專利名稱：快速熱解炭化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種將生物質(zhì)秸稈、樹枝、果殼、稻殼等農(nóng)林廢棄 物在爐內(nèi)設(shè)置干餾炭化室，在干餾炭化室的中間設(shè)置氣化反應(yīng)室來生產(chǎn) 生物質(zhì)干餾炭和生物質(zhì)燃?xì)獾目焖贌峤馓炕癄t。
技術(shù)背景
現(xiàn)有技術(shù)中的雙爐腔炭化爐的生產(chǎn)方法，它是在爐內(nèi)分開并立設(shè)置 獨立的氣化爐腔和炭化爐腔，運行時將生物質(zhì)秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物經(jīng)加工 切碎烘干后分別加入各自獨立的氣化爐腔和炭化爐腔，將經(jīng)氣化爐腔中 產(chǎn)生的高溫燃?xì)庠傥朐O(shè)置在旁邊的炭化爐腔中將物料干餾炭化成生 物質(zhì)炭和生物質(zhì)燃?xì)獾姆椒?，用這種方法生產(chǎn)的生物質(zhì)炭與木質(zhì)炭成份 基本相同，然而在工業(yè)運行中尚存在一定的缺陷如下由于爐內(nèi)氣化爐 腔和炭化爐腔是分開并立設(shè)置，在運行時將從氣化爐腔中產(chǎn)生的高溫燃 氣再進(jìn)入設(shè)置在旁邊的炭化爐腔中干餾碳化物料時，由于兩爐腔相隔距 離較遠(yuǎn)，使被吸入炭化爐腔中的高溫燃?xì)夥植疾痪?，如在兩腔相近的?邊炭化效果較為理想，而在兩腔距離較遠(yuǎn)的另一邊由于高溫燃?xì)鈹U(kuò)散不 充分其炭化效果并不理想，而出現(xiàn)半生炭的現(xiàn)象，故使炭化產(chǎn)品質(zhì)量不 穩(wěn)、定。
由于爐內(nèi)采用分開并立設(shè)置的氣化爐腔和炭化爐腔的體積龐大，耗 用鋼材量多，爐體造價高，特別是在運行時兩個爐腔的各自加料口開啟 操作頻繁，對爐內(nèi)嚴(yán)格要求密封運行的性能較差，帶來不安全因素較大。 現(xiàn)有技術(shù)中還有生產(chǎn)生物質(zhì)炭化燃?xì)獾姆椒胺椿鹕镔|(zhì)炭化燃?xì)?發(fā)生爐，它的生產(chǎn)方法是將生物質(zhì)秸稈、棉桿、玉米桿切斷(稻殼不須加工)烘干、粉碎成型后，分別加入爐內(nèi)設(shè)置的上層氣化室和下層炭化 室中，運行時主要是將經(jīng)爐內(nèi)上層氣化室中產(chǎn)生的高溫燃?xì)庵苯映槲?爐下層炭化室中將炭化物料干餾碳化生產(chǎn)生物質(zhì)炭，并同時釋放出揮發(fā)
份中的甲烷CH4、氫H"碳?xì)浠衔顲hHmm等高發(fā)熱量烴類物質(zhì)與從爐上 層氣化室進(jìn)入的燃?xì)饣旌虾笕細(xì)庵械臒嶂蹈哌_(dá)5000-6000kj/m3，用這種 方法生產(chǎn)的生物質(zhì)炭和生物質(zhì)燃?xì)舛驾^為理想，但在該爐的制造工藝中 尚存在一定的難度和缺陷，因該爐內(nèi)設(shè)有上層氣化室和下層炭化室的爐 排都處于高溫狀態(tài)下運行，對使用的耐高溫不銹鋼材料的質(zhì)量要求較 高，價格昂貴，爐體制造工藝復(fù)雜等缺陷。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提出一種在爐 內(nèi)干餾炭化室的中間設(shè)置氣化反應(yīng)室來生產(chǎn)生物質(zhì)干餾炭和生物質(zhì)燃 氣的快速熱解炭化爐。
本實用新型的技術(shù)解決方案其結(jié)構(gòu)是在上爐頂?shù)纳喜恐虚g設(shè)有 加料管口，在加料管口的兩側(cè)設(shè)有爐頂人孔爐門和爐內(nèi)燃?xì)夥派⒎辣?口，加料管口的上部設(shè)有密封加料閥，上爐頂?shù)南虏吭O(shè)有圓弧形底板， 在圓弧型底板上部設(shè)有保溫隔熱層，水夾套爐體的爐內(nèi)設(shè)有干餾炭化 室，在干餾炭化室的中部設(shè)有檔料圈，擋料圈的外部兩側(cè)設(shè)有第一抽吸 爐內(nèi)燃?xì)夤芸?、第二抽吸爐內(nèi)燃?xì)夤芸冢趽趿先Φ南虏吭O(shè)有爐內(nèi)擋料 圈進(jìn)氣口，在干餾炭化室的下部設(shè)有錐形水夾套集炭室，錐形水夾套集 炭室的底部設(shè)有出炭管口和刮炭板，刮炭板與刮炭轉(zhuǎn)動套管齒輪相接， 干餾炭化室的中間設(shè)有氣化反應(yīng)室、氣化反應(yīng)室設(shè)有耐火套，在耐火套 的上部設(shè)有燃?xì)鈹U(kuò)散口，在耐火套的下部設(shè)有氣化反應(yīng)室爐門，在氣化 反應(yīng)室爐門的下部設(shè)有爐排刮灰板，爐排刮灰板的下部設(shè)有集灰斗，在 集灰斗的下部設(shè)有刮灰板轉(zhuǎn)動絞龍齒輪，在刮灰板轉(zhuǎn)動絞龍齒輪的上部設(shè)有絞龍出灰管口，爐體的下部設(shè)有爐體支撐柱，爐體支撐柱與爐體支 撐柱之間設(shè)有爐體下部支撐架，水夾套爐體內(nèi)壁的中部設(shè)有耐火內(nèi)襯支 撐圈，水夾套爐體的上部設(shè)有水夾套出水管口。
本實用新型的優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，耗用鋼材少、產(chǎn)品造價低、運行時 安全衛(wèi)生，無污染排放，所有排放物木醋酸(乙酸)、木焦油、生物質(zhì) 油等都將收集用做工業(yè)、化工原料、運行時炭化速度快、生產(chǎn)效率高、 工程投資少、便于工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。物料在爐內(nèi)氣化反應(yīng)和干餾炭化時 生產(chǎn)的生物質(zhì)燃?xì)獠坏晒┏擎?zhèn)居民燒用潔凈廉價的優(yōu)質(zhì)燃?xì)?，而且?主要的是用于燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電，可節(jié)約能源、減少二氧化碳C02和二氧 化硫的S02的排放。
在干餾碳化運行時，爐內(nèi)所被干餾碳化的物料和氣化物料產(chǎn)生的揮
發(fā)份中甲烷CR,、 一氧化碳CO、氫H2、碳?xì)浠衔?H腿等高發(fā)熱量的 烴類物質(zhì)，將全部轉(zhuǎn)化成高發(fā)熱量的燃?xì)鈦硖岣呱镔|(zhì)燃?xì)庵械臒嶂担?每立方米高達(dá)6000kj/m3左右，克服了現(xiàn)有各種下吸式熱解爐和下吸式氣 化爐在氣化運行時，由于所使用的空氣(氣化劑)從上爐口吸入爐內(nèi)， 首先進(jìn)入爐內(nèi)上部物料干燥層，而后進(jìn)入干燥層下部的物料干餾層，最 后進(jìn)入氧化層和還原層發(fā)生氣化反應(yīng)，因此，物料在上部干餾時所釋放 出的揮發(fā)份中甲烷CH4、 一氧化碳CO、氫&、碳?xì)浠衔顲hHmm等高發(fā)
熱量的烴類物質(zhì)，都被吸入到下面氧化層中被燃燒生成二氧化碳等不可 燃的氣體而后再進(jìn)入下面的還原層被還原成一氧化碳CO、氫仏等可燃?xì)?體，所以各種下吸式熱解爐和下吸式氣化爐所生產(chǎn)的燃?xì)鉄嶂刀贾挥?4000-5000kj/m3。
本實用新型生產(chǎn)的生物質(zhì)干餾炭具有良好的表面特性，炭質(zhì)疏松多 孔、灰份少、含碳量高，與傳統(tǒng)的木質(zhì)炭成份相同，可廣泛替代木質(zhì)炭 用做工業(yè)、化工、環(huán)境保護(hù)等方面的炭化材料，生產(chǎn)活性炭，炭黑等具有高附加值的炭化產(chǎn)品和人們生活中的燒烤炭。


附圖1是本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖，
圖中l(wèi)是加料管密封閥、2是爐頂加料管口、 3是爐頂人孔爐門、4
是上爐頂、5是爐內(nèi)上部加料室、6是爐體聯(lián)接法蘭、7是水夾套爐體、 8是氣化反應(yīng)室燃?xì)鈹U(kuò)散口、 9是爐內(nèi)耐火內(nèi)襯、IO是爐內(nèi)干餾炭化室、 ll是爐內(nèi)氣化反應(yīng)室、12是抽吸爐內(nèi)燃?xì)夤芸凇?13是爐內(nèi)擋料圈、14 是氣化反應(yīng)室下部爐門、15是氣化反應(yīng)室刮灰板、16是氣化反應(yīng)室集 灰斗、17是干餾炭集炭室、18是集炭室出炭管口、 19是集灰斗絞龍出 灰管口、 20是氣化反應(yīng)室刮灰板轉(zhuǎn)動絞龍齒輪、21是爐體下部支撐架、 22是爐體支撐柱、23是集灰斗出灰絞龍、24是刮炭板轉(zhuǎn)動套管齒輪、 25是爐內(nèi)進(jìn)空氣管口、 26是集炭室刮炭板、27是爐內(nèi)氣化反應(yīng)室支撐 架、28是爐內(nèi)檔料圈進(jìn)氣口、 29是抽吸爐內(nèi)燃?xì)夤芸凇?30是爐體內(nèi)壁 耐火內(nèi)襯支撐圈、31是氣化反應(yīng)室耐火套、32是爐體水夾套出水管口、 33是爐頂隔熱保溫層、34是爐頂圓弧底板、35是爐內(nèi)可燃?xì)夥派⒎辣?管口。
具體實施方法
對照附圖1，其結(jié)構(gòu)是在上爐頂4的上部中間設(shè)有加料管口 2，在 加料管口 2的兩側(cè)設(shè)有爐頂人孔爐門3和爐內(nèi)燃?xì)夥派⒎辣芸?35，加 料管口 2的上部設(shè)有密封加料閥1，上爐頂4的下部設(shè)有圓弧形底板34， 在圓弧型底板34上部設(shè)有保溫隔熱層33，水夾套爐體7的爐內(nèi)設(shè)有干 餾炭化室10，在干餾炭化室10的中部設(shè)有檔料圈13，擋料圈13的外 部兩側(cè)設(shè)有第一抽吸爐內(nèi)燃?xì)夤芸?12、第二抽吸爐內(nèi)燃?xì)夤芸?29，在 擋料圈13的下部設(shè)有爐內(nèi)擋料圈進(jìn)氣口 28，在干餾炭化室10的下部設(shè) 有錐形水夾套集炭室17，錐形水夾套集炭室17的底部設(shè)有出炭管口 18和刮炭板26，刮炭板26與刮炭轉(zhuǎn)動套管齒輪24相接，干餾炭化室10 的中間設(shè)有氣化反應(yīng)室ll、氣化反應(yīng)室11設(shè)有耐火套31，在耐火套31 的上部設(shè)有燃?xì)鈹U(kuò)散口 8，在耐火套31的下部設(shè)有氣化反應(yīng)室下部爐門 14，在氣化反應(yīng)室爐門14的下部設(shè)有爐排刮灰板15，爐排刮灰板15的 下部設(shè)有集灰斗16，在集灰斗16的下部設(shè)有刮灰板轉(zhuǎn)動絞龍齒輪20， 在刮灰板轉(zhuǎn)動絞龍齒輪20的上部設(shè)有絞龍出灰管口 19，爐體7的下部 設(shè)有爐體支撐柱22，爐體支撐柱22與爐體支撐柱22之間設(shè)有爐體下部 支撐架21，水夾套爐體7的內(nèi)壁中部設(shè)有耐火內(nèi)襯支撐圈30，水夾套 爐體7的上部設(shè)有水夾套出水管口 32。 實施例1:
以稻殼、果殼等物料(水分控制在10%左右)，通過設(shè)置在上爐頂4的 上部中間加料管口2，加入爐(0)直徑1.6米，爐體高5.3米)內(nèi)的爐 內(nèi)上部集料室5分布進(jìn)入干餾炭化室10和氣化反應(yīng)室11中，待物料加 滿后，關(guān)閉加料密封閥1，打開設(shè)置在氣化反應(yīng)室底部的進(jìn)空氣管口， 啟動設(shè)置在爐外的負(fù)壓羅茨風(fēng)機(jī)，而后開啟設(shè)置在氣化反應(yīng)室下部的爐 門14;點燃?xì)饣磻?yīng)室內(nèi)的氣化物料，關(guān)好爐門14;在爐外負(fù)壓羅茨 風(fēng)機(jī)的作用下，抽吸氣化室中所產(chǎn)生500-700C。高溫缺氧的燃?xì)?，通過 設(shè)置在氣化反應(yīng)室上部的燃?xì)鈹U(kuò)散口擴(kuò)散到氣化反應(yīng)室周邊的干餾炭 化室10中，將炭化物料干餾成生物質(zhì)炭；生物質(zhì)炭進(jìn)入設(shè)置在干餾炭 化室10的下部集炭室17內(nèi)，通過設(shè)置在集炭室17底部刮炭板26將生 物質(zhì)干餾炭刮入設(shè)置在集炭室17底部的出炭管口 18排出爐外即成生物 質(zhì)干餾炭產(chǎn)品。物料在干餾炭化室IO被干餾時釋放出揮發(fā)份中的甲烷、 一氧化碳、氫、碳?xì)浠衔锔甙l(fā)熱量烴類物質(zhì)，與從氣化反應(yīng)室產(chǎn)生的 燃?xì)饣旌虾笃淙細(xì)鉄嶂蹈哌_(dá)6000kJ/m3。
該爐每小時耗用稻殼1000kg，其中，用做爐內(nèi)氣化反應(yīng)室中的氣化物料500kg生產(chǎn)生物質(zhì)燃?xì)?，用做爐內(nèi)干餾炭化室中的碳化物料500kg，每 小時可生產(chǎn)生物質(zhì)干餾炭200kg/h，氧化碳(灰渣)150kg/h含水份生物 質(zhì)油及木醋酸100kg/h，木焦油10kg/h并同時生產(chǎn)物質(zhì)燃?xì)?1250-1500m7h，可供發(fā)電450kw/h給中小型大米廠自用電。
權(quán)利要求1、快速熱解炭化爐，其特征是在上爐頂?shù)纳喜恐虚g設(shè)有加料管口，在加料管口的兩側(cè)設(shè)有爐頂人孔爐門和爐內(nèi)燃?xì)夥派⒎辣芸?，加料管口的上部設(shè)有密封加料閥，上爐頂?shù)南虏吭O(shè)有圓弧形底板，在圓弧型底板上部設(shè)有保溫隔熱層，水夾套爐體的爐內(nèi)設(shè)有干餾炭化室，在干餾炭化室的中間設(shè)有檔料圈，擋料圈的外部兩側(cè)設(shè)有第一抽吸爐內(nèi)燃?xì)夤芸?、第二抽吸爐內(nèi)燃?xì)夤芸冢趽趿先Φ南虏吭O(shè)有爐內(nèi)擋料圈進(jìn)氣口，在干餾炭化室的下部設(shè)有錐形水夾套集炭室，錐形水夾套集炭室的底部設(shè)有出炭管口和刮炭板，刮炭板與刮炭轉(zhuǎn)動套管齒輪相接，干餾炭化室的中間設(shè)有氣化反應(yīng)室、氣化反應(yīng)室設(shè)有耐火套，在耐火套的上部設(shè)有燃?xì)鈹U(kuò)散口，在耐火套的下部設(shè)有氣化反應(yīng)室爐門，在氣化反應(yīng)室爐門的下部設(shè)有爐排刮灰板，爐排刮灰板的下部設(shè)有集灰室，在集灰室的下部設(shè)有刮灰板轉(zhuǎn)動絞龍齒輪，在刮灰板轉(zhuǎn)動絞龍齒輪的上部設(shè)有絞龍出灰管口，爐體的下部設(shè)有爐體支撐柱，爐體支撐柱與爐體支撐柱之間設(shè)有爐體下部支撐架，水夾套爐體內(nèi)壁的中部設(shè)有耐火內(nèi)襯支撐圈，水夾套爐體的上部設(shè)有水夾套出水管口。
專利摘要本實用新型是快速熱解炭化爐，其結(jié)構(gòu)是在加料管口兩側(cè)設(shè)爐頂人孔爐門和爐內(nèi)燃?xì)夥派⒎辣芸?，圓弧型底板上部設(shè)有保溫隔熱層，水夾套爐體爐內(nèi)的干餾炭化室中的擋料圈兩側(cè)設(shè)有抽吸爐內(nèi)燃?xì)夤芸?，錐形水夾套集炭室底部設(shè)出炭管口和刮炭板，刮炭板與刮炭轉(zhuǎn)動套管齒輪相接，耐火套上、下部設(shè)有燃?xì)鈹U(kuò)散口、氣化反應(yīng)室爐門，集灰室上的刮灰板轉(zhuǎn)動絞龍齒輪上部設(shè)絞龍出灰管口，爐體支撐柱與爐體支撐柱間設(shè)爐體下部支撐架，水夾套爐體內(nèi)壁中部設(shè)耐火內(nèi)襯支撐圈，水夾套爐體的上部設(shè)有水夾套出水管口。優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，耗用鋼材少，炭化速度快、效率高、投資少、便于工業(yè)化生產(chǎn)，無污染排放，排放物木醋酸、木焦油、生物質(zhì)油都將收集用做工業(yè)、化工原料。
文檔編號C10B53/02GK201148415SQ20082003040
公開日2008年11月12日 申請日期2008年1月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月2日
發(fā)明者韓璋鑫 申請人:韓璋鑫