CN2329662Y

CN2329662Y - 立式炭化炉

Info

Publication number: CN2329662Y
Application number: CN 98209556
Authority: CN
Inventors: 赵必庆; 曹余香; 赵炜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 1999-07-21
Anticipated expiration: 2008-04-15

Abstract

本实用新型涉及一种立式炭化炉,它可以用于制造无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤的炭化料、焦炭、兰炭,也可以用于制造木质材料的炭化料、木炭。在炉体27与炉芯12之间设隔烟板28、29、使炭化炉内形成集气道26、下侧烟道8、中侧烟道9、上侧烟道10、尾侧烟道11。炉芯12构成三维立体交叉结构。底座砖19上装料道砖20,料道砖20内装伞形砖22,侧面装烟道砖21,这样热气流在炉中呈S形走向,物料在炉中不与热气流相接触,黄烟能在炉中充分燃烧。

Description

立式炭化炉

本实用新型涉及一种立式炭化炉，它可以用于制造无烟煤、烟煤、褐煤、泥煤的炭化料、焦炭、兰炭，也可以用于制造木质材料的炭化料、木炭。

用块煤破碎成一定颗粒来生产活性炭，首先要进行炭化，也就是在500～600℃的温度下进行干馏，把煤中的有机物赶出来，消除结块性，降低挥发分，增加强度，并形成一定的孔隙，这是生产活性炭过程中的一个十分重要的工序。

现行的炭化过程是在滚筒式炭化炉中进行的，这种装置类似水泥烧结用的回砖窑，长度10～20米不等，直径1～2米不等，转速1～5转/分不等。破碎好的块煤从炉尾加入，从炉头流出；破碎煤与热气流在炉中相互逆行、相互接触、传热，使煤块炭化，把有机物分离出来，变成煤焦油蒸汽(俗称黄烟)并随同热气流从炉尾流出，经烟囱排入大气。

这种炭化装置的生产能力大约0.5～1吨/小时，炭化时间大约30～60分钟，建一台年生产能力为5000吨的装置大约需要60～80万元。

现有的滚筒式炭化炉是1954年我国从原苏联引进的，是苏联专门为我国压条活性炭生产线设计的。七十年代末我国发明破碎煤颗粒活性炭后，生产厂家并没有接着研制专门的生产工艺及设备，而是照搬此设备，因此在近二十年来发现了不少问题，虽然人们在直径、长度、转速及热源供应上也作了不少改进，但是仍然存在如下一些严重问题：

1、块煤炭化不彻底，挥发分降不下来

块煤在滚筒式炭化炉内，只能停留30～60分钟，在这样短的时间内，要求将块煤由常温加热到550～600℃，并且要在10～15分钟内赶出煤中的大部分有机物，操作起来是相当困难的，只有采取少加料，提高炉温并加大抽力等办法，才能免强维持生产。即使如此，炭化料的挥发分也降不下来，难以达标，工艺要求11％以下，但是滚筒式炭化炉生产的炭化料只能达到15％左右。

2、形不成合理的温度分布

滚筒式炭化炉形不成合理的温度分布，它的炉尾温度一般难以控制，经常为200～300℃，破碎块煤一下子加入到这样的高温环境中，有机物会在短时间内迅速挥发出来，以至发生鼓泡、裂缝、结焦，在水中的漂浮率一般在10％以上，致使炭化料堆积重下降、强度偏低，破坏了炭化料的结构，大大降低了炭化料的性能。

3、炭化黄烟严重污染环境

如上所述，滚筒式炭化炉在炭化块煤时挥出的是有机物，一般达到80～100kg/小时，形成所谓的“黄烟”，它的主要成分是煤焦油，含有苯、萘、蒽、酚等物质，有一些甚至是致癌物。这种黄烟随同热气流经烟囱排入大气，严重污染了环境，虽然不少厂家采取了除尘、水洗、焚烧等办法，但是大都未能从根本上解决同题，现在仍向大气中排放。

4、热气流与块煤直接接触，不利于炭化

炭化是一个干馏过程，理应隔绝空气加热，但是滚筒式炭化炉用燃烧煤气的热气流与块煤直接接触加热，由于煤气燃烧过程中并不能完全消耗氧，热气流中残留有氧，不仅容易引起着火，而且会在炭化过程中发生二次反应，破坏炭化过程，降低炭化料的品质。

本实用新型的目的就是针对上述存在的问题，宜发明一种立式炭化炉，要求达到下述目的：

1、块煤能彻底炭化，使挥发分达标

炭化炉应能根据煤种的不同优化炭化时间，使有机物合理地从块煤中挥发出来，使炭化料挥发分完全达到标准要求，降到11％以下。

2、按要求程序升温，形成合理的温度分布

块煤在炭化炉中应能按要求程序升温，应能根据煤在不同温度段的挥发强度形成合理的温度分布，从常温逐渐升到500～600℃，使块煤中有机物能按工艺要求均匀地挥发出来，杜绝鼓泡，大大提高炭化料的性能。

3、消除炭化黄烟对环境的污染

炭化炉应能使黄烟在炉内充分燃烧，不排入大气，不仅节省了燃料，更重要的是消除了对环境的污染。

4、热气流与块煤不接触，实施真正的干馏

炭化炉的结构应能使块煤与热气流不接触，块煤能在隔绝空气情况下加热，不受热气流中残余氧气的侵害，实施真正的干馏。

本实用新型的目的可以通过以下措施来实现：

一种立式炭化炉，它包括炉体27、炉芯12、烟囱14、支座5、一次风管1、炉蓖子2、二次风管3、燃烧室4，在炉体27与炉芯12之间设隔烟板28、29、形成集气道26、下侧烟道8、中侧烟道9、上侧烟道10、尾侧烟道11，炉芯12下部设置料斗6、出料器7，上部设置水封13，炭化炉设置在支座5上；炉芯12是由活动闸板15、固定闸板16、出料器砖17、炉架18、底座砖19、料道砖20、烟道砖21、伞形砖22组成，炉架18上设置出料器砖17，出料器砖17下设置活动闸板15和固定闸板16，出料器砖17上设置底座砖19，底座砖19上连接有料道砖20，料道砖20内装有伞形砖22，料道砖20的侧孔中装有烟道砖21，从而构成料道23，气道24，烟道25三维立体交叉结构的炉芯。

出料器砖17、底座砖18为空心砖，内孔截面为梯形状。

料道砖20为空心砖，上平面有凹槽，下平面有凸槽，两侧面设有可装烟道砖21的通孔，内孔中设有可支承伞形砖22的凸台，料道砖20上下面都设凸边。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、在立式炭化炉中炭化块煤，炭化时间可以放宽到1～20小时，煤中有机物挥发的时间可以在0.3～6小时内任意调节，卸料量、炉温、抽力调节范围宽，操作方便，挥发分很易达到11％以下，一般为5～8％。

2、在立式炭化炉中炭化块煤，能够针对不同的煤种实施不同的升温程序，形成合理的温度分布，炭化料在水中漂浮率降到3％以下，不再鼓泡，不再裂缝，不再结缝，不再结焦，堆积重增加、强度上升，质量大大提高。

3、立式炭化炉可以炭化无烟煤、烟煤(包括肥煤、瘦煤、焦煤、气煤、长焰煤、弱黏煤、不黏煤等)、褐煤、泥煤及木质材料(包括果壳等)，是一种广谱炭化炉。

4、立式炭化炉生产时不冒黄烟，保护了环境。

5、立式炭化炉开炉时烧煤升温，温度正常后可以燃烧黄烟保温，不用再烧煤，可以节约能源。

6、立式炭化炉建设费用较低，一台年产5000吨炭化料的炉子只需的投资15～20万元，只是同等产量的滚筒式炭化炉投资的25％左右。

附图说明如下：

图1是本实用新型的立断面图；

图2是本实用新型的炉芯结构图；

图3是本实用新型的横断面图；

图4是底座砖的立体图；

图5是出料器砖的立体图；

图6是料道砖的立体图；

图7是伞形砖的立体图；

图8是烟道砖的立体图。

下面结合附图通过实施例进一步详述：

立式炭化炉是由一次风管1、炉蓖2、二次风管3、燃烧室4、支座5、料斗6、出料器7、下侧烟道8、中侧烟道9、上侧烟道10、尾侧烟道11、炉芯12、水封13、烟囱14和炉体27所组成。在炉体27炉芯12之间设隔烟板28、29，从而形成集气道26、下侧烟道8、中侧烟道9、上侧烟道10、尾侧烟道11。炭化炉安装在支座5上，炉芯12构成三维立体交叉结构。炉芯12是由活动闸板15、固定闸板16、出料器砖17、炉架18、底座砖19、料道砖20、烟道砖21、伞形砖22组成。炉架18上设置一层底座砖19，底座砖19上安装料道砖20，共18层，料道砖20内安装伞形砖22，为使下料均匀，料道砖20通过烟道砖21串接起来。

工作过程：

把燃料煤加到炉蓖子2上并点燃，从一次风管通入新鲜空气，热气流经过下侧烟道8，进入气道24，在那里第一次放热，然后经过中侧烟道9，又进入气道第二放热，再经过上侧烟道10进入气道第三放热，最后经尾侧烟道11进入烟囱后排空。这样热气流在炉中走S形，分三个阶段向炉中放热，形成四个温度段。

物料(破碎块煤)从炉子顶部加入到料道23中，垂直而下，由炉底活动闸板15卸出。

块煤的挥发分(黄烟)从伞形砖22处冒出，经烟道砖21水平流入集气道26，汇集在一起，再流入炉子的下侧烟道8，与二次风管3进入的新鲜空气混合，燃烧，并与热气流一起完成放热过程后，排空。

Claims

1、一种立式炭化炉，它包括炉体(27)、炉芯(12)、烟囱(14)、支座(5)、一次风管(1)、炉蓖子(2)、二次风管(3)、燃烧室(4)，其特征在于：在炉体(27)与炉芯(12)之间设隔烟板(28)、(29)、形成集气道(26)、下侧烟道(8)、中侧烟道(9)、上侧烟道(10)、尾侧烟道(11)，炉芯(12)下部设置料斗(6)、出料器(7)，上部设置水封(13)，炭化炉设置在支座(5)上；炉芯(12)是由活动闸板(15)、固定闸板(16)、出料器砖(17)、炉架(18)、底座砖(19)、料道砖(20)、烟道砖(21)、伞形砖(22)组成，炉架(18)上设置出料器砖(17)，出料器砖(17)下设置活动闸板(15)和固定闸板(16)，出料器砖(17)上设置底座砖(19)，底座砖(19)上连接有料道砖(20)，料道砖(20)内装有伞形砖(22)，料道砖(20)的侧孔中装有烟道砖(21)，从而构成料道(23)，气道(24)，烟道(25)三维立体交叉结构的炉芯。

2、根据权利要求1所述的立式炭化炉，其特征在于：所述的出料器砖(17)、底座砖(18)为空心砖，内孔截面为梯形状。

3、根据权利要求1所述的立式炭化炉，其特征在于：所述的料道砖(20)为空心砖，上平面有凹槽，下平面有凸槽，两侧面设有可装烟道砖(21)的通孔，内孔中设有可支承伞形砖(22)的凸台，料道砖(20)上下面都设凸边。