專利名稱：制炭過程的廢氣收集利用方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢氣的綜合利用方法及裝置，特別是一種制炭過程的廢氣收集利用方法和裝置。
背景技術(shù)：
機制木炭的生產(chǎn)過程是這樣的，它是以木屑和廢棄植物秸桿為原料，將原料粉碎、篩分 后進(jìn)行烘干，烘干后的原料通過制棒機制成原料棒，然后再放在炭窯中燒制成成品炭。在整 個機制木炭的產(chǎn)生過程中，會產(chǎn)生大量的粉塵和煙氣，也稱做制炭廢氣。過去這些廢氣都是 直接排空，也就是說直接排放至大氣中。這些廢氣中含有大量的粉塵和有害氣體，對大氣造 成嚴(yán)重的污染，所以大家都說制炭行業(yè)是環(huán)境污染大戶。另外在制炭過程排放的這些廢氣中 含有大量的可燃?xì)怏w，還含有大量的木醋液和木焦油。木醋液和木焦油可作為其它行業(yè)的原 料，如化工、醫(yī)藥、防腐劑、葉面肥等，可用來改良土壤，恢復(fù)土壤肥力，提高培育力；制 造肥料，抑制雜草的生長；還具有抗霉、抗菌、抗氧化的作用等。所以在制炭過程中將這些 有用的物質(zhì)白白的排放掉，也造成了資源浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種制炭過程的廢氣收集利用方法及裝置。本發(fā)明可以將制炭 過程中的廢氣綜合利用，節(jié)省資源。
本發(fā)明的技術(shù)方案制炭過程的廢氣收集利用方法，該方法是將烘干機的氣料混合物進(jìn) 行煙料分離后得到的氣體做粉塵過濾得到氣體A;將制棒機排出的廢氣過濾得到氣體B;將氣 體A和B以及炭窯產(chǎn)生的廢氣收集在一起，得到制炭煙氣，將制炭煙氣做凈化處理，得到可燃 氣體。
上述的制炭過程的廢氣收集利用方法中，所述的凈化處理，包括先將制炭煙氣冷卻至 IO(TC以下，從制炭煙氣中分離出木醋液。
前述的制炭過程的廢氣收集利用方法中，所述的凈化處理，還包括對分離過木醋液的氣 體進(jìn)行木焦油分離。
前述的實現(xiàn)制炭過程的廢氣收集利用方法的裝置，構(gòu)成包括與烘干機群相接的烘干過濾 器，與制棒機群和烘干過濾器相接的總過濾裝置，與炭窯群和總過濾裝置相接的凈化裝置， 與凈化裝置相接的儲氣裝置。上述的裝置中，所述的凈化裝置，構(gòu)成包括經(jīng)管道依次連接的冷卻器組和木醋液分離裝置。
前述的裝置中，所述的木醋液分離裝置，構(gòu)成包括木醋液分離罐，罐上設(shè)有氣體進(jìn)口和 出口，罐中設(shè)有一組換熱管， 一組換熱管兩端分別設(shè)有過濾器，罐的底部設(shè)有木醋液收集口
前述的裝置中，還包括經(jīng)管道與木醋液分離裝置依次連接的兩級木焦油分離裝置；所述 的木焦油分離裝置，構(gòu)成包括木焦油分離罐，罐上設(shè)有氣體進(jìn)口和出口，罐中設(shè)有一組氣體 過濾器，罐的底部設(shè)有木焦油收集口。
前述的裝置中，在凈化裝置的前端設(shè)有廢氣風(fēng)機；在凈化裝置與儲氣裝置之間接有凈化 風(fēng)機。
前述的裝置中，在凈化風(fēng)機與儲氣裝置之間接有水封裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將制炭過程排放的廢氣通過收集和凈化處理獲得可燃?xì)怏w，大 大的減少了排放到空氣中的有害物質(zhì)。利用本發(fā)明獲得的可燃?xì)饪梢杂脕戆l(fā)電和作為生活、 生產(chǎn)用氣裝置，變廢為寶。為制炭行業(yè)提供一條節(jié)能、減排的循環(huán)環(huán)保生產(chǎn)鏈，是一項能量 循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈系統(tǒng)工程。同時在對廢氣的凈化過程中，還可以提取木醋液和木焦油可作為其它 行業(yè)的原料。具有顯著的經(jīng)濟效益。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖2是凈化裝置的結(jié)構(gòu)框圖3是本發(fā)明的平面示意圖4是凈化裝置的示意圖5是木醋液分離裝置的示意圖6是木焦油分離裝置的示意圖。
附圖中的標(biāo)記為l-烘干機群，2-制棒機群，3-炭窯群，4-分離機群，5-烘干過濾器， 6-總過濾裝置，7-廢氣風(fēng)機，8-凈化裝置，9-凈化風(fēng)機，10-水封裝置，11-儲氣裝置，12 -發(fā)電機組，13-生活用氣裝置，14-生產(chǎn)用氣裝置，16-冷卻器組，17-木醋液分離裝置，18-一級木焦油分離裝置，19-二級木焦油分離裝置，20-木醋液收集池，21-低濃度木焦油收集 池，22-高濃度木焦油收集池，23-冷水池，24-熱水池，25-原料，26-成品炭，27-木醋液分 離罐，28-換熱管，29-過濾器，30-木醋液收集口， 31-木焦油分離罐，32-氣體過濾器，33-木焦油收集口。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不作為對本發(fā)明做任何限制 的依據(jù)。
實施例。制炭過程的廢氣收集利用方法，如圖1所示，本發(fā)明的方法是把現(xiàn)有的制炭過 程中的廢氣進(jìn)行收集利用，現(xiàn)有的制炭生產(chǎn)線如圖l中的空箭頭指示方向所示，是通過由烘 干機構(gòu)成的烘干機群1將原料25烘干、再通過由制棒機構(gòu)成的制棒機群2壓制成棒料，最后通 過同單個的炭窯構(gòu)成的炭窯群3燒制成成品木炭26。所用的原料可以是木屑，也可以是植物 秸桿，或者是木屑和植物秸桿的混合物。烘干機群l、制棒機群2和炭窯群3產(chǎn)生的廢氣經(jīng)管 道(如圖l中的細(xì)實線箭頭所示)與本發(fā)明的廢氣收集處理裝置(如圖l中的虛線框所示)連 接。本發(fā)明的廢氣收集利用方法是將烘干機的氣料混合物(因為烘干機是通過通過烘干機內(nèi) 部的高溫氣體對物料進(jìn)行烘干的，所以從烘干機輸出的物料中含有大量的氣體，稱為氣料混 合物)，通過由現(xiàn)有的分離機構(gòu)成的分離機群4將物料和氣體分離，物料供給制棒機作為制棒 的原料，因為分離出的氣體中還是含有粉塵的，所以還需要將氣體中的粉塵過濾掉，得到從 烘干機中提取的氣體A;制棒機排出的廢氣也存在一些粉塵，因此也需要通過過濾器將制棒 機排出的廢氣進(jìn)行過濾，得到從制棒機排出的氣體B;將氣體A和B以及炭窯產(chǎn)生的廢氣收集 在一起，得到制炭煙氣，將制炭煙氣做凈化處理，凈化處理過程是先將制炭煙氣冷卻至ioo 'C以下，從制炭煙氣中分離出木醋液，然后再從已經(jīng)分離出木醋液的氣體中分離出木焦油， 得到可燃?xì)怏w。
實現(xiàn)制炭過程的廢氣收集利用方法的裝置，構(gòu)成包括與烘干機群1相接的烘干過濾器5， 與制棒機群2和烘干過濾器5相接的總過濾裝置6，與炭窯群3和總過濾裝置6相接的凈化裝置8 ，與凈化裝置8相接的儲氣裝置11 。凈化裝置8的構(gòu)成包括經(jīng)管道依次連接的冷卻器組16和木 醋液分離裝置17。還可以包括經(jīng)管道與木醋液分離裝置17依次連接的兩級木焦油分離裝置； 兩級木焦油分離裝置分別是一級木焦油分離裝置18和二級木焦油分離裝置19。采用兩級木焦 油分離裝置是為了能得到濃度不同的木焦油。所述的木醋液分離裝置17構(gòu)成包括木醋液分離 罐27，罐上設(shè)有氣體進(jìn)口和出口，罐中設(shè)有一組換熱管28， 一組換熱管28兩端分別設(shè)有過濾 器29，罐的底部設(shè)有木醋液收集口30。所述的木焦油分離裝置，構(gòu)成包括木焦油分離罐31， 罐上設(shè)有氣體進(jìn)口和出口，罐中設(shè)有一組氣體過濾器32，罐的底部設(shè)有木焦油收集口33。在 凈化裝置8的前端設(shè)有廢氣風(fēng)機7，用于將烘干機群l、制棒機群2和炭窯群3產(chǎn)生的廢氣抽出 ，使廢氣在管道中具有一定的壓力和流速；在凈化裝置8與儲氣裝置11之間接有凈化風(fēng)機9， 同樣是為了提高氣體的壓力和流速。在凈化風(fēng)機9與儲氣裝置11之間接有水封裝置10，水封裝置的作用是使收集到的氣體可以進(jìn)入儲氣裝置ll，而儲氣裝置ll中的氣體不能逆向外流。 水封裝置10的原理相當(dāng)于一個單向壓力閥，是根據(jù)水位高度控制的壓力閥，由于輸入的氣體 壓力大于水壓，氣體可以進(jìn)行儲氣罐，而儲氣罐中的氣體不能從輸入口向外流出，水封裝置 IO可以是一個裝有水的密封桶，進(jìn)氣管的出口設(shè)在桶體的水位下方，出氣管設(shè)在桶體的水位 之上，使氣體可以通過水封裝置10進(jìn)入儲氣裝置11，而儲氣裝置ll中的氣體不能逆向流出。
在本發(fā)明的管道上設(shè)有若干控制閥，可以通過控制閥的打開或關(guān)閉同時對烘干機群l、
制棒機群2和炭窯群3產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行收集和處理。也可以關(guān)閉三個機群中某一個機群的控制 閥，對另外兩個機群的廢氣進(jìn)行收集和處理。還可以關(guān)閉其中兩個機群的控制閥，只收集一 個機群的廢氣。當(dāng)設(shè)備需要維修或不需要收集時，也可以同時關(guān)閉三個機群的收集閥門，打 開管道通向大氣的閥門，讓廢氣排空。使用靈活。
管道的連接是這樣的，與烘干機群1連接的分離機群4經(jīng)管道與烘干過濾器5連接，烘干 過濾器5經(jīng)帶閥門管道與總過濾裝置6連接；烘干過濾器5經(jīng)帶閥門的管道排空(即排放到大 氣中)。制棒機群2經(jīng)帶閥門管道與總過濾裝置6連接，制棒機群2經(jīng)帶閥門的管道排空?？?過濾裝置6經(jīng)管道與廢氣風(fēng)機7連接；炭窯群3經(jīng)帶閥門的管道與廢氣風(fēng)機7連接；炭窯群3經(jīng) 帶閥門的管道排空。廢氣風(fēng)機7經(jīng)管道依次與凈化裝置8、凈化風(fēng)機9、水封裝置10和儲氣裝 置ll連接；水封裝置10出來后的氣體為可燃?xì)怏w?？扇?xì)怏w存放在儲氣裝置ll中，儲氣裝置 11經(jīng)帶閥門的管道與發(fā)電機組12、生活用氣裝置13和生產(chǎn)用氣裝置14連接；用于發(fā)電或生活 、生產(chǎn)用氣。儲氣裝置ll經(jīng)帶閥門的管道排空。發(fā)電機組12、生活用氣裝置13和生產(chǎn)用氣裝 置14前端的管道上分別設(shè)有閥門。設(shè)置閥門的目的是為了便于控制煙氣的流向。
所述凈化裝置8的框圖如圖2所示，圖4是凈化裝置8的結(jié)構(gòu)圖，它包括經(jīng)管道依次連接的 冷卻器組16，冷卻器組可以由一個或多個水冷卻裝置構(gòu)成，冷卻器組16與循環(huán)水池連接，循 環(huán)水池包括冷水池23和熱水池24，冷水池23與熱水池24之間設(shè)有連通管。冷卻器組16產(chǎn)生的 熱水也可以為生活或生產(chǎn)提供熱水。冷卻器組16也可以是利用高溫廢氣加熱的鍋爐，在對鍋 爐中的水進(jìn)行加熱的過程中，使高溫廢氣的溫度降低，如果使用一臺鍋爐不能得廢氣溫度降 低到所需溫度，可以多帶幾臺鍋爐。 一舉兩得，廢氣利用，可以為生產(chǎn)生活提供熱水，也可 以用來取暖。因為制炭產(chǎn)生的廢氣中含有具有價值很高的木醋液和木焦油，而這些木醋液和 木焦油和廢氣一起燃燒掉一方面會造成浪費，也對設(shè)備造成損害，因此本發(fā)明還設(shè)置有木醋 液分離裝置17和木焦油分離裝置。
所述的木醋液分離裝置如圖5所示，它的構(gòu)成包括木醋液分離罐27，罐上設(shè)有氣體進(jìn)口 和出口，罐中設(shè)有一組換熱管28， 一組換熱管28兩端分別設(shè)有過濾器29，罐的底部設(shè)有木醋液收集口30。其工作原理是根據(jù)冷凝原理，通過在換熱管中通以冷水，在冷水的冷卻作用下 使木醋液凝結(jié)在換熱管的管壁上，然后從罐底的木醋液收集口30流出。木醋液分離裝置17與 木醋液收集池20連接，用于收集分離出來的木醋液。
所述的木焦油分離裝置如圖6所示，它的構(gòu)成包括木焦油分離罐31，罐上設(shè)有氣體進(jìn)口 和出口，罐中設(shè)有一組氣體過濾器32，罐的底部設(shè)有木焦油收集口33。 一組氣體過濾器32包 含了一層或一層以上的過濾器，該過濾器的密度較高，氣體可以通過，但氣體中的木焦油不 能通過過濾器，由過濾器的邊緣流至罐底的木焦油收集口33。為了提取不同濃度的木焦油本 發(fā)明設(shè)了兩級木焦油分離裝置，分別是一級木焦油分離裝置18和二級木焦油分離裝置19，兩 級木焦油分離裝置的結(jié)構(gòu)相同，只是其中的過濾器密度不同， 一級木焦油分離裝置18中的過 濾器密度較低， 一級木焦油分離裝置19中的過濾器密度較高， 一級木焦油分離裝置18與低濃 度木焦油收集池21連接，二級木焦油分離裝置19與高濃度木焦油收集池22連接。用于收集分 離出來的不同濃度的木焦油。
權(quán)利要求
1.制炭過程的廢氣收集利用方法，其特征在于該方法是將烘干機的氣料混合物進(jìn)行煙料分離后得到的氣體做粉塵過濾得到氣體A；將制棒機排出的廢氣過濾得到氣體B；將氣體A和B以及炭窯產(chǎn)生的廢氣收集在一起，得到制炭煙氣，將制炭煙氣做凈化處理，得到可燃?xì)怏w。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的制炭過程的廢氣收集利用方法，其特征在于:所述的凈化處理，包括先將制炭煙氣冷卻至10(TC以下，從制炭煙氣中分離出木醋液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制炭過程的廢氣收集利用方法，其特征在于:所述的凈化處理，還包括對分離過木醋液的氣體進(jìn)行木焦油分離。
4.實現(xiàn)權(quán)利要求l、 2或3制炭過程的廢氣收集利用方法的裝置，其特 征在于該裝置包括與烘干機群(1)相接的烘干過濾器(5)，與制棒機群(2)和烘干過 濾器(5)相接的總過濾裝置(6)，與炭窯群(3)和總過濾裝置(6)相接的凈化裝置(8 )，與凈化裝置(8)相接的儲氣裝置(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的凈化裝置(8) ，構(gòu)成包括經(jīng)管道依次連接的冷卻器組(16)和木醋液分離裝置(17)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于所述的木醋液分離裝置 (17)，構(gòu)成包括木醋液分離罐(27)，罐上設(shè)有氣體進(jìn)口和出口，罐中設(shè)有一組換熱管( 28)， 一組換熱管(28)兩端分別設(shè)有過濾器(29)，罐的底部設(shè)有木醋液收集口 (30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于還包括經(jīng)管道與木醋液 分離裝置(17)依次連接的兩級木焦油分離裝置；所述的木焦油分離裝置，構(gòu)成包括木焦油 分離罐(31)，罐上設(shè)有氣體進(jìn)口和出口，罐中設(shè)有一組氣體過濾器(32)，罐的底部設(shè)有 木焦油收集口 (33)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于在凈化裝置(8)的前 端設(shè)有廢氣風(fēng)機(7);在凈化裝置(8)與儲氣裝置(11)之間接有凈化風(fēng)機(9)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于在凈化風(fēng)機(9)與儲氣裝置(11)之間接有水封裝置(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開了制炭過程的廢氣收集利用方法及裝置。其方法是將烘干機的氣料混合物進(jìn)行氣料分離后得到的氣體做粉塵過濾得到氣體A；將制棒機排出的廢氣過濾得到氣體B；將氣體A和B以及炭窯產(chǎn)生的廢氣收集在一起，得到制炭煙氣，將制炭煙氣做凈化處理，得到可燃?xì)怏w。其裝置包括與烘干機群(1)相接的烘干過濾器(5)，與制棒機群(2)和烘干過濾器(5)相接的總過濾裝置(6)，與炭窯群(3)和總過濾裝置(6)相接的凈化裝置(8)，與凈化裝置(8)相接的儲氣裝置(11)。本發(fā)明可以將制炭過程中的廢氣綜合利用，節(jié)省資源。還可以提取木醋液和木焦油可作為其它行業(yè)的原料。具有顯著的經(jīng)濟效益。
文檔編號C10K1/00GK101638592SQ20091030586
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者李觀德 申請人:李觀德