CN206799533U - 植物炭化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了植物炭化炉，包括炭化系统、高效分离系统和烟气净化系统；炭化系统包括炭化炉本体，炭化炉本体包括炉胆、炉膛和回炉燃烧气体管道；高效分离系统包括溢流分离器、溢流过滤器、冷却器、木醋液分离器、木醋液过滤器、油气分离器和气罐；烟气净化系统由左向右依次为通过烟气管道连接的旋流缓冲器、波洗喷淋器、过滤器、净化器、负压风机、水封过滤器和排气管道。本实用新型高效、环保、高产、联产、连续交替炭化，烟气零排放，水循环使用，炭化时间短，产品含炭量高，木醋液与木焦油分离彻底，生成的可燃气体可回收利用，节约能源，提高利用率。
Description
技术领域
本实用新型属于制炭设备领域，具体涉及植物炭化炉。
背景技术
随着科学技术不断进步和农村经济快速发展，农作物产量不断提高、农产品加工产业迅速发展以及新农村建设不断开展，包括农作物秸秆在内的各种农林废弃物总量和种类呈上升趋势，特别是近十年来，随着农村城市化进程步伐的加快，农民生活水平明显提高，对于可用作燃料和肥料的农林废弃物利用率越来越低，农林废弃物的高效处理处置及资源化利用已成为制约农业可持续发展的一个难题。中国拥有丰富的农作物及其他废弃物资源，然而由于技术、传统和观念等因素的制约，我国农林废弃物的利用率较低。农作物的大量燃烧或废气，不但造成资源严重浪费，而且增加了温室气体排放，造成对环境污染或潜在汚染加剧。制炭技术的发展及在农林废弃物资源化利用中的应用，正是缓解资源浪费及燃烧对环境造成的污染问题的可行途径国家相继推出了一系列支持鼓励农林废弃物生态循环利用的相关政策、法规，制炭行业发展空间巨大，前景可观。然而传统制炭产量低，制炭时间长，一般制炭需要8-10天完成，含炭量低，产生的烟气污染环境，木醋液与木焦油分离不彻底，混合在一起，无法直接现场分离，要储存8-12个月，才能进行深加工，同时产生的可燃气体无法利用，只能通过排放或燃烧的方式进行后处理，既浪费资源又污染环境。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供植物炭化炉，以解决上述背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：植物炭化炉，其结构要点在于：包括炭化系统、高效分离系统和烟气净化系统；炭化系统包括炭化炉本体，炭化炉本体包括炉胆、炉膛和回炉燃烧气体管道，炉胆设有炉胆口，回炉燃烧气体管道上设有阻火器和喷火口；高效分离系统包括溢流分离器、溢流过滤器、冷却器、木醋液分离器、木醋液过滤器、油气分离器和气罐，其中溢流过滤器设于溢流分离器的下方，冷却器、木醋液分离器和木醋液过滤器为依次由上到下叠加设置，溢流分离器通过分离导管a与炉胆连接，溢流分离器通过分离导管b与冷却器连接，分离导管b通过分离导管c与回炉燃烧气体管道连接，气罐设有气罐阀门、常压工作表、输气管道和气体流量计，输气管道的一端与回炉燃烧气体管道连接，另一端为外接口，且输气管道上设有输气阀门；烟气净化系统由左向右依次为通过烟气管道连接的旋流缓冲器、波洗喷淋器、过滤器、净化器、负压风机、水封过滤器和排气管道，旋流缓冲器通过管道与炭化炉本体连接。
作为优选的，炭化系统的数量至少为两个，且炭化系统设有电热偶。
作为优选的，高效分离系统的数量至少为两个。
作为优选的，炉胆与炭化炉本体可拆卸连接。
作为优选的，溢流分离器内设有溢流分离器弹簧。
作为优选的，分离导管a上设有高温温度表。
作为优选的，分离导管b上设有分离阀门。
作为优选的，分离导管c设于溢流分离器与分离阀门之间，且分离导管c上设有回炉燃烧气体阀门。
作为优选的，净化器设有脱硫剂。
与现有技术相比，本实用新型高效、环保、高产、联产、连续交替炭化，烟气零排放，水循环使用，炭化时间短，产品含炭量高，木醋液与木焦油分离彻底，生成的可燃气体可回收利用，节约能源，提高利用率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1-炭化系统，2-高效分离系统，3-烟气净化系统，4-炭化炉本体，5-炉胆，6-炉膛，7-回炉燃烧气体管道，8-炉胆口，9-阻火器，10-喷火口，11-溢流分离器，12-溢流过滤器，13-冷却器，14-木醋液分离器，15-木醋液过滤器，16-油气分离器，17-气罐，18-分离导管a，19-分离导管b，20-分离导管c，21-气罐阀门，22-常压工作表，23-输气管道，24-气体流量计，25-外接口，26-输气阀门，27-烟气管道，28-旋流缓冲器，29-波洗喷淋器，30-过滤器，31-净化器，32-负压风机，33-水封过滤器，34-排气管道，35-高温温度表，36-分离阀门，37-回炉燃烧气体阀门，38-电热偶。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的解释说明，但不限制本实用新型的保护范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案，植物炭化炉，包括炭化系统1、高效分离系统2和烟气净化系统3；所述的炭化系统1包括炭化炉本体4，所述的炭化炉本体4包括炉胆5、炉膛6和回炉燃烧气体管道7，所述的炉胆5设有炉胆口8，所述的回炉燃烧气体管道7上设有阻火器9和喷火口10；所述的高效分离系统2包括溢流分离器11、溢流过滤器12、冷却器13、木醋液分离器14、木醋液过滤器15、油气分离器16和气罐17，其中溢流过滤器12设于溢流分离器11的下方，冷却器13、木醋液分离器14和木醋液过滤器15为依次由上到下叠加设置，所述的溢流分离器11通过分离导管a18与炉胆5连接，所述的溢流分离器11通过分离导管b19与冷却器13连接，所述的分离导管b19通过分离导管c20与回炉燃烧气体管道7连接，所述的气罐17设有气罐阀门21、常压工作表22、输气管道23和气体流量计24，所述的输气管道23的一端与回炉燃烧气体管道7连接，另一端为外接口25，且输气管道23上设有输气阀门26；所述的烟气净化系统3由左向右依次为通过烟气管道27连接的旋流缓冲器28、波洗喷淋器29、过滤器30、净化器31、负压风机32、水封过滤器33和排气管道34，所述的旋流缓冲器28通过管道与炭化炉本体4连接。
其中，在本实施例中，所述的炭化系统1的数量至少为两个，且炭化系统设有电热偶38。
其中，在本实施例中，所述的高效分离系统2的数量至少为两个。
其中，在本实施例中，所述的炉胆5与炭化炉本体4可拆卸连接。
其中，在本实施例中，所述的溢流分离器11内设有溢流分离器弹簧。
其中，在本实施例中，所述的分离导管a18上设有高温温度表35。
其中，在本实施例中，所述的分离导管b19上设有分离阀门36。
其中，在本实施例中，所述的分离导管c20设于溢流分离器11与分离阀门36之间，且分离导管c20上设有回炉燃烧气体阀门37。
其中，在本实施例中，所述的净化器31设有脱硫剂。
本实用新型的工作原理：使用的原料为植物秸秆、树木、果壳及枝叶等，打开炉胆口8，装料，然后封好炉胆口8，点燃喷火口10，同时关闭分离阀门36，打开回炉燃烧气体阀门37，从点火开始炉膛6内温度达到180-340℃需要4小时，炉胆5内温度达到80-140℃，此时为烘干阶段。这是炉胆5产生的烟气通过分离导管a18、分离导管b19、分离导管c20和回炉燃烧气体管道7回到炉膛6内燃烧，当烘干完成时，打开分离阀门36，关闭回炉燃烧气体阀门37，进入厌氧炭化阶段，当炉膛6内温度达到450-600℃时，炉胆5内温度达到300-700℃，炉胆5内发生热膨胀，同时开始分解，产生二氧化碳、一氧化碳及木酸等物质，此时的烟气通过分离导管a18进入溢流分离器11，在溢流分离器弹簧的作用下，上下活动，通过溢流过滤器12开始分离木焦油，余下的烟气通过分离导管b19进入冷却器13和木醋液分离器14，再进入木醋液过滤器15，分离出木醋液，剩下的烟气通过管道进入油气分离器16，在油气分离器16内完成可燃气体除焦，除焦后的可燃气体纯度较高，可燃气体不含氧气、氮气，为安全气体，在这阶段需要6-8小时，在炉胆5内完成热解没有烟气产生后，炭化完成，整个炭化过程无需加压，增加了安全系数，通过管道进入气罐17，可燃气体可通过输气管道23和回炉燃烧气体管道7回到炉膛6内燃烧作燃料用，可以通过气罐阀门21控制喷火口10的火的大小，以达到炭化所需要的温度及火焰。同时也控制炉胆5内的温度和炉膛6热电偶38的数据，更有效的控制炭化条件，剩余的可燃气体也可以用作发电、供暖等其他用途。可以多个炭化炉联产，一炉产气，可供多炉炭化制炭。在生产中所有的炉胆5都可以交替使用。在烘干阶段、厌氧炭化阶段、炭化完成阶段后，不需要升温的情况下，把炉胆5吊出，放置通风处自然冷却，同时把装好原料的炉胆5放进炭化炉本体4，可以连续炭化制炭，既缩短炭化时间，又能保证炭化质量。同时炉膛6内的烟气可以通过烟气管道27依次进入旋流缓冲器28、波洗喷淋器29、过滤器30、净化器31、负压风机32和水封过滤器33，进行沉降、脱硫、脱氮等，达到环保要求，从排气管道34排出。
本实施例中设备体积约为19m3，实际使用面积约为9.6m3，炭化时间为16-20小时，装炉原料为6吨，含水分10％，产炭2吨，产木醋液1.4吨，产木焦油0.012吨，产可燃气体4200m3。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (9)
1.植物炭化炉，其特征在于：包括炭化系统、高效分离系统和烟气净化系统；
所述的炭化系统包括炭化炉本体，所述的炭化炉本体包括炉胆、炉膛和回炉燃烧气体管道，所述的炉胆设有炉胆口，所述的回炉燃烧气体管道上设有阻火器和喷火口；
所述的高效分离系统包括溢流分离器、溢流过滤器、冷却器、木醋液分离器、木醋液过滤器、油气分离器和气罐，其中溢流过滤器设于溢流分离器的下方，冷却器、木醋液分离器和木醋液过滤器为依次由上到下叠加设置，所述的溢流分离器通过分离导管a与炉胆连接，所述的溢流分离器通过分离导管b与冷却器连接，所述的分离导管b通过分离导管c与回炉燃烧气体管道连接，所述的气罐设有气罐阀门、常压工作表、输气管道和气体流量计，所述的输气管道的一端与回炉燃烧气体管道连接，另一端为外接口，且输气管道上设有输气阀门；
所述的烟气净化系统由左向右依次为通过烟气管道连接的旋流缓冲器、波洗喷淋器、过滤器、净化器、负压风机、水封过滤器和排气管道，所述的旋流缓冲器通过管道与炭化炉本体连接。
2.根据权利要求1所述的植物炭化炉，其特征在于：所述的炭化系统的数量至少为两个，且炭化系统设有电热偶。
3.根据权利要求1所述的植物炭化炉，其特征在于：所述的高效分离系统的数量至少为两个。
4.根据权利要求1所述的植物炭化炉，其特征在于：所述的炉胆与炭化炉本体可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的植物炭化炉，其特征在于：所述的溢流分离器内设有溢流分离器弹簧。
6.根据权利要求1所述的植物炭化炉，其特征在于：所述的分离导管a上设有高温温度表。
7.根据权利要求1所述的植物炭化炉，其特征在于：所述的分离导管b上设有分离阀门。
8.根据权利要求1所述的植物炭化炉，其特征在于：所述的分离导管c设于溢流分离器与分离阀门之间，且分离导管c上设有回炉燃烧气体阀门。
9.根据权利要求1所述的植物炭化炉，其特征在于：所述的净化器设有脱硫剂。
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|---|---|---|---|---|
| CN114196425A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-18 | 上海秦鄠工程技术有限公司 | 一种生物质热解制炭的工艺方法及装置 |
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