竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置，是将多个炉体的排烟口20与连通器的多个连接管进烟口68分别对接，连通器导气管终端排口66与尾气回收器进烟口55对接组成，可用于大规模建厂生产所需的竹木烧制取炭取汁尾气回收设备。

Claims (2)

1.一种竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置，其特征是：所述装置包括：炉体、尾气回收器和连通器三个组件，可由单个炉体和尾气回收器组成单炉型设备，也可由多个炉体与连通器和尾气回收器组成多炉型设备；

其中：所述炉体为圆柱体形，顶部为圆型平顶，上部为圆柱体，下部为圆锥体，圆柱体上安装有炉门；炉体为内外双层结构，双层结构夹层中填充有防火保温棉，双层结构的内层壁是耐烧耐高温材料，内层壁外侧周边附有冷却网，内层壁内侧即为炉体内腔，内层壁上下端分别装有温探头，温探头的输出端通过导线与炉外的温度显示器相连；炉内顶端装有透气网片，透气网片与内层壁顶部圆平面形成一空间，称为气流缓冲室；炉内底部安装有炉桥，炉桥下面是锥体空间，锥体空间上部装有排气栅，中部有排烟管，下部装有隔灰罩，底部装有排液管；双层结构的外层壁为普通材料制作，起固定作用，外层壁顶端装有减压管和进气管，均与气流缓冲室相通；减压管与大气相通并装有阀门，进气管与风机相连，进气管上装有阀门；外层壁上装有排气管，排气管上端一侧与夹层中冷却网相连，排气管另一侧接出支管与大气相通，并装有阀门，排气管下端与排气栅相连，排气管中部装有阀门；外层壁底部装有进液管，一端与冷却网相连，另一端与大气相通，并装有阀门，中间装有两个支管，一个接通风机，并装有阀门；另一个连通冷却液箱，中间装有阀门；外层壁锥体部分，中部是排烟管，内端与炉内锥体空间相通；外端是炉体外排烟口，并装有阀门，排烟管中间贴阀门处，装有环绕烟管外壁的存液箱，存液箱中冷却液，由冷却液箱通过输液管供应，输液管上装有阀门；排液管炉外端装有阀门，整个炉体由支架支撑；

所述尾气回收器，上部为喷淋箱，中部为热交换器，下部为水箱，喷淋箱由若干个隔板将箱体内部空间，分隔为多个首尾连通的小通道；小通道起点箱壁上有进烟口，连接导烟管，导烟管另一端的进烟口与炉体外排烟口对接或与连通器出口对接；小通道的终点箱壁顶部有终级尾气排口，终级尾气排口接终极尾气排管与大气相通，终极尾气排管中央装有轴流风机，轴流风机出口管底部接有排水管；每个小通道内装有喷淋管头，喷淋管头置入小通道中，进口端固定在喷淋箱壁上；进口端与高压水管连通，高压水管另一端与水箱中的高压水泵相连，小通道终点喷淋箱底部是出水口，与中部热交换器进水口相连，其连接水管称通水管，热交换器排水管中水直接排入水箱；其通水管中的水液温度是由热交换器风冷方式降温的，热交换器底部液体通道接有排液管，并装有阀门，水箱底部装有排液管，并配有阀门，整个尾气回收器有支架支撑；

所述连通器，该连通器主体与水平方向成适当角度安装有导气管，导气管四周设有导气套管，导气管与导气套管中间形成夹层空间，导气套管底部装有进气管，顶部装有排气管；进气管、夹层空间、排气管三者形成一个完整的封闭式通道，通道中通气或通水，用以降低导气管中烟气温度，导气管外壁装有散热片；导气管底部装有“U”型自动排液管，“U”型自动排液管底部装有配有阀门的泄液管，导气管侧面装有若干个连接管，连接管一端接通导气管内部，另一端与炉体外排烟口对接，导气管终端排口与尾气回收器进口对接。

2.根据权利要求1所述的竹木烧制取炭取汁及尾气回收的装置，其特征是：所述单炉型设备是由单炉体的炉体外排烟口与尾气回收器进烟口对接组成；所述多炉型设备是由多个炉体的炉体外排烟口分别与连通器连接管上的多个进烟口对接，连通器上导气管终端排烟口与尾气回收器进烟口对接组成。