炭化裝置的製作方法

2023-05-13 21:32:06 2

專利名稱：炭化裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種炭化爐，特別涉及一種炭化裝置。
背景技術：
有機物(如木材、竹材)主要是由纖維素、半纖維素和木質素組成，具有強度高、韌性好等許多優良性能，以其為原料生產的炭化產品質地堅硬、細密多孔、比表面積大、吸附力強，不僅可用於燃料、空氣淨化除臭、環保淨水、土壤改良、環境調溼等方面，而且可用於抗輻射與電磁屏蔽素材、阻燃複合材料、果疏保鮮材料、衛生保健材料以及工業用半導體材料等高新技術領域。目前生產炭化產品的裝置多種多樣，但多數裝置炭化時的精煉溫度不高，所得產品的密度不足，而精煉溫度較高的裝置，其容積較小，產能低下；另一方面，現有炭化裝置無法解決炭化溫度不易控制、副產品回收率低的問題，由於炭化溫度不易控制，往往會使同批次炭化產品品質不一致、產品吸附活性相對低下；除此之外，生產不連續或連續而物料易運行阻塞設備(如乾餾炭化法所採用的列管式移動床)也是生產中常常遇到的問題。

實用新型內容本實用新型的實用新型目的在於:針對上述存在的問題，提供的一種炭化裝置，不僅結構簡單，造價低廉，使用時不易結焦堵塞，能夠實現炭化溫度可控，提高精煉溫度，縮短炭化產品燒制周期的效果，炭化過程中材料不易氧化，產品產量高、密度大，品質均一。本實用新型所述的技術是通過如下方案實現的:一種炭化裝置，包括爐膛、盛料桶和乾餾筒，爐膛內設置加熱室；所述盛料桶設置有機物入口 I1、炭化產品出口 II和裂解氣出口 I，有機物入口 II和炭化產品出口 II上均設置封蓋；所述乾餾筒為兩端開口的直管式結構且在加熱室內沿水平方向設置，乾餾筒的兩端貫穿爐膛，乾餾筒的一開口端為有機物入口 I，另一開口端為炭化產品出口 I，有機物入口I和炭化產品出口I處均設置門蓋；乾餾筒內沿自身縱向懸空設置滑軌，所述盛料桶位於乾餾筒內且以可沿滑軌縱嚮往復滑動的方式託在滑軌上，靠近有機物入口 I的乾餾筒側壁上設置有機物裂解氣出口II，加熱室的內壁與乾餾筒的外壁之間構成熱介質流道；靠近炭化產品出口 I的爐膛底部設置燃燒室，燃燒室的火道與熱介質流道連通；靠近有機物入口I的爐膛壁上設置連通加熱室的煙氣出口；爐膛上沿乾餾筒縱向並列設置有測溫元件，測溫元件的探測端位於乾餾筒內，測溫元件的信號輸出端位於爐膛外。在本方案中，盛料桶的有機物入口 II和炭化產品出口 II可共用，裂解氣出口 I可設置於封蓋上，也可設置在盛料桶側壁上。使用時，燃燒室內介質燃燒，產生的熱量及煙氣由火道進入熱介質流道中，熱量傳遞給乾餾筒，乾餾筒內溫度升高，同時將有機物(如毛竹)用盛料桶裝好，由有機物入口 I推入乾餾筒中，關閉門蓋即可進行有機物乾餾炭化。由於燃燒室位於爐膛底部並靠近炭化產品出口 I處，炭化時，乾餾筒內的溫度由有機物入口 I向炭化產品出口 I的方向逐漸升高，而盛料桶託於滑軌上並可沿滑軌往復滑動，操作者可根據測溫元件得知乾餾筒各段的溫度，推動盛料桶在滑軌上滑動，直到將盛料桶停留在具備所需溫度的乾餾筒相應位置直至相應時間，實現了炭化過程中的溫度時間可控。實際操作中，盛料桶底部託於滑軌上，盛料桶側壁可靠在乾餾筒內側壁上，盛料桶橫截面形狀可以為各種形狀，以規則的幾何形狀為佳，如圓形、橢圓形、方形等，盛料桶沿乾餾筒橫截面方向的寬度尺寸以大到能夠防止盛料桶從滑軌上掉落為宜。操作者可將有機物裂解所產生的的混合蒸汽經裂解氣出口排入冷凝裝置，冷凝後再進行後續處理，例如進入油水氣分離箱等。乾餾筒內可根據需要放入多個容器，容器裝入後關閉門蓋，實現炭化產品絕氧乾餾批量連續化生產，產品產量得以提高。本實用新型的炭化裝置能夠獲得較高精煉溫度，炭化產品燒制周期短，炭化時材料不易發生氧化，產品產量高、密度大，品質好。本實用新型所述的測溫元件為現有結構，如溫度傳感器等。優選的，爐膛外設置油水氣分離箱，有機物裂解氣出口與油水氣分離箱的進料口連通，油水氣分離箱的氣體出口通過冷凝管路與熱介質流道連通。有機物裂解氣經油水氣分離箱進行處理，所得的可燃性氣體可以返回熱介質流道進行再利用，降低能耗，需要說明的是油水氣分離箱的結構為現有技術，可通過市購獲得。優選的，冷凝管路通過鼓風機與熱介質流道連通，具體而言，是將將冷凝管路與鼓風機氣流進口連通，將鼓風機氣流出口與熱介質流道連通；鼓風機可以加速可燃性氣體向熱介質流道內的流動。優選的，所述油水氣分離箱為至少兩套且串聯在冷凝管路上，設置多套油水氣分離箱便於提高介質熱交換效率。優選的，加熱室外壁與爐膛內壁之間填充保溫材料，提高熱效利用率。優選的，還包括設置於爐膛外的乾餾筒加固組件，所述乾餾筒加固組件包括立柱和懸梁，立柱豎直設置，立柱的底端與地面固定連接，懸梁橫向設置於乾餾筒上方，懸梁一端與立柱的頂端固定連接，懸梁的另一端與乾餾筒固定連接。通過設置乾餾筒加固組件，乾餾筒內即使裝有較多物料，也能夠保持穩固的安裝狀態，保障乾餾筒安裝的穩定性，提高幹餾筒載重能力，保障產能及設備使用安全。優選的，加熱室內位於乾餾筒的底部間隔設置用於支撐乾餾筒的支柱，結構牢固，使用更為安全。優選的，加熱室的室壁和支柱均由耐火混凝土構成，材料易得，造價低廉；乾餾筒側壁為鋼結構，便於熱傳遞。優選的，還包括盛料桶驅動裝置，所述盛料桶驅動裝置包括液壓升降機和電液推桿，液壓升降機和電液推桿均位於爐膛外且靠近乾餾筒的有機物入口I一端。使用時，將盛料桶至於液壓升降機上，通過液壓升降機將盛料桶升高到所需高度，再用電液推桿將盛料桶推入乾餾筒內，操作簡單，省時省力，便於連續化生產。優選的，有機物裂解氣出口 II位於爐膛外，利於其與冷凝管路連接，裝置建造、安裝及維護更為方便。本實用新型的有益效果:綜上所述，相比於現有技術，本實用新型的炭化裝置結構簡單，造價低廉，使用時管道不易堵塞，能夠提高精煉溫度，縮短炭化產品燒制周期，炭化過程中材料不易發生氧化，乾餾筒內炭化溫度由有機物入口 I向炭化產品出口 I逐步升高，實現了炭化溫度可控，產品產量高、密度大，品質均一。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為圖2中的爐膛沿A-A向剖視圖；圖4為圖1沿B-B向剖視圖；圖5為圖1沿C-C向剖視圖；圖6為盛料桶結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本實用新型上述主題的範圍僅限於以下的實施例，凡基於本實用新型內容所實現的技術均屬於本實用新型的範圍。本實施例的炭化裝置包括爐膛1、盛料桶30和乾餾筒2，爐膛I內設置加熱室16 ；盛料桶30設置有機物入口 II 301、炭化產品出口 II 302和裂解氣出口 I 303，本實施例中，有機物入口 II 301和炭化產品出口 II 302共用，其上覆有封蓋304，裂解氣出口 I 303為兩個，分別設置在盛料桶底部和封蓋304上；乾餾筒2為兩端開口的直管式結果，乾餾筒2在加熱室內沿水平方向設置且貫穿爐膛，乾餾筒2的一開口端21為有機物入口 I，另一開口端22為炭化產品出口 I，有機物入口 I和炭化產品出口 I處均設置門蓋23，乾餾筒內沿自身縱向懸空設置滑軌31，所述盛料桶30位於乾餾筒內且以可沿滑軌縱嚮往復滑動的方式託在滑軌31上。靠近有機物入口 I的乾餾筒側壁上設置有機物裂解氣出口 II 24，加熱室的內壁與乾餾筒的外壁之間構成熱介質流道26 ;靠近炭化產品出口 I的爐膛底部設置燃燒室25，燃燒室上方的爐膛側壁上設置觀察口 36，本實施例的燃燒室位於地下，燃燒室的火道與熱介質流道26連通；靠近有機物入口 I的爐膛側壁上設置煙氣出口 27 ;沿乾餾筒縱向並列設置有測溫元件8，測溫元件的探測端位於乾餾筒內，測溫元件的信號輸出端位於爐膛外。本實施例中，爐膛外設置油水氣分離箱5，有機物裂解氣出口 24通過管路4與油水氣分離箱5的進料口連通，油水氣分離箱5的氣體出口依次通過冷凝管路6、鼓風機10和管路11熱介質流道26連通，本實施例中，油水氣分離箱5為3套且依次串聯在冷凝管路6上，油水氣分離箱5的液體出口經排汙管12與液體收集槽13連通。本實施例中，加熱室外壁與爐膛內壁之間填充保溫材料層28，所述保溫材料可以為保溫棉或草木灰等。本實施例的炭化裝置還包括設置於爐膛外的乾餾筒加固組件，所述乾餾筒加固組件包括立柱32和懸梁33，立柱32豎直設置，立柱32的底端與地面固定連接，懸梁33橫向設置於乾餾筒上方，懸梁33 —端與立柱32的頂端固定連接，懸梁33的另一端與乾餾筒2固定連接。本實施例中，乾餾筒加固組件為兩套並分設於乾餾筒的兩端(圖中僅示出一套)，加熱室內位於乾餾筒的底部間隔設置用於支撐乾餾筒的支柱29，結構牢固，使用更為安全。本實施例中，加熱室的室壁和支柱均由耐火混凝土構成，材料易得，造價低廉；乾餾筒側壁為鋼結構，便於熱傳遞。本實施例的炭化裝置還包括盛料桶驅動裝置，所述盛料桶驅動裝置包括用於將盛料桶升到所需高度的液壓升降機和用於將盛料桶沿水平方向推入乾餾筒內的電液推桿，液壓升降機和電液推桿均位於爐膛外且靠近乾餾筒的有機物入口I一端。本實施例中，有機物裂解氣出口 II位於爐膛外，爐膛外壁套有一環牆體抱箍9。最後需要說明的是，以上實施例僅用於說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本實用新型的技術方案進行了詳細說明，本領域技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的保護範圍當中。
權利要求1.炭化裝置，包括爐膛(1)，爐膛(I)內設置加熱室(16)，其特徵在於:還包括盛料桶(30)和乾餾筒(2)； 所述盛料桶(30)設置有機物入口 II (301)、炭化產品出口 II (302)和裂解氣出口 I(303)，有機物入口 II (301)和炭化產品出口 II (302)上均設置封蓋(304)； 所述乾餾筒(2)為兩端開口的直管式結構且在加熱室(16)內沿水平方向設置，乾餾筒的兩端貫穿爐膛，乾餾筒的一開口端(21)為有機物入口 I，另一開口端(22)為炭化產品出口 I，有機物入口 I和炭化產品出口 I處均設置門蓋(23)； 乾餾筒內沿自身縱向懸空設置滑軌(31)，所述盛料桶(30)位於乾餾筒內且以可沿滑軌縱嚮往復滑動的方式託在滑軌上，靠近有機物入口 I的乾餾筒側壁上設置有機物裂解氣出口 II (24)，加熱室的內壁與乾餾筒的外壁之間構成熱介質流道(26)； 靠近有機物入口 I的爐膛壁上設置連通加熱室的煙氣出口(27);靠近炭化產品出口I的爐膛底部設置燃燒室(25)，燃燒室(25)的火道與熱介質流道(26)連通； 爐膛上沿乾餾筒縱向並列設置有測溫元件(8)，測溫元件(8)的探測端位於乾餾筒內，測溫元件的信號輸出端位於爐膛(I)外。
2.根據權利要求1所述的炭化裝置，其特徵在於:爐膛外設置油、水、氣分離箱(5)，有機物裂解氣出口 II (24)與油、水、氣分離箱(5)的進料口連通，油、水、氣分離箱的氣體出口通過冷凝管路(6)與熱介質流道連通。
3.根據權利要求2所述的炭化裝置，其特徵在於:冷凝管路(6)通過鼓風機(10)與熱介質流道(26)連通。
4.根據權利要求3所述的炭化裝置，其特徵在於:所述油、水、氣分離箱為至少兩套且串聯在冷凝管路(6)上。
5.根據權利要求f4任一權利要求所述的炭化裝置，其特徵在於:加熱室外壁與爐膛內壁之間填充保溫材料層(28 )。
6.根據權利要求5所述的炭化裝置，其特徵在於:還包括設置於爐膛外的乾餾筒加固組件，所述乾餾筒加固組件包括立柱和懸梁，立柱豎直設置，立柱的底端與地面固定連接，懸梁橫向設置於乾餾筒上方，懸梁一端與立柱的頂端固定連接，懸梁的另一端與乾餾筒固定連接。
7.根據權利要求6所述的炭化裝置，其特徵在於:所述乾餾筒加固組件為兩套並分設於乾餾筒的兩端，加熱室內位於乾餾筒的底部間隔設置用於支撐乾餾筒的支柱(29)。
8.根據權利要求7所述的炭化裝置，其特徵在於:加熱室(16)的室壁和支柱(29)均由耐火混凝土構成，乾餾筒(2)的側壁為鋼結構。
9.根據權利要求8所述的炭化裝置，其特徵在於:還包括盛料桶驅動裝置，所述盛料桶驅動裝置包括用於將盛料桶升到所需高度的液壓升降機(35)和用於將盛料桶沿水平方向推入乾餾筒內的電液推桿(36)，液壓升降機和電液推桿均位於爐膛外且靠近乾餾筒的有機物入口 I 一端。
10.根據權利要求9所述的炭化裝置，其特徵在於:有機物裂解氣出口II (24)位於爐膛外。
專利摘要本實用新型提供了一種炭化裝置，包括爐膛、盛料桶和乾餾筒，爐膛內設置加熱室，爐膛底部設置燃燒室，加熱室內設置兩端開口的直管式乾餾筒，乾餾筒內沿自身縱向懸空設置滑軌，所述盛料桶位於乾餾筒內且以可沿滑軌縱嚮往復滑動的方式託在滑軌上，加熱室的內壁與乾餾筒的外壁之間構成熱介質流道；燃燒室的火道與熱介質流道連通；沿乾餾筒縱向並列設置有測溫元件，測溫元件的探測端位於乾餾筒內，測溫元件的信號輸出端位於爐膛；本實施例的炭化裝置結構簡單，造價低廉，使用時不易堵塞，且能夠提高精煉溫度，縮短炭化產品燒制周期，炭化過程中材料不易發生氧化，產品產量高、密度大，品質好。
文檔編號C10B1/00GK203033936SQ20132000403
公開日2013年7月3日 申請日期2013年1月6日 優先權日2013年1月6日
發明者廖周鼎 申請人:瀘州九頭鳥炭業有限公司