池式秸稈綜合利用炭化裝置的製作方法

2023-09-23 16:02:10 1

專利名稱：池式秸稈綜合利用炭化裝置的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種秸稈炭化裝置，具體說是一種炭化室為池式結構的秸稈炭化裝置。
二背景技術：
農作物秸稈產出量巨大，屬可再生資源，秸稈處理利用技術是開發利用可再生資源的一個重要課題。據統計，中國農業有可耕地19億多畝，考慮去除一少部分土地非農作物種植因素，平均每畝地年產秸稈約0.5噸，全國年產秸稈約9億多噸。但是綜合利用狀況不太理想，大多被白白浪費掉了。近幾年有人發明了一些秸稈炭化設備，利用秸稈炭化制炭，這種方式能分散就地建廠，適應秸稈的處理，提高了秸稈的利用率，但目前的炭化設備均難以適應。由於秸稈密度小、容積大，現有炭化爐無論乾餾爐還是容積相對較大的自燃式悶炭爐，其容積均有限，用來炭化秸稈產量極低，成本很高，且裝出料不便。現在也有試將秸稈粉碎、烘乾、擠壓成型後再炭化的，這種方法雖然增大了密度和裝爐量，但電費、人工成本耗費巨大，且成型質量也不理想，產品缺乏競爭力，同時現有自燃式悶炭爐炭化過程大量排出有害氣體汙染環境。因此，現有處理技術，還不適應秸稈資源的特殊性，效益不佳。
三
發明內容
本實用新型要解決的關鍵問題是設計一種能大量轉化農作物秸稈，使其炭化後變成一種新能源的池式秸稈綜合利用炭化裝置，以克服現有技術存在的缺陷。
本實用新型的實現過程是這樣的本實用新型的池式秸稈綜合利用炭化裝置，主要由爐體、炭化室、冷凝分離裝置組成，其特徵在於本實用新型的爐體由可移動爐蓋和池式炭化室組成，池式炭化室底和爐體底之間設計有氣體流通道，氣體流通道縱橫交錯分布，互相貫通；在池式炭化室底面上分布有通氣小孔或通氣縫隙；在池式炭化室上部四周設有燃氣燃燒裝置，冷凝分離裝置一端經出氣總管接氣體流通道的出口，另一端接氣泵的進氣口，氣泵的出氣口經回燒供氣管接燃氣燃燒裝置；在冷凝分離裝置底部設有分離液排出控制閥。
為保證炭化室工作的空氣量，在爐體上設計有空氣分布裝置，空氣分布裝置可安裝在爐蓋內，主要包括空氣控制閥和空氣分布管道，空氣分布管道固定安裝在爐蓋內，管壁上分布有進氣孔，空氣控制閥穿過爐蓋頂與空氣分布管道相連接。
為使炭化完成後池式炭化室快速降溫，以便出料，在爐蓋內設有降溫噴水裝置，降溫噴水裝置由供水管道、噴淋水管道、供水控制閥和卡口活接頭組成，噴淋水管道縱向並聯均勻安裝在爐蓋內、空氣分布管道下方，在噴淋水管道壁上均布有噴水小孔，可向池式炭化室均勻噴淋小水滴。
為使爐蓋密封的更好，在爐體上口周邊設有U型密封槽，爐蓋的四周邊緣嵌在U型密封槽內。
為保證無障礙作業，將爐蓋整體全部移出爐體上口，可移動式爐蓋的移動方式可採用軌道移動，即在爐體上口兩側各設有一軌道，並向爐體一端外延伸，在爐蓋兩側安裝有軌道輪與軌道配合，爐蓋可沿軌道整體移動離開爐體上口；因爐蓋較大，也較重，為方便開啟和關閉爐蓋，在爐蓋頂部設計有牽引鉤，及關蓋換向定滑輪，換向定滑輪可安裝在固定於爐體頂部的一門子架上；在爐蓋的兩端下部由連接軸各連接一活動翻板，螺旋頂杆設置在U型密封槽上，開蓋時鬆開螺旋頂杆，向上翻起翻板即可。
本實用新型的積極效果是(1)採用池式炭化室，容積可大可小，可按技術要領最大限度的增大容積，適應秸稈大批量散裝炭化，降低炭化成本；(2)爐體上部使用可移動式爐蓋，既可實現封閉保溫，又能在裝料、出炭時把炭化室上口全部敞開，實現無障礙作業，提高作業效率，並可實現機械化作業；(3)炭化過程的加熱採用炭材自燃和炭化分解產生的燃氣回燒相結合的方式，節約炭材，不用外來熱源；(4)炭化分解氣體不向大氣排放，經冷凝分離裝置分離出木焦油、木醋液等有價值的產品和燃氣，淨化後的燃氣用於炭化回燒，清潔環保。
四

圖1為本實用新型的主視結構示意圖；圖2為本實用新型的俯視結構示意圖；圖3為圖1的A-A向剖視圖；圖4為圖1的B部放大圖。
五具體實施方式
以下結合附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式
圖1為本實用新型的主視結構示意圖，它是由爐體、炭化室和冷凝分離裝置組成的，其關鍵在於整個爐體1是由可移動的爐蓋6和池式炭化室2組成的，池式炭化室2周圍的壁由隔熱保溫材料製成，池式炭化室底3和爐體1的底之間設計有氣體流通道4，氣體流通道縱橫交錯，相互貫通，如圖1、圖3所示，主要是方便氣體順利排出；在池式炭化室底3面上設有通氣小孔31或通氣縫隙32，也可以在池式炭化室底3上既設有小孔31也設有通氣縫隙32，如圖2所示；冷凝分離裝置14一端經總出氣管道13接氣體流通道4的出口，另一端經連接管19接氣泵18的進氣口，氣泵18的出氣口接一氣櫃，氣櫃經一閥門和回燒供氣管20接安裝在池式炭化室2上部周邊的燃氣燃燒裝置5，燃氣燃燒裝置5由燃氣管道和氣孔組成；在冷凝分離裝置14上設有冷凝水進水口和出水口16和17，分離液排出控制閥15設在冷凝分離裝置14的底部。
在池式炭化室底3上設通氣小孔31，在其下面設氣體流通道4，出氣口也設在爐體的底部，這是通過氣泵把炭化分解出的氣體從炭化室下部抽出，並使炭化室的熱量從上向下快速傳遞，提高炭化效率。
連接氣體流通道4出口和冷凝分離裝置14的總出氣管13儘可能短一些，因沒有被冷凝分離的氣體中含有腐蝕性較強的木焦油和木醋酸，或採用不鏽鋼管。
為保證炭化室工作的空氣量，在爐蓋上設計有空氣分布裝置，空氣分布裝置可安裝在爐蓋6內，它主要包括空氣控制閥7和空氣分布管道8，如圖1、圖2和圖3所示，4根空氣分布管道8固定安裝在爐蓋6內，管壁上分布有進氣孔，有4個空氣控制閥7穿過爐蓋6的頂與空氣分布管道8相連接，爐蓋6內的每根空氣分布管道8都是連通的。
為使炭化完成後池式炭化室快速降溫，以便出料，在爐蓋6內設有降溫噴水裝置，降溫噴水裝置由供水管道10、噴淋水管道9、控制閥11和卡口活接12組成，噴淋水管道9有多根縱向並聯均勻安裝在爐蓋6內、空氣分布管道8的下方，噴淋水管道9的進水口接供水管道10，可經控制閥11、卡口活接12與自來水快速對接和斷開；在噴淋水管道9的管壁上均布有噴水小孔，可向池式炭化室2內均勻噴淋小水滴，如圖1和圖3所示。
爐蓋6頂部一側設置有點火裝置2 8。如圖2所示。
為保證爐蓋密封，爐體1上口四周設置有U型密封槽29，合蓋後爐蓋四周邊稜嵌入U型密封槽29，再用密封材料填入U型密封槽29壓實密封。如圖2、圖3、圖4所示。
本實用新型的池式秸稈綜合利用炭化裝置在實施時，為方便爐蓋移動，設計了如下優選方案爐蓋6兩側安裝若干個軌道輪21，在爐體1上部兩邊安裝有軌道22，爐體一端設有軌道支架23，把軌道向爐體一端延伸若干長度。爐蓋面向軌道延伸方向一端設有開蓋牽引點24，該端頂部設有合蓋牽引點25。為改變合蓋時的牽力方向，在爐體1上固定有門子架26，門子架上安裝開蓋換向定滑輪27。如圖1、圖2、圖3所示。
爐蓋6兩端下部設置活動翻板35，以連接軸30與爐蓋連接，連接縫隙固定有耐高溫密封墊33，在開、合爐蓋時把活動翻板35向外翻起，以便爐蓋移動。在U型密封槽29上設置有螺旋頂杆34，用於合蓋後頂緊活動翻板32。如圖2、圖4所示。
爐蓋6的開、合移動是這樣操作的開蓋時將鋼索連接於開蓋牽引點24，把鋼索引向軌道延伸方向，用動力牽引即可打開爐蓋；合蓋時將鋼索連接於合蓋牽引點25，再繞過換向定滑輪27，引向軌道延伸方向，以動力牽引，即可把爐蓋移動至爐體上口合上爐蓋。
本實用新型的秸稈綜合利用炭化爐裝置的使用方法如下(1)裝料。鬆開螺旋頂杆34，先將爐蓋6兩端的活動翻板32向外翻起，然後牽引開啟爐蓋6，將秸稈或其它炭材裝入炭化室2並壓實，裝至與炭化室2上口相平，牽引合上爐蓋6，併合上活動翻板35，旋轉螺旋頂杆34頂緊，向密封槽29內填實密封材料。(2)點火。打開空氣控制閥7，啟動氣泵18和冷凝分離裝置15的循環水系統，開啟點燃噴火裝置28，引燃秸稈，待秸稈燃著後關閉點燃噴火裝置28。(3)炭化。炭化室內上部秸稈全部燃者後炭化即開始，待分離出的燃氣穩定後即可通過回燒供氣管20輸入炭化室內的燃氣燃燒管5回燒。炭化室2底部裝有若干測溫探頭，根據溫度顯示及時調節空氣控制閥7。炭化完成後關閉氣泵18和冷凝分離裝置14的循環水。開啟降溫水控制閥11熄火降溫，降至一定溫度後停止供水。(4)出爐。開啟爐蓋6，將炭末運出炭化室2，準備下爐生產。(5)炭化過程應及時打開分離液體排出控制閥15，將冷凝分離出的木焦油、木醋液混合液體排放出來，移裝其它容器進行靜置分離。
權利要求1.一種池式秸稈綜合利用炭化裝置，由爐體、炭化室、冷凝分離裝置組成，其特徵是本實用新型的爐體(1)由可移動的爐蓋(6)和池式炭化室(2)組成；在池式炭化室底(3)和爐體底之間設計有氣體流通道(4)，氣體流通道(4)縱橫交錯分布，而且相互貫通；在池式炭化室底(3)上分布有通氣小孔(31)或通氣縫隙(32)；在池式炭化室(2)上部四周設有燃氣燃燒裝置(5)；冷凝分離裝置(14)一端經總出氣管(13)接氣體流通道(4)的出口，另一端接氣泵(18)的進氣口，氣泵(18)的出氣口經回燒供氣管(20)接燃氣燃燒裝置(5)。
2.根據權利要求1所述的池式秸稈綜合利用炭化裝置，其特徵是在爐蓋(6)內固定安裝有空氣分布管道(8)，管道壁上分布有進氣孔，空氣控制閥(7)穿過爐蓋(6)的頂與爐蓋(6)內的空氣分布管道(8)相連接。
3.根據權利要求1所述的池式秸稈綜合利用炭化裝置，其特徵是在爐蓋(6)上安裝有降溫噴水裝置，降溫噴水裝置由供水管道(10)、噴淋水管道(9)、供水控制閥(11)、卡口活接(12)組成，噴淋水管道(9)縱向並聯均勻安裝在爐蓋(6)內、空氣分布管道(9)的下方，噴淋水管道(9)的壁上分布有噴水小孔。
4.根據權利要求1所述的池式秸稈綜合利用炭化裝置，其特徵是在爐體(6)上口周邊設有U型密封槽(29)，爐蓋(6)的四周邊緣嵌在U型密封槽(29)內；在爐體上口兩側各設有一軌道(22)，並從爐體(6)一端向外延伸；在爐蓋(6)兩側安裝有軌道輪(21)，爐蓋(6)可沿軌道(22)整體移動離開爐體上口。
5.根據權利要求4所述的池式秸稈綜合利用炭化裝置，其特徵是在爐蓋(6)的頂部設有牽引鉤(24)、(25)和換向定滑輪(27)，換向定滑輪(27)安裝在爐體上部的門子架(26)上；在爐蓋(6)的兩端下部由連接軸(30)各連接一塊活動翻板(35)，螺旋頂杆(34)設在U型密封槽(29)上，螺旋頂杆(34)用於頂緊活動翻板(35)。
專利摘要一種池式秸稈綜合利用炭化裝置，主要由爐體、炭化室、冷凝分離裝置組成，其關鍵在於爐體由可移動的爐蓋和池式炭化室組成，在池式炭化室底面上設有小氣孔，在炭化室底和爐體底之間設有氣體流通道，氣體流通道的出口經一連接管與冷凝分離裝置的進口相連，冷凝分離裝置的出口接燃氣燃燒裝置；空氣分布裝置和降溫水噴淋裝置均固定安裝在爐蓋內，並可隨爐蓋整體移動。本實用新型的積極效果是採用池式炭化室，容積可大可小，可按技術要領最大限度的增大容積，適應秸稈大批量散裝炭化，降低了炭化成本，提高炭化效率，炭化分解氣不排放，冷凝分離出木焦油和木醋混合液單獨收集，氣體淨化後用於回燒，節約了資源，又清潔環保。
文檔編號C10B53/02GK2921014SQ20062002976
公開日2007年7月11日 申請日期2006年1月8日 優先權日2006年1月8日
發明者林振衡, 康全德 申請人:商丘三利新能源有限公司, 林振衡, 康全德