利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置的製作方法

2023-05-07 13:17:16 1

專利名稱：利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置的製作方法
技術領域：
實用新型涉及一種利用炭窯廢氣發電的裝置，特別是一種利用陣列式炭窯廢氣發
電的裝置。
背景技術：
機制木炭的生產過程是這樣的，它是以木屑和廢棄植物秸杆為原料，將原料粉碎、 篩分後進行烘乾，烘乾後的原料通過制棒機製成原料棒，然後再放在炭窯中燒製成成品炭。 在整個機制木炭的產生過程中，會產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 大氣造成嚴重的汙染，所以大家都說制炭行業是環境汙染大戶。另外在制炭過程排放的這 些廢氣中含有大量的可燃氣體，還含有大量的木醋液和木焦油。木醋液和木焦油可作為化 工及其它行業的原料，如藥品、甲酚油、香腦油、俞創木酚、除臭劑、防腐劑、殺蟲劑、頁面肥 等，用來改良土壤，恢復土壤肥力，提高培育力；製造肥料，抑制雜草的生長；還具有抗黴、 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白白的排放掉，也造成了資源 浪費。

實用新型內容實用新型的目的在於，提供一種利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置。本實用新型從 陣列式炭窯排放的廢氣中提取木醋液和木焦油後再通過淨化得到可燃氣體用來發電，可以 減少制炭廢氣對大氣的汙染，並從制炭廢氣提取有用的化工原料。 實用新型的技術方案一種利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置，包括窯體，窯體內設 有二列和二層以上的通道組，每個通道組包括一個以上的窯車通道；在通道組的前部設有 入口升降移動裝置，在通道組的後部設有出口升降移動裝置；窯體中設有煙氣收集總管，每 個窯車通道均與窯體的煙氣收集總管連接，煙氣收集總管與淨化裝置連接，淨化裝置與發 電機組連接。 上述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置中，所述的淨化裝置，構成包括經管道依 次連接的冷卻器組和木醋液分離裝置。 前述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置中，所述的木醋液分離裝置，構成包括木 醋液分離罐，罐上設有氣體進口和出口 ，罐中設有一組換熱管， 一組換熱管兩端分別設有過 濾器，罐的底部設有木醋液收集口 。 前述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置中，還包括經管道與木醋液分離裝置依次 連接的兩級木焦油分離裝置；木焦油分離裝置，構成包括木焦油分離罐，罐上設有氣體進口 和出口 ，罐中設有一組氣體過濾器，罐的底部設有木焦油收集口 。 前述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置中，所述在相鄰的通道組之間設有間隙， 間隙中設有進氧管和排氣管，進氧管與窯車通道連接，排氣管兩端分別與窯車通道和煙氣 收集總管連接。[0009] 前述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置中，所述出口升降移動裝置包括升降機 架，升降機架上設有推進缸，在升降機架上設有升降平臺，在升降平臺兩端設有齒輪，齒輪 與設在升降機架上的齒條連接；升降平臺與設在間隙中的螺紋杆連接，螺紋杆的頂端經兩 個錐形齒輪與升降電機連接；升降平臺上設有傳送裝置，傳送裝置由鏈輪和鏈條構成；所 述入口升降移動裝置包括出口升降移動裝置的結構，在升降機架上還設有推進缸。 與現有技術相比，實用新型將陣列式炭窯制炭過程排放的廢氣通過收集和淨化處 理獲得可燃氣體，大大的減少了排放到空氣中的有害物質。利用實用新型獲得的可燃氣可 以用來發電和作為生活、生產用氣，變廢為寶。實用新型採用多排多列的高層炭化熱解窯， 將很多的窯體集中在一起按陣列排列，可使炭窯上、下、左、右、前、後六面受熱均勻，提高產 品質量。也便於熱解過程廢氣收集和利用，適用於大規模產業化生產，經濟效益顯著。為制 炭行業提供一條節能、減排的循環環保生產鏈，是一項能量循環產業鏈系統工程。同時在對 廢氣的淨化過程中，還可以提取木醋液和木焦油可作為其它行業的原料。具有顯著的經濟 效益。本實用新型可以在制炭的同時進行發電，是一種集制炭、發電為一體的裝置。

圖1是實用新型的結構示意圖； 圖2是窯體的結構示意圖； 圖3是圖2中A的局部放大圖； 圖4是圖3中B的局部放大圖； 圖5是圖4中C的局部放大圖； 圖6是淨化裝置的示意圖； 圖7是木醋液分離裝置的示意圖； 圖8是木焦油分離裝置的示意圖。 附圖中的標記為l-窯體，2-窯車通道，3-間隙，4-煙氣收集總管，5-淨化裝置， 6-風機，7-水封，8-儲氣罐，9-發電機組，10-冷卻器組，11-管道，12-木醋液分離裝置， 13-—級木焦油分離裝置，14-二級木焦油分離裝置，15-窯門，16-驅動螺杆，17-升降機架， 18-升降平臺，19-齒輪，20-齒條，21-螺紋杆，22-錐形齒輪，23-升降電機，24-鏈輪，25-鏈 條，26-推進缸，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 。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對實用新型作進一步的說明。 本實用新型的實施例如圖1所示利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置是採用一個立 體的窯體1，窯體用耐火材料製成，在窯體內設置按矩陣排列、具有二列和二層以上的通道 組，行可以是至少兩層的多行，列可以是至少兩列的多列，每個通道組中設置一個以上的窯 車通道2 ;在通道組的前部設置能夠將窯車移動到指定窯車通道內的入口升降移動裝置；
用於將窯車提升至不同的層，並橫向移動到對應的窯車通道2入口，將窯車推入窯車通道2 進行燒制木炭；在通道組的後部設置能夠將窯車通道出口的窯車移動到指定位置的出口升 降移動裝置；通過煙氣收集總管將每個窯車通道的廢氣收集在一起做淨化處理得到可燃氣體，將可燃氣體供發電機組使用。淨化處理，包括將制炭煙氣冷卻，從廢氣中分離出木醋液。 淨化處理，還包括對分離過木醋液的氣體進行木焦油分離。 利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置的結構如圖1和圖2所示，包括窯體l，窯體1內 設有二列和二層以上的通道組，每個通道組包括一個以上的窯車通道2 ;在通道組的前部 設有可以將窯車推入窯車通道2的入口升降移動裝置，在通道組的後部設有可以將窯車通 道2出口的窯車從高層放下出口升降移動裝置。 窯體1中設有煙氣收集總管4，每個窯車通道2均與窯體1的煙氣收集總管4連 接，煙氣收集總管4與淨化裝置5連接，淨化裝置5與發電機組9連接。在相鄰的通道組之 間設有間隙3，間隙3中設有進氧管和排氣管，進氧管與窯車通道2連接，排氣管兩端分別與 窯車通道2和煙氣收集總管4連接。 所述窯體1如圖2所示，窯體1的前端設有入口升降移動裝置，窯體1的後端設有 出口升降移動裝置，兩個升降移動裝置可以採用相同的結構，所不同的是入口升降移動裝 置的升降機架1 7上設有推進缸26，設置推進缸26的目的是為了將窯車推入窯車通道2進 行燒制木炭；所述升降移動裝置包括升降機架17，在升降機架17上設有升降平臺18，升降 平臺18如圖3所示，它是承載炭車的載體，在升降平臺18兩端設有齒輪19，齒輪19與設在 升降機架17上的齒條20連接，這裡的齒輪19和齒條20相當於升降平臺18的運行軌道； 升降平臺18的升降是通過設在間隙3中的螺紋杆21驅動的(見圖5)，螺紋杆21的頂端經 兩個錐形齒輪22與升降電機23連接。升降平臺18上設有傳送裝置(見圖3)，傳送裝置由 鏈輪24和鏈條25構成。傳送裝置的作用是把窯車，送至不同的窯車通道2入口，窯車通道 2兩端設有窯門15(見圖4)，窯門15與驅動螺杆16螺紋連接，通過電機帶動的驅動螺杆16 控制窯門的打開或關閉。 淨化裝置5如圖6所示，構成包括經管道依次連接的冷卻器組10和木醋液分離裝 置12。所述的木醋液分離裝置如圖7所示，它的構成包括木醋液分離罐27，罐上設有氣體 進口和出口，罐中設有一組換熱管28，一組換熱管28兩端分別設有過濾器29，罐的底部設 有木醋液收集口 30。其工作原理是根據冷凝原理，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在換熱管的管壁上，然後從罐底的木醋液收集口 30流出。木醋液分離 裝置17與木醋液收集池連接，用於收集分離出來的木醋液。 所述的木焦油分離裝置還包括經管道與木醋液分離裝置12依次連接的一級木焦 油分離裝置13和二級木焦油分離裝置14，兩級木焦油分離裝置結構相同，如圖8所示，它的 構成包括木焦油分離罐31，罐上設有氣體進口和出口，罐中設有一組氣體過濾器32，罐的 底部設有木焦油收集口 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實用新型設了兩級木焦油分離裝置，分 別是一級木焦油分離裝置13和二級木焦油分離裝置14，兩級木焦油分離裝置的結構相同， 只是其中的過濾器密度不同，一級木焦油分離裝置13中的過濾器密度較低，二級木焦油分 離裝置14中的過濾器密度較高，一級木焦油分離裝置13與低濃度木焦油收集池連接，二級 木焦油分離裝置14與高濃度木焦油收集池連接。用於收集分離出來的不同濃度的木焦油。 本實用新型在淨化裝置5與發電機組9之間還設有一個或一個以上的風機6、水 封7和儲氣罐8。風機6的作用是為了提高氣體的壓力和流速；水封7的作用是使收集到
5的氣體可以進入儲氣罐8，而儲氣罐8中的氣體不能逆向外流。水封7的原理相當於一個單 向壓力閥，是根據水位高度控制的壓力閥，由於輸入的氣體壓力大於水壓，氣體可以進行儲 氣罐，而儲氣罐中的氣體不能從輸入口向外流出，水封7可以是一個裝有水的密封桶，進氣 管的出口設在桶體的水位下方，出氣管設在桶體的水位之上，使氣體可以通過水封7進入 儲氣罐8，而儲氣罐8中的氣體不能逆向流出。儲氣罐8用於可燃氣儲備，隨時供給發電機 組9使用，發電機組9採用燃氣發電機。儲氣罐8儲存的可燃氣也可以作為生活用氣或生 產用氣。
權利要求一種利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置，其特徵在於包括窯體(1)，窯體(1)內設有二列和二層以上的通道組，每個通道組包括一個以上的窯車通道(2)；在通道組的前部設有入口升降移動裝置，在通道組的後部設有出口升降移動裝置；窯體(1)中設有煙氣收集總管(4)，每個窯車通道(2)均與窯體(1)的煙氣收集總管(4)連接，煙氣收集總管(4)與淨化裝置(5)連接，淨化裝置(5)與發電機組(9)連接。
2. 根據權利要求1所述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置，其特徵在於所述的淨化 裝置(5)，構成包括經管道依次連接的冷卻器組(10)和木醋液分離裝置(12)。
3. 根據權利要求2所述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置，其特徵在於所述的木 醋液分離裝置(12)，構成包括木醋液分離罐(27)，罐上設有氣體進口和出口，罐中設有一 組換熱管(28)，一組換熱管(28)兩端分別設有過濾器(29)，罐的底部設有木醋液收集口 (30)。
4. 根據權利要求3所述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置，其特徵在於還包括經管 道與木醋液分離裝置(12)依次連接的兩級木焦油分離裝置；木焦油分離裝置，構成包括木 焦油分離罐(31)，罐上設有氣體進口和出口，罐中設有一組氣體過濾器(32)，罐的底部設 有木焦油收集口 (33)。
5. 根據權利要求1所述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置，其特徵在於在相鄰的通 道組之間設有間隙(3)，間隙(3)中設有進氧管和排氣管，進氧管與窯車通道(2)連接，排氣 管兩端分別與窯車通道(2)和煙氣收集總管(4)連接。
6. 根據權利要求1所述的利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置，其特徵在於所述出口升 降移動裝置包括升降機架(17)，升降機架(17)上設有推進缸(26)，在升降機架(17)上設 有升降平臺(18)，在升降平臺(18)兩端設有齒輪(19)，齒輪(19)與設在升降機架(17)上 的齒條(20)連接；升降平臺(18)與設在間隙(3)中的螺紋杆(21)連接，螺紋杆(21)的頂 端經兩個錐形齒輪(22)與升降電機(23)連接；升降平臺(18)上設有傳送裝置，傳送裝置 由鏈輪(24)和鏈條(25)構成；所述入口升降移動裝置包括出口升降移動裝置的結構，在升 降機架(17)上還設有推進缸(26)。
專利摘要利用矩陣式炭窯廢氣發電的裝置。包括窯體(1)，窯體(1)內設有二列和二層以上的通道組，每個通道組包括一個以上的窯車通道(2)；在通道組的前部設有入口升降移動裝置，在通道組的後部設有出口升降移動裝置；窯體(1)中設有煙氣收集總管(4)，每個窯車通道(2)均與窯體(1)的煙氣收集總管(4)連接，煙氣收集總管(4)與淨化裝置(5)連接，淨化裝置(5)與發電機組(9)連接。本實用新型將制炭過程排放的廢氣通過收集和淨化處理獲得可燃氣體，大大的減少了排放到空氣中的有害物質。同時在對廢氣的淨化過程中，還可以提取木醋液和木焦油可作為其它行業的原料。具有顯著的經濟效益。
文檔編號F27D17/00GK201476604SQ20092030844
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月20日 優先權日2009年8月20日
發明者李觀德 申請人:李觀德