CN105062521A - 一种回转式连续热解秸秆炭化炉 - Google Patents

Abstract

一种回转式连续热解秸秆炭化炉，包括进料装置、焚烧加热装置。所述焚烧加热装置内设置有连续热解炭化装置，连续热解炭化装置头部通过法兰连接有进料装置，尾部通过法兰连接有出料装置，出料装置上连接有尾气净化装置，出料装置上设置有传动链轮。本发明结构合理，适宜批量化生产，有利于提高热转化效率，节约能耗，减少环境污染，提升炭品质量，降低生产成本，提高经济效益。

Description

一种回转式连续热解秸秆炭化炉

技术领域

本发明涉及秸秆等生物质炭化技术领域，特别是涉及一种回转式连续热解炭化炉。

背景技术

我国是农业大国，秸秆资源十分丰富，以前由于对农作物秸秆的利用方式少，通常是堆叠在田地里直接焚烧，秸秆焚烧现象屡禁不止，污染环境，对人的身心健康带来严重危害。随着对生物质能源的研究和开发，农作物秸秆作为优良的生物质能源，可以通过高温炭化，从而实现多种用途。目前的秸秆炭化设备一般是让秸秆处于高温环境下进行炭化，需要大量的燃料提供热量，耗能较大；采用封闭的炉灶式，一次进料以后需要封闭炭化室进行炭化，炭化完成后再进行出料，无法持续工作，炭化的炭品质量差，不同批次的炭品质差异较大，而且在出料和再次进料过程中，热量损失较大，热转化效率低，不能实现无烟尘排放，秸秆分解产生的可燃性烟气无法利用，造成极大浪费，产生二次污染环境，运行成本较高。因此，如何对炭化设备改进成为本领域技术人员急需解决的问题。中国专利CN201310453207.X公开了一种“秸秆炭化炉”，能实现无烟尘排放，但炭化过程中的可燃性烟气无法利用，造成极大浪费，且需要消耗大量燃料提供炭化热量的问题，耗能较大；秸秆炭化后生成木炭，没有其它附属产品，秸秆炭化时，受热不均匀，炭品质量差。中国专利CN201310453207.X公开了“一种自加热秸秆炭化炉”，利用炭化过程中分解出的可燃性烟气导出进行燃烧，降低燃料消耗，，降低了能量损失，秸秆炭化后生成木炭，也没有其它附属产品，秸秆炭化时，热转化效率低，受热不均匀，炭品质量差，经济效益低。

发明内容

本发明的目的是提供一种回转式连续热解秸秆炭化炉，可以连续热解炭化，物料在干馏、热解、炭化过程中产生可燃性热解气体，通过燃烧室对炉体外部加热维持物料本身的干馏、热解、炭化，能提高炭品质量，提高热转化效率，节约能耗，降低生产成本，减少环境污染，提高经济效益。

本发明是这样实现的：回转式连续热解秸秆炭化炉，包括进料装置、焚烧加热装置，其特征在于：所述焚烧加热装置内设置有连续热解炭化装置，连续热解炭化装置头部通过法兰连接有进料装置，尾部通过法兰连接有出料装置，出料装置上连接有尾气净化装置，出料装置上设置有传动链轮；

所述连续热解炭化装置由炉体、氮气进口、螺旋导料板组成；炉体内壁设置有螺旋导料板；

所述焚烧加热装置由燃烧炉、热解气管和若干个阀组成；所述燃烧炉两侧分别设置有热解气管，热解气管上设置有若干个通向燃烧炉的支管，支管上均设置有阀，燃烧炉与炉体之间设置有加热室，加热室设置有不同温度的加热区。

本发明所述尾气净化装置由喷淋塔、旋风除尘器、一级冷凝器、二级冷凝器、过滤水箱、总储气罐、压缩机、引风机、成品储气罐组成；所述出料装置上方设置有喷淋塔，喷淋塔出口与旋风除尘器进口连接，旋风除尘器出口与一级冷凝器进口连接，一级冷凝器出口与二级冷凝器进口连接，二级冷凝器出口与过滤水箱连接，引风机进口与过滤水箱连接，引风机出口与总储气罐进口连接，总储气罐设置有两个出口，一个出口与压缩机连接，压缩机出口与成品储气罐连接；另一个出口与燃烧炉两侧的热解气管连接。

本发明所述进料装置由送料机构、推料机构、进料接头组成；所述进料接头孔内设置有螺旋导料板，进料接头横向设置有推料机构，纵向设置有送料机构；所述推料机构设置有液压缸。

本发明所述出料装置由出料接头和出料绞龙组成；所述出料接头孔内也设置有螺旋导料板。

本发明所述喷淋塔设置在出料接头出口上方。

本发明所述出料接头上设置有传动链轮。

本发明结构合理，便于批量化生产，提高了炭品质量，提高了热转化效率，节约了能耗，降低了生产成本，减少了环境污染，提高了经济效益。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是秸秆炭化工艺流程图；

图中，1、进料装置，1.1、送料机构，1.2、推料机构，1.3进料接头，2、连续热解炭化装置，2.1、炉体，2.2、氮气进口，3、焚烧加热装置，3.1、燃烧炉，3.2、热解气管，3.3、阀，4、出料装置，4.1、出料接头，4.2、出料绞龙，5、尾气净化装置，5.1、喷淋塔，5.2、旋风除尘器，5.3、一级冷凝器，5.4、二级冷凝器，5.5、过滤水箱，5.6、总储气罐，5.7、压缩机，5.8、引风机，5.9、成品储气罐，6、传动链轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

参照附图，一种回转式连续热解秸秆炭化炉，包括进料装置1、焚烧加热装置3，其特征在于：所述焚烧加热装置3内设置有连续热解炭化装置2，连续热解炭化装置2头部通过法兰连接有进料装置1，尾部通过法兰连接有出料装置4，出料装置4上连接有尾气净化装置5，出料装置4上设置有传动链轮6；所述连续热解炭化装置2由炉体2.1、氮气进口2.2、螺旋导料板组成；炉体2.1内壁设置有螺旋导料板；所述焚烧加热装置3由燃烧炉3.1、热解气管3.2和若干个阀3.3组成；所述燃烧炉3.1两侧分别设置有热解气管3.2，热解气管3.2上设置有若干个通向燃烧炉3.1的支管，支管上均设置有阀3.3，燃烧炉3.1与炉体2.1之间设置有加热室，加热室设置有不同温度的加热区。所述尾气净化装置5由喷淋塔5.1、旋风除尘器5.2、一级冷凝器5.3、二级冷凝器5.4、过滤水箱5.5、总储气罐5.6、压缩机5.7、引风机5.8、成品储气罐5.9组成；所述出料装置4上方设置有喷淋塔5.1，喷淋塔5.1出口与旋风除尘器5.2进口连接，旋风除尘器5.2出口与一级冷凝器5.3进口连接，一级冷凝器5.3出口与二级冷凝器5.4进口连接，二级冷凝器5.4出口与过滤水箱5.5连接，引风机5.8进口与过滤水箱5.5连接，引风机5.8出口与总储气罐5.6进口连接，总储气罐5.6设置有两个出口，一个出口与压缩机5.7连接，压缩机5.7出口与成品储气罐5.9连接；另一个出口与燃烧炉3.1两侧的热解气管3.2连接。所述进料装置1由送料机构1.1、推料机构1.2、进料接头1.3组成；所述进料接头1.3孔内设置有螺旋导料板，进料接头1.3横向设置有推料机构1.2，纵向设置有送料机构1.1；所述推料机构1.2设置有液压缸。所述出料装置4由出料接头4.1和出料绞龙4.2组成；所述出料接头4.2孔内也设置有螺旋导料板。所述喷淋塔5.1设置在出料接头4.1出口上方。所述出料接头4.1上设置有传动链轮6。

本发明的工艺流程为：秸秆粉碎后进料，连续热解炭化后产生热解气和木炭，热解气和木炭经雾化喷淋后，木炭从出料绞龙出料，再收集打包；雾化喷淋后的热解气经旋风除尘后，进行一级冷却和二级冷却，冷却分离碳化过程中产生的木焦油及木醋液；冷却后的热解气过滤后分离出热解气中含有的其它杂质，进入总储气罐，总储气罐内的热解气一部分进入燃烧炉，对炉体加热，多余热解气经压缩机后进入成品储气罐。

具体实施时，本发明利用高温烟气烘干、干馏热解炭化秸秆等农作物物料；炉体转动时，炉体内螺旋导料板使物料在炉内不停的翻腾、滚动、旋转前进，连续出料。炭化炉加料前，先打开引风机，然后对炉体进行充氮气，赶走炉内的氧气，杜绝爆炉隐患。送料机构1.1开始送料，推料机构1.2开始工作，液压缸推杆推动秸秆进入炉体2.1，点燃燃烧炉3.1对炉体2.1加热，秸秆在绝氧、加热环境下，开始热解造气、炭化，炭化炉造气过程同时也是个无烟炭化过程，不消耗燃料，不污染环境；秸秆碳化后从炉体尾部经出料接头4.1进入出料绞龙4.2出炭，炉体尾部出料接头4.1出口上方设置有喷淋塔5.1，阻止热解气中夹带碳粉，同时可以给炭降温，防止碳粉与空气中氧接触自燃，热解气体在引风机5.8的作用下自炉体尾部进入喷淋塔5.1，降温后进入旋风除尘器5.2，随热解气带出的微量碳粉经旋风除尘器进入积灰箱，热解气则进入一级冷凝器5.3、二级冷凝器5.4，分离碳化过程中产生的木焦油及木醋液，冷却后的热解气进入过滤水箱5.5，进一步分离热解气中含有的其它杂质，热解气经引风机5.8进入总储气罐5.6，以减少碳化过程中气体产生的脉动，热解气通过总储气罐5.6进入燃烧炉3.1，对炉体2.1进行加热，维持热解碳化所需的热量。碳化产生的多余热解气可通过压缩机进入成品储气罐5.9，成品储气罐中的热解气可以作为民用气或工业用气对外出售。

本发明的特点：1）转动式炉体，炉体内螺旋导料板使物料在炉内不停的翻腾、滚动、旋转前进，物料受热均匀，能够使物料充分干馏、热解、炭化，提高了热转化效率；2）连续进料方式达到进料时自密封要求，炉体外部加热，内部密闭，使物料充分干馏、热解、炭化；3）加热室设置有不同温度的加热区，有利于物料充分干馏、热解、炭化；4）尾气净化装置，做到无烟气排放，无二次污染，物料在干馏、热解、炭化过程中产生可燃性热解气体，通过燃烧室对炉体外部加热维持物料本身的干馏、热解、炭化，解决了设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，节约了能源，减少了运行成本；充分利用农林剩余物质使其变废为宝，减少了环境污染；5）连续进料、连续热解炭化，便于批量化生产，提高了炭品质量，且质量稳定。

Claims (6)

1.一种回转式连续热解秸秆炭化炉，包括进料装置（1）、焚烧加热装置（3），其特征在于：

所述焚烧加热装置（3）内设置有连续热解炭化装置（2），连续热解炭化装置（2）头部通过法兰连接有进料装置（1），尾部通过法兰连接有出料装置（4），出料装置（4）上连接有尾气净化装置（5），出料装置（4）上设置有传动链轮（6）；

所述连续热解炭化装置（2）由炉体（2.1）、氮气进口（2.2）、螺旋导料板组成；炉体（2.1）内壁设置有螺旋导料板；

所述焚烧加热装置（3）由燃烧炉（3.1）、热解气管（3.2）和若干个阀（3.3）组成；所述燃烧炉（3.1）两侧分别设置有热解气管（3.2），热解气管（3.2）上设置有若干个通向燃烧炉（3.1）的支管，支管上均设置有阀（3.3），燃烧炉（3.1）与炉体（2.1）之间设置有加热室，加热室设置有不同温度的加热区。

2.根据权利要求1所述的一种回转式连续热解秸秆炭化炉，其特征在于：所述尾气净化装置（5）由喷淋塔（5.1）、旋风除尘器（5.2）、一级冷凝器（5.3）、二级冷凝器（5.4）、过滤水箱（5.5）、总储气罐（5.6）、压缩机（5.7）、引风机（5.8）、成品储气罐（5.9）组成；所述出料装置（4）上方设置有喷淋塔（5.1），喷淋塔（5.1）出口与旋风除尘器（5.2）进口连接，旋风除尘器（5.2）出口与一级冷凝器（5.3）进口连接，一级冷凝器（5.3）出口与二级冷凝器（5.4）进口连接，二级冷凝器（5.4）出口与过滤水箱（5.5）连接，引风机（5.8）进口与过滤水箱（5.5）连接，引风机（5.8）出口与总储气罐（5.6）进口连接，总储气罐（5.6）设置有两个出口，一个出口与压缩机（5.7）连接，压缩机（5.7）出口与成品储气罐（5.9）连接；另一个出口与燃烧炉（3.1）两侧的热解气管（3.2）连接。

3.根据权利要求1所述的一种回转式连续热解秸秆炭化炉，其特征在于：所述进料装置（1）由送料机构（1.1）、推料机构（1.2）、进料接头（1.3）组成；所述进料接头（1.3）孔内设置有螺旋导料板，进料接头（1.3）横向设置有推料机构（1.2），纵向设置有送料机构（1.1）；所述推料机构（1.2）设置有液压缸。

4.根据权利要求1所述的一种回转式连续热解秸秆炭化炉，其特征在于：所述出料装置（4）由出料接头（4.1）和出料绞龙（4.2）组成；所述出料接头（4.2）孔内也设置有螺旋导料板。

5.根据权利要求1所述的一种回转式连续热解秸秆炭化炉，其特征在于：所述喷淋塔（5.1）设置在出料接头（4.1）出口上方。

6.根据权利要求1所述的一种回转式连续热解秸秆炭化炉，其特征在于：所述出料接头（4.1）上设置有传动链轮（6）。