無煙式多孔質炭的製造方法及其製造裝置的製作方法
2023-07-05 01:06:46
專利名稱：無煙式多孔質炭的製造方法及其製造裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及近年來作為水的淨化或負離子的發生源而引人注目的木炭，特別是富有吸附性與活性的多孔質炭，詳細地說，涉及利用歷來主要焚燒處置的建築廢料或樹枝修剪後的廢枝料等廢料，而且幾乎不需要另外的能量消耗，還不產生二噁英，在環境衛生方面極其安全，而且，有利於資源的有效利用的無煙式多孔質炭的製造方法，製造裝置及其多孔質炭。
背景技術：
歷來，木炭分為黑炭與白炭，黑炭是在燒炭窯中在400～700℃下使橡木或柞木等炭化並在窯中冷卻而成，與此相對照，白炭，特別是紀州備長炭在燒炭窯中在800～1000℃下使烏岡櫟木炭化並在窯外冷卻而成。前述燒炭窯是一種焙燒窯，在燒炭時發生的煙直接排出到外部。該煙是佔木料的成分的75％的纖維素與佔20～25％的木質素熱分解而產生的。另一方面，建築廢料等木質類的許多被焚燒處置，有時在廢料中混有含氯類的合成樹脂，通過直接焚燒這種木質類廢料會產生二噁英，如果排出其燃燒氣體則產生大氣汙染，因焚燒產生的灰燼的處置成問題。此外，如果用前述的木炭的製造方法，則從碼窯開始直到炭燒成需要幾天時間，而且花費人手與時間，在不適於短時間內大量生產方面成問題。
此外，通過自然通風直接燃燒燃燒物和伴隨一部分氣化燃燒的燃燒爐在特開平11-63445號公報中公開了。前述公報所述的燃燒爐，如圖7中所示主要的構成為，在上部開口的貯留氣化室51，一次燃燒室52，二次燃燒室56，以及排氣筒58，並且，設有貯留氣化室51，其中貯留焚燒物59並使一部分可燃氣化，該貯留氣化室51與下部設有點火門53和一次空氣調節器54的一次燃燒室52相連通，還設有二次燃燒室56，該二次燃燒室56經由爐篦子55與前述一次燃燒室52連通，且在上部備有排氣筒58，在下部備有二次空氣調節器57，在這樣的燃燒爐中伴隨著氣化燃燒。雖然前述燃燒爐使焚燒物完全燃燒而防止塵煙與臭氣的發生是可能的，但是該裝置到底是以使焚燒物完全燃燒而成為灰為特徵的，就此而言，其與以多孔質炭的製造為目的的本發明的無煙式多孔質炭的製造裝置從根本上不同。也就是說，前述燃燒爐燃燒物的投入口敞開著，由於從該投入口與空氣調節器向爐內取入過量的空氣進行燃燒，所以焚燒物59完全燃燒而灰燼化。此外，焚燒爐的性質上根本不備有把炭化物冷卻或散熱而取出的裝置。
發明內容
本申請發明者，長年銳意研究使建築廢料等木質類廢料完全燃燒而不產生二噁英等有害氣體的焚燒爐時，發現不是單單焚燒前述木質類材料，而是靠燃燒加熱木質類材料產生的可燃性氣體時產生的熱能，在空氣流入調整下高溫處理前述初期炭化物，進行散熱，產生與歷來的木炭完全不同的多孔質炭，以致完成本申請發明。本發明如前所述與歷來的單單的焚燒爐或焚燒方法完全不同，目的在於提供一種在空氣流入調整下不使木材或竹材完全焚燒，通過在短時間大量且高效地加熱處理來製造多孔質炭的無煙式多孔質炭的製造方法及其製造裝置。
本發明技術方案1的無煙式多孔質炭的製造方法，是一種高溫處理木材或竹材等原料而製造多孔質炭的方法，其特徵在於，具有在空氣流入的調整下，加熱前述原料逐漸使其炭化並產生可燃性氣體而生成初期炭化物的氣化·炭化工序；在空氣流入的調整下，燃燒前述可燃性氣體，利用所產生的高溫加熱處理前述初期炭化物而使其生成中間炭化物的高溫處理工序；以及把前述高溫處理後的中間炭化物取出到爐外的工序，在前述一系列工序中，在高溫處理工序中使氣化·炭化工序中產生的可燃性氣體完全燃燒，把產生的熱能的一部分用作氣化·炭化工序中加熱原料的熱源，藉此在開始工作後僅靠系統內的能量能進行連續工作。
本發明技術方案2的多孔質炭的製造方法，在技術方案1的基礎上，其特徵在於，其中把前述高溫處理工序中的定常工作時的處理溫度維持於1200～1400℃，使可燃性氣體完全燃燒，藉此防止二噁英和可見煤煙向系統外的排出，並且通過前述高溫處理使中間炭化物高度地多孔質化。
本發明技術方案3的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，具有從下方加熱從原料投入口所投入的木材或竹材等原料並使之逐漸炭化並產生可燃性氣體的逐漸炭化室；連接設置在前述逐漸炭化室的下方而成的高溫處理室，經由下方的開口部與前述高溫處理室連通而成的殘留氣體燃燒室；從前述殘留氣體燃燒室連續地向上設置而成的排氣筒；以及把在前述高溫處理室中經高溫處理後的中間炭化物取出到爐外的機構，其中，在前述高溫處理室和殘留氣體燃燒室的外壁上設有把適量空氣取入室內用的空氣調節口。
本發明技術方案4的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案3的基礎上，其特徵在於，其中，隨著廢氣從排氣筒被排出，爐內成為負壓狀態並且從空氣調節口把適量空氣取入室內，室內的可燃性氣體等氣體沿逐漸炭化室、高溫處理室、殘留氣體燃燒室、排氣筒、外界大氣的順序連續地流動。
本發明技術方案5的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案3的基礎上，其特徵在於，其中，在逐漸炭化室中產生的可燃性氣體向下方行進，在高溫處理室和殘留氣體燃燒室中完全燃燒，由此能有效抑制二噁英或可見煤煙的產生而經由旋風器把清潔的廢氣從排氣筒排出到外部。
本發明技術方案6的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案3的基礎上，其特徵在於，其中，在排氣筒內附設煙感知器和消煙用鼓風機，以使在可見煤煙發生時能使煙檢測器與空氣調節口或消煙用鼓風機聯動而增加取入爐內的空氣量，從而使廢氣完全燃燒而不從排氣筒向外部排出可見煤煙。
本發明技術方案7的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案3的基礎上，其特徵在於，其中，前述逐漸炭化室上寬下窄地構成，連接於逐漸炭化室的最下部的高溫處理室的側壁垂直狀地構成，通過在水平方向上滑動地設在逐漸炭化室的下方部附近的梳理杆出沒而梳理原料或初期炭化物，使內裝物易於靠自重下落。
本發明技術方案8的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案3的基礎上，其特徵在於，其中，在高溫處理室、殘留氣體燃燒室等承受高溫的部分使用耐熱材料並且在爐子的壁部設置冷卻用水槽部，使冷卻水在其中循環而把爐內的高溫與外部隔絕。
本發明技術方案9的無煙式多孔質炭製造裝置，在技術方案3的基礎上，其特徵在於，其中，朝向前述殘留氣體燃燒室內地附設帶有送風機的燃燒器，在上述無煙式多孔質炭製造裝置工作時，首先使該燃燒器工作，在裝置內產生伴隨上升氣流的氣體的流動，接著給高溫處理室內的原料點火使上述無煙式多孔質炭製造裝置工作。
本發明技術方案10的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案3的基礎上，其特徵在於，其中，在前述高溫處理室的下方設置經由爐篦子把中間炭化物引入炭容器的導向槽，中間炭化物靠自重依次下落至導向槽，靠移送機構移送下落到該導向槽的中間炭化物並使其收容於炭容器。
本發明技術方案11的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案10的基礎上，其特徵在於，其中前述移送機構由振動式輸送機或螺旋式輸送機中的任意一種構成(。
本發明技術方案12的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案10的基礎上，其特徵在於，其中靠冷卻機構覆蓋上述導向槽的全部或一部分而急冷中間炭化物。
本發明技術方案13的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案10的基礎上，其特徵在於，其中上述炭容器內設於埋設於地下的炭容器收容室，並且其能經由能夠密閉的開閉蓋出入自如。
本發明技術方案14的無煙式多孔質炭的製造裝置，在技術方案10的基礎上，其特徵在於，其中上述炭容器具有能夠密閉的開閉蓋，正在收容多孔質炭的狀態下，關閉炭容器收容室的開閉蓋並打開炭容器的開閉蓋，在多孔質炭的收容結束的時刻關閉炭容器的開閉蓋，打開炭容器收容室的開閉蓋把炭容器取出到外部。
圖1是舉例表示根據本發明的實施方式的無煙式多孔質炭的製造裝置的透視圖。
圖2是舉例表示根據本發明的實施方式的無煙式多孔質炭的製造裝置的局部剖視圖。
圖3是舉例表示根據本發明的實施方式的無煙式多孔質炭的製造裝置的局部剖視圖。
圖4是舉例表示根據本發明的實施方式的無煙式多孔質炭的製造裝置的局部剖視圖。
圖5是舉例表示在本發明的實施方式中，附設煙檢測器和消煙用鼓風機的無煙式多孔質炭的製造裝置的後視圖。
圖6是舉例表示在本發明的實施方式中，在導向槽上備有冷卻機構的無煙式多孔質炭的製造裝置的說明圖。
圖7是舉例表示歷來方式的焚燒爐的說明圖。
具體實施例方式
下面，就本發明的實施方式進行說明。在根據本發明的實施方式的多孔質炭的製造方法中所用的原料，主要是木材或竹材等原料，但並不特別限定與此，只要是通過加熱處理而炭化的材料即可。其中，把建築廢料或剪枝後的廢枝料等歷來需要焚燒處置的東西製成多孔質炭而進行有效利用的好處特別大。此外，只要建築材料等原料為可以投入投入口的大小則由於可以不對這些原料進行破碎或粉碎等處理即可直接投入，所以可以省略前處理的過程。
在該多孔質炭的製造方法中的氣化·炭化工序中，類似於前述歷來的木炭的製造方法中的木材的乾餾工序，在空氣流入調整下加熱前述原料而形成焙燒狀態，使其逐漸炭化並發生可燃性氣體而生成初期炭化物。雖然燒炭窯的場合前述可燃性氣體作為煙排出到大氣，但是該可燃性氣體如前所述是佔木材的成分75％的纖維素與20～25％的木質素熱分解的產物，包含由若干碳、氫、氧組成的成分，在本發明中通過把該可燃性氣體熱分解作為發出高溫的燃料利用，由此能節約能源並且能抑制可見煤煙或二噁英等有害物質向大氣的排出。
在下一道工序的高溫處理工序中，在空氣流入調整下燃燒前述可燃性氣體，高溫加熱處理在前述工序中所得到的初期炭化物而使其生成中間炭化物。這裡，在空氣流入調整下使可燃性氣體燃燒，其原因在於防止像歷來的焚燒爐那樣在過量的氧氣供給下燃燒則初期炭化物在多孔質化前即完全燃燒。在空氣流入調整下使可燃性氣體燃燒發生的高溫下，初期炭化物當中的炭與氧反應生成二氧化碳或一氧化碳放出，此外木醋成分熱分解作為氣體放出，由此在所放出氣體處產生小孔多孔質化而產生吸附作用。高溫加熱處理的條件雖然因爐子的容積或原料的種類而異，但是最好是大概1200～1400℃，特別是1300～1350℃下加熱1.5～2小時為宜。前述高溫處理了的中間炭化物自行散熱或強制地冷卻並且取出到爐外，得到多孔質炭。
接下來，基於附圖就根據本發明的實施方式的多孔質炭的製造裝置進行說明。圖1～圖6是舉例表示根據本發明的實施方式的無煙式多孔質炭的製造裝置者。圖中的1是根據本發明的實施方式的無煙式多孔質炭的製造裝置，11是原料投入口，12是逐漸炭化室，13是高溫處理室，14是梳理杆，15是空氣調節口，16是殘留氣體燃燒室，17是排氣筒，18是旋流器，19是水冷壁，20是旋流器旋轉葉片，21、22是供水箱，23是混凝土基臺，24是炭容器收容室，25是炭容器，26是導向槽，27是振動式移送機構，28是螺旋式移送機構，29、30是開閉蓋，31是爐篦子，32是起吊裝置，33是起吊移動起重機，34是鋼絲繩，35是助燃燃燒器，36是點火口，37是煙感應器，38是消煙用鼓風機，39是煙感知操作板，M是原料，C1是初期炭化物，C2是中間炭化物，C3是多孔質炭，E是地面。
根據本發明的實施方式的多孔質炭的製造裝置1，備有從下方加熱從原料投入口1所投入的木材或竹材等原料M而逐漸炭化·發生可燃性氣體的逐漸炭化室12，設置於前述逐漸炭化室12的下方並與其相連接而成的高溫處理室13，經由下方的開口部與前述高溫處理室13連通而成的殘留氣體燃燒室16，與前述殘留氣體燃燒室16相連接的向上設置而成的排氣筒17，以及把在前述高溫處理室13中高溫處理了的中間炭化物取出到爐外的機構。對於爐內的內壁，其位於高溫處理室13與殘留氣體燃燒室16的部分靠耐火磚等保護，並且在爐子的壁部、導向槽、排氣筒等的周圍循環著來自冷卻水槽的卻用水，由此把爐內的高溫與外部隔絕而保護，而且能防止作業者免遭燒傷而保證安全。
如圖1中所示，在該多孔質炭的製造裝置1中，在原料投入口11上設有開閉蓋29，從原料投入口11投入原料M後關閉開閉蓋29，開閉設在高溫處理室13或殘留氣體燃燒室16的外壁上的空氣調節口15可以調整流入高溫處理室13或殘留氣體燃燒室16的空氣量。空氣調節口15在高溫處理室13和殘留氣體燃燒室16的側壁上附設多個，各自的開口部可以滑動式地調節開口的大小程度，可以一邊觀察來自排氣筒17的排煙的狀況一邊操作滑動式開口調節器進行空氣流入量的調節。起動時等需要多量的空氣量時，打開點火口增加空氣的流入量也是可能的。過渡到定常運行後，空氣量大概保持恆定幾乎不需要前述操作。從原料投入口11所投入的原料M在逐漸炭化室12中受到來自高溫處理室13的熱量，從位於下側的原料開始逐漸炭化且產生可燃性氣體並且靠自重逐漸下落到下方的高溫處理室13被高溫處理。
此時，最好使在逐漸炭化室的下方部附近水平方向設置的梳理杆14前後移動而梳理初期炭化物，以便使其易於下落。梳理杆14由大致呈U字形，其在橫向上設置有多根，其中的每根依次在前後方向上運動。另一方面，在逐漸炭化室12中原料M被加熱而產生的可燃性氣體，被連通的排氣筒17的上升氣流帶動，如圖6中所示，沿箭頭的方向行進而進入高溫處理室13，並立刻熱分解而產生高溫，殘餘的氣體引入下一個殘留氣體燃燒室16而完全熱分解。這樣一來開始工作後僅靠系統內的能量即可使連續工作成為可能，除了僅在起動時使用的助燃燃燒器35以外不使用其他任何燃料或動力，因而運行成本是極其低廉的。
此外，在該多孔質炭的製造裝置1中，對高溫處理室13和殘留氣體燃燒室16中發生的高溫水冷，經由有旋流器旋轉葉片的旋流器排出燃燒氣體，並且在高溫處理室13的底床部架設備有適宜大小的網眼的爐篦子31，經由該爐篦子31在下方設置導向槽26。中間炭化物通過爐篦子31的網眼靠自重依次下落到導向槽26。網眼的大小可以按原料的大小等任意地設定。由於下落到導向槽26的中間炭化物經由圖3中所示的振動器等振動式輸送機27或圖4中所示的螺旋式輸送機28依次收容於炭容器25，所以在此期間中間炭化物自然散熱而得到多孔質炭。進而，如圖6中所示靠使冷卻水等製冷劑循環的水冷壁19覆蓋導向槽26的全部或一部分而急冷中間炭化物，還可以得到結晶性豐富的多孔質炭。
炭容器25靠開閉蓋開閉自如，在地面E上埋設混凝土基臺23，炭容器25收容於設在該混凝土基臺23內的炭容器收容室24。該炭容器25可以經由設在炭容器收容室24的上部的開閉蓋30搬出到外部。而且，炭容器收容室24內在開閉蓋30密閉的狀態下維持低氧狀態。在炭容器25內裝滿多孔質炭的時刻關閉炭容器25的開閉蓋，同時打開設在炭容器收容室24上的開閉蓋30，操作附設於起吊移動起重機33上的起吊裝置32，可以把固定於鋼絲繩34的前端的炭容器25移動到規定的位置。
此外，本發明的無煙式多孔質炭的製造裝置，由於如前所述使發生的氣體完全燃燒所以在定常運行時完全不發生可見煤煙。但是，最好是考慮到假如在原料投入時或在初期炭化物從逐漸炭化室12急速下落到高溫處理室13的場合等異常燃燒引起的可見煤煙的發生，如圖5中所示，在排氣筒內附設煙感知器37、消煙用鼓風機38和煙感知操作板39，在可見煤煙發生時通過蜂鳴器等的報警來通知，並且把空氣調節口開大或開動消煙用鼓風機38自動地增加調節取入的空氣量，從而萬無一失地不從排氣筒向外部排出可見煤煙。
實施例下面就本發明的實施例進行說明。雖然本實施例以混凝土的模板廢料為原料而使用，但是本發明不限於建築廢料，可以以木材、竹材、其他能夠製造多孔質炭的所有木質類材料為原料進行利用。此外，作為把中間炭化物取出到爐外的機構，意思是除了導向槽與螺旋式輸送機或振動式輸送機還廣義地包括其他的取出機構。使用前述本發明的實施方式中所述的無煙式多孔質炭的製造裝置(設置在千葉縣松戶市內)以混凝土的模板廢料為原料製造多孔質炭的實驗例說明於下。首先，使前述模板廢料成為縱橫的長度1～2m左右的大小，將其從原料投入口投入填充於逐漸炭化室12內和高溫處理室13。雖然逐漸炭化室12的容積約為7m3，但是為了確保通氣性和初期炭化物的自然下落的迅速進行，填充原料最好是約為5～6m3。
原料的投入結束後，給助燃燃燒器35點火靠送風機向殘留氣體燃燒室內吹送火焰。持續大約5～10分鐘後產生向排氣筒17的上升氣流在爐內引起空氣的對流。在該時刻從高溫處理室13側壁的點火口使用點火料(廢木材屑中滲入煤油)給原料點火，根據排煙的狀況確認完全燃燒後停止助燃燃燒器35。
在給原料點火約30分後高溫處理室13的炭化物的溫度約達到1350℃。逐漸炭化室13的溫度從原料投入口11一側向高溫處理室13一側逐漸升高，而且由於在關閉原料投入口11的開閉蓋29的狀態下，如圖6中所示向下方可燃性氣體的對流使空氣的流入受到限制，所以逐漸炭化室12內成為低氧狀態並不點火而維持焙燒狀態。進而，在高溫處理室13中空氣從側壁的空氣調節口15流入負壓狀態的室內，並與來自逐漸炭化室12的可燃性氣體混合併發生熱分解而產生高溫。
本實施例的爐篦子31的網眼長約90～110mm，寬約120mm，其按縱向4列，橫向12列排列，爐篦子31以覆蓋整個導向槽的方式進行架設。給原料點火，經過大約1小時～1小時30分後中間炭化物通過前述爐篦子的網眼下落到導向槽26，逐漸收容於炭容器25。在本實施例中大約5～6m3的前述廢料的處理時間不到2小時，一次可以回收裝滿大約500L的炭容器的多孔質炭。此外，雖然在本實施例中如圖6中所示靠水冷壁19急冷導向槽26的下方部，使溫度降低到使剛回收後的多孔質炭的表面成為黑色的程度，但是為了進一步使炭容器25中的多孔質炭自然散熱而成為常溫要花10～20小時左右。此外，如果逐次投入原料則連續運行成為可能，在一天24小時連續運行的場合，處理60～70m3的原料可以得到大約6m3的多孔質炭。
下面，就針對前述實施例中所得到的多孔質炭的(1)鹿兒島大學水產學部中的分析試驗，(2)本發明的無煙式多孔質炭的製造裝置的運行中所排出的廢氣的分析試驗說明於下。
(1)鹿兒島大學水產學部中的分析試驗在實驗例中所得到的多孔質炭、備長炭和稻殼活性炭的各樣本調整成為通常所說的4mm炭進行以下的氣相試驗與液相試驗。試驗方法如下。
1)粒度、硬度、比表面積、空氣中水分吸附力依據日本工業標準(以下簡稱為JIS)的K1470和日本水道協會標準(以下簡稱為JWWA)的K113-1974。
2)氨吸附力把各試樣與氨密封於微量擴散培養皿，用Technicon Traccs2000自動分析儀分析吸附前後的氨。
3)福馬林吸附力把各試樣與福馬林密封於微量擴散培養皿，用碘量滴定法分析福馬林。
分析結果的概要如下。本發明的多孔質炭，雖然比表面積方面表現不突出，但是因為水分吸附能力極高而得到非常多孔(多孔質)的評價。進而，得到氨的吸附能力與備長炭或稻殼活性炭比非常優秀，甲醛的吸附能力也比其他優秀的評價。
再者，如果用化學物質評價研究機構(財團法人)中的BET1點法所得到的比表面積的測定結果報告(平成12年10月30日)，則得到一般備長炭的比表面積為1.91m3/g而本發明的多孔質炭為271m3/g的報告。
(2)本發明的無煙式多孔質炭製造裝置的運行中所排出的廢氣的分析試驗在株式會社環境管理中心於平成12年7月1日進行了本發明的無煙式多孔質炭的裝置的運行中所排出的廢氣的分析試驗。測量對象為聚氯二苯並對二氧芑，聚氯二苯並呋喃和共面聚氯聯苯，測量方法依據JIS K-0311廢氣中的二噁英類和共面PCB的測定方法，氣相色譜質量分析方法。試驗結果廢氣中所含有的二噁英類的總量為0.033ng-TEQ/m3N。順便說一下與關於焚燒爐廢氣中的二噁英類的量，二噁英類對策特別措施法(平成12年12月1日施行)中規定，與作為新設施的50kg/h～不足2t/h的基準的5ng-TEQ/m3N相比極低，可以確認關於大氣汙染完全沒有問題。
發明的效果根據本發明的無煙式多孔質炭的製造方法及其製造裝置，因為如前所述地構成所以收到以下的效果。
1)由於可以把歷來靠焚燒爐焚燒處置的建築廢料或剪枝後的廢枝料等製成多孔質炭來利用，所以不僅省掉歷來的因焚燒處置而產生的灰燼的處置所需的過程和掩埋場所，而且成為地球資源的有效利用。
2)由於除了起動時的靠助燃燃燒器加熱以外完全不使用系統外的能量或動力，所以運行成本極低，而且可以大幅度地減少向大氣中的二氧化碳的排放，並且抑制可見煤煙或二噁英的排出而環境衛生上是極其安全的。
3)可以以緊湊的裝置在短時間內處理大量的木質原料而製造大量的多孔質炭，與歷來的燒炭窯進行的木炭的製造相比，時間與人手與場地可以大幅度地節約。
4)通過關閉原料投入口，在靠空氣調節口進行空氣流入調整下進行加熱處理，可以提高所製造的多孔質炭的質量的均一化與生產率。
5)在靠導向槽與振動式或螺旋式移送機構可以把多孔質炭自動地移送收容於炭容器的本發明的實施方式的裝置中，節省了靠人手取出多孔質炭的過程，並且可以謀求質量的均一化。
6)通過靠熱交換機構覆蓋導向槽的全部或一部分而急冷中間炭化物，可以得到結晶質豐富的多孔質炭。
7)通過把密封式的炭容器收容於設在地下的備有開閉蓋的炭容器收容室，可以防止多孔質炭的氧化而提高收穫率。
8)在排氣筒內附設煙感知器和消煙用鼓風機，在發生可見煤煙時使煙感知器與空氣調節口或消煙用鼓風機聯動而增加調節取入爐內的空氣量，由此使廢氣完全燃燒而不從排氣筒向外部排出可見煤煙，可以極力防止大氣汙染提高安全性能。
9)在爐子的壁部設置冷卻水用槽，使冷卻水循環把爐內的高溫與外部隔絕，藉此可以對爐子進行高溫保護，並且確保作業者安全不被燒傷。
10)通過在逐漸炭化室的下方附近沿水平方向上能夠滑動地設置梳理杆，使初期炭化物迅速下落到高溫處理室可以謀求處理的促進與多孔質炭的收穫率的提高。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種無煙式多孔質炭的製造方法，是一種高溫處理木材或竹材等原料而製造多孔質炭的方法，其特徵在於，具有在空氣流入的調整下，加熱前述原料，在產生可燃性氣體的同時逐漸使其炭化而生成初期炭化物的氣化·炭化工序；在空氣流入的調整下，不經過分離回收工序，燃燒前述可燃性氣體，利用所產生的高溫加熱處理前述初期炭化物而使其生成中間炭化物的高溫處理工序；以及把前述高溫處理後的中間碳化物取出到爐外的工序，在前述一系列工序中，在高溫處理工序中使氣化·炭化工序中產生的可燃性氣體完全燃燒，把產生的熱能的一部分用作氣化·炭化工序中加熱原料的熱源，藉此在開始工作後僅靠系統內的能量能進行連續工作。
2.如權利要求1中所述的多孔質炭的製造方法，其特徵在於，其中把前述高溫處理工序中的定常工作時的處理溫度維持於1200～1400℃，使可燃性氣體完全燃燒，藉此防止二噁英和可見煤煙向系統外的排出，並且通過前述高溫處理使中間炭化物高度地多孔質化。
3.一種無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，具有從下方加熱從原料投入口所投入的木材或竹材等原料並使之逐漸炭化並產生可燃性氣體的逐漸炭化室；連接設置在前述逐漸炭化室的下方而成的高溫處理室，經由下方的開口部與前述高溫處理室連通而成的殘留氣體燃燒室；從前述殘留氣體燃燒室連續地向上設置而成的排氣筒；以及把在前述高溫處理室中經高溫處理後的中間炭化物取出到爐外的機構，其中，在前述高溫處理室和殘留氣體燃燒室的外壁上設有把適量空氣取入室內用的空氣調節口。
4.如權利要求3所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中，隨著廢氣從排氣筒被排出，爐內成為負壓狀態並且從空氣
權利要求
1.一種無煙式多孔質炭的製造方法，是一種高溫處理木材或竹材等原料而製造多孔質炭的方法，其特徵在於，具有在空氣流入的調整下，加熱前述原料逐漸使其炭化並產生可燃性氣體而生成初期炭化物的氣化·炭化工序；在空氣流入的調整下，燃燒前述可燃性氣體，利用所產生的高溫加熱處理前述初期炭化物而使其生成中間炭化物的高溫處理工序；以及把前述高溫處理後的中間碳化物取出到爐外的工序，在前述一系列工序中，在高溫處理工序中使氣化·炭化工序中產生的可燃性氣體完全燃燒，把產生的熱能的一部分用作氣化·炭化工序中加熱原料的熱源，藉此在開始工作後僅靠系統內的能量能進行連續工作。
2.如權利要求1中所述的多孔質炭的製造方法，其特徵在於，其中把前述高溫處理工序中的定常工作時的處理溫度維持於1200～1400℃，使可燃性氣體完全燃燒，藉此防止二噁英和可見煤煙向系統外的排出，並且通過前述高溫處理使中間炭化物高度地多孔質化。
3.一種無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，具有從下方加熱從原料投入口所投入的木材或竹材等原料並使之逐漸炭化並產生可燃性氣體的逐漸炭化室；連接設置在前述逐漸炭化室的下方而成的高溫處理室，經由下方的開口部與前述高溫處理室連通而成的殘留氣體燃燒室；從前述殘留氣體燃燒室連續地向上設置而成的排氣筒；以及把在前述高溫處理室中經高溫處理後的中間炭化物取出到爐外的機構，其中，在前述高溫處理室和殘留氣體燃燒室的外壁上設有把適量空氣取入室內用的空氣調節口。
4.如權利要求3所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中，隨著廢氣從排氣筒被排出，爐內成為負壓狀態並且從空氣調節口把適量空氣取入室內，室內的可燃性氣體等氣體沿逐漸炭化室、高溫處理室、殘留氣體燃燒室、排氣筒、外界大氣的順序連續地流動。
5.如權利要求3所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中，在逐漸炭化室中產生的可燃性氣體向下方行進，在高溫處理室和殘留氣體燃燒室中完全燃燒，由此能有效抑制二噁英或可見煤煙的產生而經由旋風器把清潔的廢氣從排氣筒排出到外部。
6.如權利要求3所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中，在排氣筒內附設煙感知器和消煙用鼓風機，以使在可見煤煙發生時能使煙檢測器與空氣調節口或消煙用鼓風機聯動而增加取入爐內的空氣量，從而使廢氣完全燃燒而不從排氣筒向外部排出可見煤煙。
7.如權利要求3所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中，前述逐漸炭化室上寬下窄地構成，連接於逐漸炭化室的最下部的高溫處理室的側壁垂直狀地構成，通過在水平方向上滑動地設在逐漸炭化室的下方部附近的梳理杆出沒而梳理原料或初期炭化物，使內裝物易於靠自重下落。
8.如權利要求3所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中，在高溫處理室、殘留氣體燃燒室等承受高溫的部分使用耐熱材料並且在爐子的壁部設置冷卻用水槽部，使冷卻水在其中循環而把爐內的高溫與外部隔絕。
9.如權利要求3所述的無煙式多孔質炭製造裝置，其特徵在於，其中，朝向前述殘留氣體燃燒室內地附設帶有送風機的燃燒器，在上述無煙式多孔質炭製造裝置工作時，首先使該燃燒器工作，在裝置內產生伴隨上升氣流的氣體的流動，接著給高溫處理室內的原料點火使上述無煙式多孔質炭製造裝置工作。
10.如權利要求3所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中，在前述高溫處理室的下方設置經由爐篦子把中間炭化物引入炭容器的導向槽，中間炭化物靠自重依次下落至導向槽，靠移送機構移送下落到該導向槽的中間炭化物並使其收容於炭容器。
11.如權利要求10所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中前述移送機構由振動式輸送機或螺旋式輸送機中的任意一種種構成。
12.如權利要求10所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中靠冷卻機構覆蓋上述導向槽的全部或一部分而急冷中間炭化物。
13.如權利要求10所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中上述炭容器內設於埋設於地下的炭容器收容室，並且其能經由能夠密閉的開閉蓋出入自如。
14.如權利要求10所述的無煙式多孔質炭的製造裝置，其特徵在於，其中上述炭容器具有能夠密閉的開閉蓋，正在收容多孔質炭的狀態下，關閉炭容器收容室的開閉蓋並打開炭容器的開閉蓋，在多孔質炭的收容結束的時刻關閉炭容器的開閉蓋，打開炭容器收容室的開閉蓋把炭容器取出到外部。
全文摘要
一種無煙式多孔質炭的製造方法及其製造裝置，利用原料所產生的可燃性氣體時產生的熱量，通過調整空氣流入量使原料不完全燃燒，並能在短時間內高效地大量加熱處理原料，從而進行多孔質炭的製造。該裝置包括從下方加熱從原料投入口投入原料M並使其逐步炭化而產生可燃性氣體的逐漸炭化室(12)，設置於逐漸炭化室的下方並與之相連接的高溫處理室(13)，經由下方的開口部與高溫處理室連通的殘餘氣體燃燒室(16)，接著殘餘氣體燃燒室並且朝向上方設置的排氣管(17)，以及用來把在高溫處理室中經高溫處理後的中間炭化物向爐子的外部取出的機構，其中在高溫處理室和殘餘氣體燃燒室的外壁上設有用來取入適量外界空氣的空氣調節口(15)。
文檔編號C10B53/02GK1543495SQ02816098
公開日2004年11月3日 申請日期2002年7月26日 優先權日2002年1月10日
發明者村松滋男, 執行元廣, 廣 申請人:村松滋男, 執行元廣