CN117778036A - 一种移动型竹材烘干炭化一体式装备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，包括箱体，箱体固定连接在卡车上，箱体内设置有两个碳化室、两个燃烧室、冷却室，燃烧室与碳化室之间连通有管路一，碳化室连通有管路三，管路三远离碳化室一端与燃烧室连通，管路三上连通有管路二，管路二远离管路三一端连通有旋风除尘器，管路二上连通有排气管二，管路三上连通有管路四，管路四远离管路三一端与另一燃烧室连通，管路一上安装有蝶阀一，排气管二上安装有蝶阀二，管路三上安装有蝶阀三，碳化室和旋风除尘器之间连通有管路五，管路五上安装有蝶阀四，湍流塔上连通有排气管一。本发明不仅降低了在生物质在炭化过程中燃料的消耗量，同时将烟气的余热加以利用。
Description
技术领域
本发明涉及竹材碳化装备领域，特别是涉及一种移动型竹材烘干炭化一体式装备。
背景技术
竹子在工业加工过程中会产生约50％的废弃物。这些废弃物因规格不一、尺寸较小而难以进行有效的利用，但却是研究和开发生物质炭材料的潜力资源。此外，竹子资源的广泛分布以及竹废弃物堆积密度低导致了企业在实际生产中往往选择就近加工以减少运输成本，这导致了在中国南方存在了1000多家小规模的竹炭工厂。竹林在生长过程中存在大小年现象，不同年份的竹林产出竹材量存在显著差异。因此，在就地建厂的过程中当遇到竹林小年生长阶段，则需加大对原材料运输费用的投入。此外，竹废弃物具有较高的含水率，在进一步炭化的过程中，需要提前干燥，以方便其后续的成型等其他处理。干燥是高能耗行为，目前生物炭制造工厂在原料干燥阶段绝大多数采用的供能方式为额外供热，即需要供给电能或者燃烧其他生物质提供热量。
同时，根据以往的实验研究和工厂调研，在竹材炭化的过程中会产生大量的可燃性气体，若直接用于外排燃烧，会造成资源的浪费以及环境的污染。
基于上述问题，提出一种移动型竹材烘干炭化一体式装备来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，以解决上述现有技术存在的问题，降低干燥过程中的能耗，并对可燃性气体加以利用。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，包括：
箱体，所述箱体固定连接在卡车上，所述箱体内设置有两个碳化室、两个燃烧室、冷却室，所述冷却室位于两个所述碳化室之间，所述燃烧室与所述碳化室之间连通有管路一，所述碳化室连通有管路三，所述管路三远离所述碳化室一端与所述燃烧室连通，所述管路三上连通有管路二，所述管路二远离所述管路三一端连通有旋风除尘器，所述管路二上连通有排气管二，所述管路三上连通有管路四，所述管路四远离所述管路三一端与另一所述燃烧室连通，所述管路一上安装有蝶阀一，所述排气管二上安装有蝶阀二，所述管路三上安装有蝶阀三，所述碳化室和所述旋风除尘器之间连通有管路五，所述管路五上安装有蝶阀四，所述旋风除尘器连通有湍流塔，所述湍流塔上连通有排气管一。
优选的，所述碳化室内放置有集料框。
优选的，所述冷却室两侧设置有侧封门，所述冷却室上设置有压紧轮盘，所述侧封门传动连接有绞盘一。
优选的，所述冷却室内设置有拉伸缸，所述拉伸缸输出端与所述集料框连接，所述拉伸缸传动连接有绞盘二。
优选的，所述冷却室内固定连接水箱，所述水箱连通有水管一，所述水管一上安装有水泵，所述水泵出水端连通有水管二，所述水管二连通有水管三，所述水管三伸入所述冷却室内。
优选的，两个所述碳化室位于所述箱体两端，两个所述燃烧室位于所述箱体两端。
本发明公开了以下技术效果：本发明将前期生物质燃烧产生的高温烟气直接熏蒸于炭化物料，一方面通过热对流的方式对进行升温，另一方面物料可对高温烟气起到降温作用，有利于后续的烟气处理，不仅降低了在生物质在炭化过程中燃料的消耗量，同时将烟气的余热加以利用。
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为本发明移动型竹材烘干炭化一体式装备正视图；
图2为本发明后视图；
图3为本发明侧视图；
图4为本发明剖视图；
其中，1、排气管一；2、湍流塔；3、旋风除尘器；4、蝶阀四；5、管路一；6、蝶阀一；7、水泵；8、水管一；9、水管二；10、水箱；11、排气管二；12、蝶阀二；14、蝶阀三；15、管路三；16、管路四；17、温度计；18、压紧轮盘；19、绞盘一；20、集料框；21、拉伸缸；22、侧封门；23、碳化室；24、燃烧室；25、燃烧嘴；26、水管三；27、冷却室；28、绞盘二；29、管路二；30、管路五；31、卡车。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-4，本发明提供一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，包括：
箱体，箱体固定连接在卡车31上，箱体内设置有两个碳化室23、两个燃烧室24、冷却室27，冷却室27位于两个碳化室23之间，燃烧室24与碳化室23之间连通有管路一5，碳化室23连通有管路三15，管路三15远离碳化室23一端与燃烧室24连通，管路三15上连通有管路二29，管路二29远离管路三15一端连通有旋风除尘器3，管路二29上连通有排气管二11，管路三15上连通有管路四16，管路四16远离管路三15一端与另一燃烧室24连通，管路一5上安装有蝶阀一6，排气管二11上安装有蝶阀二12，管路三15上安装有蝶阀三14，碳化室23和旋风除尘器3之间连通有管路五30，管路五30上安装有蝶阀四4，旋风除尘器3连通有湍流塔2，湍流塔2上连通有排气管一1。
卡车31方便本装置移动，碳化室23用于碳化竹材，燃烧室24用于燃烧竹材产生高温烟气，高温烟气通过管路一5进入碳化室23，此时蝶阀一6开启，对待碳化的竹材物料进行升温，当碳化室23内的物料升温达到要求后，关闭蝶阀一6，打开蝶阀四4和蝶阀二12，使烟气通过排气管二11排出，观察烟气颜色，如果为黄色浓烟，则热解气体可以被点燃，关闭蝶阀二12，打开蝶阀三14，热解气体通过管路三15进入到燃烧室24内，并通过燃烧嘴25燃烧，碳化完成的竹材，进入到冷却室27内进行冷却；经过碳化室23的烟气，会通过管路二29进入到旋风除尘器3内，再通过旋风除尘器3进入到湍流塔2内，最后从排气管一1排出，旋风除尘器3也为两个，
进一步优化方案，碳化室23内放置有集料框20。
集料框20用于盛放竹材。
进一步优化方案，冷却室27两侧设置有侧封门22，冷却室27上设置有压紧轮盘18，侧封门22传动连接有绞盘一19。
侧封门22用于密封冷却室27，压紧轮盘18用于压紧侧封门22，绞盘一19用于控制侧封门22的开启或关闭。
进一步优化方案，冷却室27内设置有拉伸缸21，拉伸缸21输出端与集料框20连接，拉伸缸21传动连接有绞盘二28。
拉伸缸21用于拉动集料框20，绞盘二28用于控制拉伸缸21。
进一步优化方案，冷却室27内固定连接水箱10，水箱10连通有水管一8，水管一8上安装有水泵7，水泵7出水端连通有水管二9，水管二9连通有水管三26，水管三26伸入冷却室27内。
水箱10内装有冷却用的水，水泵7将水箱10内的水抽出，送入冷却室27内，对碳化物料进冷却。
进一步优化方案，两个碳化室23位于箱体两端，两个燃烧室24位于箱体两端。
两个碳化室23和两个燃烧室24均对称设置在箱体两端。
本装置工作过程：
第一步
烟气熏蒸过程：
参考图4，首先在燃烧室24加入竹材充当燃料。
其次关闭蝶阀四4，关闭蝶阀二12，关闭蝶阀三14，打开蝶阀一6，蝶阀一6所在的管路一5上端和碳化室23相连，管路一5下端和燃烧室24相连。
点燃燃烧室24中加入竹材，紧接着竹材燃烧产生的高温烟气通过蝶阀一6所在的管路一5进入碳化室23内部对物料进行提温。
参考图3，经过碳化室23循环后的烟气通过管路二29(虚线箭头)，依次进入旋风除尘器3、湍流塔2，最后经由排气管一1排放。这样做的好处是，通过高温烟气对碳化室23内部的物料进行气流熏蒸，提高了导热的效率，使得物料能够匀速升温，其二物料能够使得高温烟气的温度降低，在后续的烟气处理过程中较低的烟气温度有利于烟气中颗粒物的吸收，提高了设备整体的环保性。
第二步
热解气体燃烧供能过程：
参考图1，观察温度计17确定碳化室23的温度，当碳化室23碳化室温度达到400℃时，关闭蝶阀一6结束烟气提温过程，打开蝶阀四4，打开蝶阀二12观察释放烟气颜色，可燃性气体按照排气管二11排出，此时可观察到黄色浓烟，这表明可以热解气体此时可以被点着。
根据侧视图关闭蝶阀二12，打开蝶阀三14热解气体按照管路三15经由燃烧嘴25进入燃烧室24内部，多余的热解气体按照管路四16进入另外一个燃烧室24的内部。
参考图2，管路五30上端和碳化室23相连，管路五30下端和旋风除尘器3，烟气通过管路五30依次进入旋风除尘器3、湍流塔2，最后经由排气管一1排放。
第三步
冷却过程：
参考图1和图4，旋转压紧轮盘18对侧封门22进行泄压，转动绞盘一19使侧封门22下拉。
参考图1和图4，转动绞盘二28带动冷却室27内部的拉伸缸21，进而将碳化室23内部的集料框20拉动至冷却室27内部。
参考图2和图4，打开水泵7，抽取水箱10中的水，水流经由水管一8、水管二9进入冷却室27内部，通过水管三26进入冷却室27内，对集料框20内的物料进行喷淋降温。
本发明将前期生物质燃烧产生的高温烟气直接熏蒸于炭化物料，一方面通过热对流的方式对进行升温，另一方面物料可对高温烟气起到降温作用，有利于后续的烟气处理，不仅降低了在生物质在炭化过程中燃料的消耗量，同时将烟气的余热加以利用。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
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 (6)
1.一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，其特征在于,包括：
箱体，所述箱体固定连接在卡车(31)上，所述箱体内设置有两个碳化室(23)、两个燃烧室(24)、冷却室(27)，所述冷却室(27)位于两个所述碳化室(23)之间，所述燃烧室(24)与所述碳化室(23)之间连通有管路一(5)，所述碳化室(23)连通有管路三(15)，所述管路三(15)远离所述碳化室(23)一端与所述燃烧室(24)连通，所述管路三(15)上连通有管路二(29)，所述管路二(29)远离所述管路三(15)一端连通有旋风除尘器(3)，所述管路二(29)上连通有排气管二(11)，所述管路三(15)上连通有管路四(16)，所述管路四(16)远离所述管路三(15)一端与另一所述燃烧室(24)连通，所述管路一(5)上安装有蝶阀一(6)，所述排气管二(11)上安装有蝶阀二(12)，所述管路三(15)上安装有蝶阀三(14)，所述碳化室(23)和所述旋风除尘器(3)之间连通有管路五(30)，所述管路五(30)上安装有蝶阀四(4)，所述旋风除尘器(3)连通有湍流塔(2)，所述湍流塔(2)上连通有排气管一(1)。
2.根据权利要求1所述的一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，其特征在于：所述碳化室(23)内放置有集料框(20)。
3.根据权利要求1所述的一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，其特征在于：所述冷却室(27)两侧设置有侧封门(22)，所述冷却室(27)上设置有压紧轮盘(18)，所述侧封门(22)传动连接有绞盘一(19)。
4.根据权利要求1所述的一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，其特征在于：所述冷却室(27)内设置有拉伸缸(21)，所述拉伸缸(21)输出端与所述集料框(20)连接，所述拉伸缸(21)传动连接有绞盘二(28)。
5.根据权利要求1所述的一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，其特征在于：所述冷却室(27)内固定连接水箱(10)，所述水箱(10)连通有水管一(8)，所述水管一(8)上安装有水泵(7)，所述水泵(7)出水端连通有水管二(9)，所述水管二(9)连通有水管三(26)，所述水管三(26)伸入所述冷却室(27)内。
6.根据权利要求1所述的一种移动型竹材烘干炭化一体式装备，其特征在于：两个所述碳化室(23)位于所述箱体两端，两个所述燃烧室(24)位于所述箱体两端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |