CN202201865U

CN202201865U - 一种用农林废弃物干馏制炭与可燃气的装置

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Publication number: CN202201865U
Application number: CN2011203329065U
Authority: CN
Inventors: 楼龙春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-01
Filing date: 2011-09-01
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2021-09-01

Abstract

本实用新型涉及一种用农林废弃物干馏制炭与可燃气的装置，其包括窑体、所述窑体的顶部设有可燃气体出口，其特征在于所述窑体内设置有盘式烟气加热管，所述盘式烟气加热管与窑体外的燃烧器相连接，所述可燃气体出口通过管道与净化装置连接，净化装置与发电机组连接。本实用新型综合了现有干馏釜法与土窑法生产的优点，因此得炭率较高，烧制周期短，通过烟气与空气的有效换热可大大提高进窑体管内烟气的温度，使精炼温度高，炭密度与产量大。干馏得到的可燃气通过净化处理，消除了排放到环境中的有害物质，利用所得可燃气发电和本装置生产加热使用，同时提取醋液、焦油等可作为其他行业的原料，既达到生产过程无污染，又充分利用了资源。

Description

一种用农林废弃物干馏制炭与可燃气的装置

技术领域

本实用新型涉及农林废弃物综合处理的能源、环保技术领域，具体是一种用农林废弃物干馏制炭与可燃气的装置。

背景技术

烧制竹炭的竹材一般用当地老龄竹(5年以上)和竹材加工剩余物。目前烧制竹炭的方法主要有两种，干馏热解法和土窑直接烧制法。

干馏热解法：其设备从目前看主要是外热式立式干馏釜，这种干馏釜在烧制竹炭时，即可使用预干至含水率为20-25％的竹材，也可使用未经预干的竹材。但以使用经预干的竹材为佳。由于在烧制过程中基本不存在竹炭氧化问题，因此竹炭得率较高，一般为25％左右，高者可达35％，烧制周期一般在48-72小时。但精炼温度提不高，影响竹炭密度；干馏釜容积小，竹炭产量低。

土窑烧制法：它是采用燃料(木材)直接加热方式，即窑口由燃料燃烧产生的热量上升到窑顶后，向窑内扩散，其中大部分热气流流动在上层，有小部分热量向四周辐射，由上往下缓慢干燥并达到预炭化；燃烧窑内部分竹材使窑内温度继续升高，除去挥发性物质，此时窑内烟气循环流动，各点热量和温度基本均匀，完成炭化和精炼阶段，得到结构致密的竹炭。土窑烧制法通常有烟熏预干燥、干燥、预炭化、炭化、煅烧(精炼)、自然冷却等阶段。各个阶段有不同的温度，烟熏预干燥阶段为60-100℃，干燥阶段为100-150℃，预炭化阶段为150-270℃，炭化阶段为270-450℃，煅烧阶段为450℃至1000℃左右。从目前土窑烧炭的过程来看，和各阶段的温度和炭化速度是通过操作者“眼观鼻嗅”，一是观察烟囱及窑门出烟口烟的变化；二是通过闻烟味来确定。土窑用的鲜毛竹，一般在室外放置一周左右，在放入窑中进行烟熏预干燥，大约要一周左右，而自然冷却至窑口温度50-60℃时也需要一周左右，出窑一般也要2天左右，所以从装窑到出炭一般要25-30天，竹炭得率一般为20％左右，工艺合理。否则会低于20％，甚至更低(因空气漏入或空气量进入过大)。用土窑烧制的土窑造价便宜，精炼温度高，竹炭密度大，但质量稳定性差，得率不高。

土窑制炭时，会产生大量难以利用的废气，这些废气中含有大量的有害物质，对大气造成严重的污染。如果改进方法将将废气中的可燃气、醋液、焦油等对环境有严重危害的物质利用起来，则变废为宝，使资源得到更有效的利用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构合理、并容易实施的农林废弃物干馏制炭与可燃气的生产装置，它对农林废弃物进行综合利用来生产活性炭与可燃气，变废为宝，降低成本，并且工艺结构更加合理。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用农林废弃物干馏制炭与可燃气的装置，包括窑体、所述窑体的顶部设有可燃气体出口，其特征在于所述窑体内设置有盘式烟气加热管，所述盘式烟气加热管与窑体外的燃烧器相连接，所述可燃气体出口通过管道与净化装置连接，净化装置与发电机组连接。

作为改进，所述窑体采用立式窑体，窑体的的底部成型有盘状沟槽，所述盘式烟气加热管安装在盘状沟槽中，在盘状沟槽的上方覆有钢制散热栅，所述盘式烟气加热管的一端通过烟气进窑管与燃烧器连接，另一端通过烟气出窑管与换热器连接，所述换热器通过鼓风机与燃烧器相连。

再改进，所述窑体的一侧下部设有供进出料的密封门，所述烟气进窑管与烟气出窑管设置在窑体的另一侧下部。

最后，所述净化装置包括吸收冷凝塔和吸收冷凝剂分离与循环系统，吸收冷凝塔的下部设有可燃气进口端，通过管道与窑体的可燃气出口相连通，吸收冷凝塔顶部设有出口端，通过分离出的高热值可燃气经压缩输送至贮气罐中，吸收冷凝剂分离与循环系统分离出来的另一部分油水混合物再经油水分离器分离得到煤油、焦油混合油与醋液，焦油进一步蒸馏分离得到可重复循环使用的煤油和焦油。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：综合了现有干馏釜法与土窑法生产的优点，由于在烧制过程中基本不存在氧化问题，因此得炭率较高，烧制周期短，通过烟气与空气的有效换热可大大提高进窑体管内烟气的温度，使精炼温度高，炭密度与产量大。干馏得到的可燃气通过吸收冷凝得到净化处理，消除了排放到环境中的有害物质，利用所得可燃气发电和本装置生产加热使用，可以有效地收集制炭过程中排放的可燃气、醋液、焦油等，既达到制炭行业生产过程对大气无污染，又充分利用了资源。既提高能源利用效率，又大幅度减少制炭业的温室气体排放，工艺结构更加合理实用。

附图说明

图1为本实用新型的生产装置的流程示意图；

图2为本实用新型的生产装置中窑体结构示意图；

图3为窑体侧视图。

其中1-窑体；1.1-烟气进窑管；1.2-盘式烟气加热管；1.3-烟气出窑管；1.4-窑体密封门；1.5-可燃气体出口；1.6-钢制散热栅；2-鼓风机；3-换热器；4-燃烧器；5-引风机；6-吸收冷凝塔；7-吸收冷凝剂分离与循环系统；8-燃气压缩系统；9-贮气罐；10-发电机组。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如附图所示，一种用农林废弃物干馏制炭与可燃气的装置，包括立式窑体1、所述窑体1的顶部设有可燃气体出口1.5，窑体1的一侧下部设有窑体密封门1.4可以供进出料之用，所述窑体1内的底部成型有盘状沟槽，沟槽内设置有盘式烟气加热管1.2，沟槽上方覆有钢制散热栅1.6，窑体1的另一侧下部设有烟气进窑管1.1与烟气出窑管1.3，所述盘式烟气加热管1.2的一端通过烟气进窑管1.1与燃烧器4连接，另一端通过烟气出窑管1.3与换热器3连接，所述换热器3上连接有鼓风机2与引风机5，使得具有较大余热的烟气由烟气出窑管1.3进入换热器3，将余热传递给由鼓风机2送往燃烧器4的助燃空气；所述可燃气体出口1.5通过管道与净化装置连接，所述净化装置包括吸收冷凝塔6和吸收冷凝剂分离与循环系统7，吸收冷凝塔6的下部设有可燃气进口端，通过管道与窑体1的可燃气出口1.5相连通，吸收冷凝塔6顶部设有出口端，通过分离出的高热值可燃气经燃气压缩系统8压缩输送至贮气罐9中，吸收冷凝剂分离与循环系统7分离出来的另一部分油水混合物再经油水分离器分离得到煤油、焦油混合油与醋液，焦油进一步蒸馏分离得到可重复循环使用的煤油和焦油。

其工作原理和方法为：

先将农林废弃物用成型机制成的炭材或竹材经窑体密封门1.4在窑体1内堆放整齐，关闭窑体密封门1.4；启动鼓风机2与引风机5，同时启动燃气压缩系统8的真空泵(打开真空泵的排空阀)，在燃烧器4点火后，燃烧产生的高温烟气经高温烟气进窑管1.1进入窑体1，由窑体1底部的盘式烟气加热管1.2经钢制散热栅1.6给窑体1升温，散热后还有较大余热的烟气由烟气出窑管1.3进入换热器3，将余热传递给由鼓风机2送往燃烧器4的助燃空气，通过调整好空气与可燃气流量，使燃烧器4稳定燃烧，从而可以控制窑体1的温度上升速度。通过温度传感器观察窑体升温情况，当窑体1的温度升至100℃时，启动吸收冷凝剂分离与循环系统7，从窑体1出来的混合气主要为醋液，在吸收冷凝塔6中冷凝下来，当窑体1温度达到130℃时，窑体1内开始炭化与热裂解反应，启动燃气压缩系统8的燃气压缩机(同时关闭真空泵的排空阀)，在窑体1温度130-500℃期间，窑体1所产生的可燃混合气经可燃混合气出窑管1.5被抽吸经吸收冷凝塔6吸收与冷凝焦油与醋液后的燃气被压缩至燃气贮罐9。燃气贮罐9中的可燃气可经发电机组10发电或供燃烧器4进行生产使用。

当窑体1温度升至450℃以上时，进入煅烧阶段，关闭燃气压缩系统8的燃气压缩机(同时开启真空泵的排空阀)，调整燃烧器4使窑体1快速升温至1000℃左右，煅烧四小时后进入窑体1冷却阶段。

窑体1冷却时，关闭燃烧器4的可燃气，同时经切换使鼓风机2的空气不经换热器3，直接进燃烧器4进入窑体1内，使窑体1内的盘式烟气加热管1.2转变为吸热管，吸收的热量由引风机排空，达到使窑体1快速降温的目的，从而使生产周期缩短，生产效率得到提高。

经过测试，1公斤干燥的农林废弃物制成炭材后，可以生产0.3公斤炭与0.2公斤醋液，所产生的可燃气热值达到5000大卡/m³左右，可燃气产生量能满足本装置的生产需要。

Claims

1.一种用农林废弃物干馏制炭与可燃气的装置，包括窑体、所述窑体的顶部设有可燃气体出口，其特征在于所述窑体内设置有盘式烟气加热管，所述盘式烟气加热管与窑体外的燃烧器相连接，所述可燃气体出口通过管道与净化装置连接，净化装置与发电机组连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述窑体采用立式窑体，窑体的的底部成型有盘状沟槽，所述盘式烟气加热管安装在盘状沟槽中，在盘状沟槽的上方覆有钢制散热栅，所述盘式烟气加热管的一端通过烟气进窑管与燃烧器连接，另一端通过烟气出窑管与换热器连接，所述换热器通过鼓风机与燃烧器相连。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于所述窑体的一侧下部设有供进出料的密封门，所述烟气进窑管与烟气出窑管设置在窑体的另一侧下部。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于所述净化装置包括吸收冷凝塔和吸收冷凝剂分离与循环系统，吸收冷凝塔的下部设有可燃气进口端，通过管道与窑体的可燃气出口相连通，吸收冷凝塔顶部设有出口端，通过分离出的高热值可燃气经压缩输送至贮气罐中，吸收冷凝剂分离与循环系统分离出来的另一部分油水混合物再经油水分离器分离得到煤油、焦油混合油与醋液，焦油进一步蒸馏分离得到可重复循环使用的煤油和焦油。