專利名稱：一種用于生產(chǎn)生物質(zhì)炭的復(fù)合型碳化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用生物質(zhì)秸桿、樹枝、果殼等農(nóng)林廢棄物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)炭的炭化裝置，具體地說，是一種生產(chǎn)生物質(zhì)炭的復(fù)合型炭化爐。
背景技術(shù)：
我國(guó)是傳統(tǒng)的木質(zhì)炭生產(chǎn)大國(guó)，近年來由于國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的高度重視，各級(jí)政府加強(qiáng)對(duì)封山育林的管理，用樹木生產(chǎn)木質(zhì)碳的產(chǎn)量已直線下降，最終將至枯竭。利用農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)生物質(zhì)成型炭來替代樹木生產(chǎn)的木質(zhì)炭是一種炭化資源的補(bǔ)充，能夠收到保護(hù)生態(tài)環(huán)境和節(jié)約能源的雙重效益。
現(xiàn)有生產(chǎn)生物質(zhì)炭的炭化爐為一個(gè)密閉的腔體，預(yù)加工成棒狀成型物料被置于送料平板車上送入炭化爐內(nèi)，然后引燃物料，關(guān)閉爐門，通過爐腔上開設(shè)的緩慢供氧通道向爐內(nèi)緩慢供氧，使物料被炭化；在物料炭化過程中產(chǎn)生的可燃?xì)獬煞輳那惑w上的排氣口排出爐外而被燃燒掉。用這種炭化爐生產(chǎn)的生物質(zhì)炭，其含炭量與傳統(tǒng)的木質(zhì)炭成份相同，并具有傳統(tǒng)木質(zhì)炭的同等強(qiáng)度和熱值，清潔衛(wèi)生，是理想的木質(zhì)炭替代產(chǎn)品。但采用上述炭化爐生產(chǎn)生物質(zhì)炭存在如下缺陷(1)秸稈、樹枝、果殼等農(nóng)林廢棄物經(jīng)粉碎后，要用機(jī)械擠壓或壓縮成堅(jiān)硬的棒狀成型物料，然后才能加入碳化爐內(nèi)在缺氧的情況下緩慢碳化，需要專門的擠壓或壓縮成型機(jī)械；(2)采用上述炭化爐生產(chǎn)生物質(zhì)不但產(chǎn)量低，生產(chǎn)規(guī)模小，而且碳化時(shí)間長(zhǎng)，一般需要30小時(shí)以上；(3)物料在爐內(nèi)碳化干餾過程中產(chǎn)生的揮發(fā)份被燃燒掉了，得不到充分利用，而造成較大的能源浪費(fèi)(4)農(nóng)林廢棄物的粉碎、機(jī)械擠壓成型耗電量較大，每生產(chǎn)一噸棒狀成型物料需耗電10-150KW之間，不但是浪費(fèi)電力和人力資源，而且擠壓成型機(jī)的螺桿磨損特別嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種將生物質(zhì)秸桿、樹枝、果殼等農(nóng)林廢棄物經(jīng)粉碎烘干后，直接加入爐內(nèi)干餾碳化，生成生物質(zhì)炭和燃?xì)獾膹?fù)合型碳化爐。
本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種用于生產(chǎn)生物質(zhì)炭的復(fù)合型碳化爐，由爐體、燃燒室、碳化室、上爐頂組成，其特點(diǎn)是上爐頂上設(shè)有燃燒室加料口、燃燒室耐火拱板；爐體內(nèi)設(shè)有燃燒室、碳化室；燃燒室底部設(shè)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)爐排、頂部設(shè)有爐上放散管，爐排的底部設(shè)有排灰裝置和鼓風(fēng)機(jī)；與碳化室的頂部開口相對(duì)應(yīng)地在上爐頂上設(shè)有碳化室加料管口，碳化室內(nèi)部設(shè)有耐火內(nèi)襯、底部設(shè)有出料口；爐體底部一側(cè)壁上設(shè)有燃?xì)獬槲芸谂c碳化室的底部相連通。
上述碳化爐的另一特點(diǎn)是燃燒室與碳化室呈傾斜布置，燃燒室的縱軸線與碳化室的縱軸線之間的夾角為銳角。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是(1)從碳化爐內(nèi)碳化室下部抽吸出來的燃?xì)猓錈嶂悼筛哌_(dá)5000-6000KJ/m3，經(jīng)收集、凈化處理后(除去其中的焦油和雜質(zhì))可用做內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的氣體燃料，也可做城鎮(zhèn)居民生活用氣體燃料。(2)采用本實(shí)用新型生產(chǎn)的生物質(zhì)炭經(jīng)粉碎后，加入水溶性高分子粘結(jié)劑，用機(jī)械加工成塊狀生物質(zhì)炭，可替代原用木質(zhì)炭的炭化材料，廣泛用于工業(yè)、化工及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。(3)本實(shí)用新型充分利用我國(guó)廣大農(nóng)村豐富的生物質(zhì)秸桿、樹枝、果殼、稻殼等農(nóng)林廢棄物生產(chǎn)生物質(zhì)炭，屬于對(duì)可再生資源的利用，可以減少人類對(duì)石化燃料的依賴，并能減少NO、SO2及CO2的排放量，對(duì)改善和提高城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量，加快小城鎮(zhèn)的建設(shè)步閥發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源極為有利，也有利于封山育林、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，市場(chǎng)前景十分廣闊。(4)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，制造、操作使用方便。而且對(duì)物料的處理量大，碳化速度快，效率高，生產(chǎn)的生物質(zhì)炭灰份少、熱值高。較之于現(xiàn)有的生物質(zhì)炭生產(chǎn)工藝能降低能源消耗，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明之復(fù)合型碳化爐一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示碳化爐爐體14的上爐頂1上設(shè)有燃燒室加料口2、燃燒室耐火拱板3，爐體內(nèi)設(shè)有燃燒室5和碳化室7。其中，燃燒室5與碳化室7呈傾斜布置，燃燒室的縱軸線與碳化室的縱軸線之間的夾角為銳角α。燃燒室5底部設(shè)有往復(fù)式爐排4、頂部設(shè)有爐上放散管6與上爐頂1連接，爐排4的底部設(shè)有排灰絞龍13和鼓風(fēng)機(jī)12；在上爐頂1上設(shè)有碳化室加料管口8與碳化室7的頂部開口相對(duì)應(yīng)，碳化室7內(nèi)部設(shè)有用耐火磚砌成的耐火內(nèi)襯9、底部設(shè)有出料口10；爐體底部一側(cè)壁上設(shè)有燃?xì)獬槲芸?1與碳化室7的底部相連通。
使用時(shí)，將生物質(zhì)秸桿、樹枝、果殼等農(nóng)林廢棄物經(jīng)粉碎、分篩，取粉碎后的物料長(zhǎng)度為10-30mm，直徑為5-10mm的物料作碳化原料，烘干脫水，使水份控制在10％左右；細(xì)料作燃料；將上述的細(xì)料從燃燒室加料口2加入燃燒室5中，將碳化原料從碳化室加料口8加入碳化室7中。引燃燃燒室中的燃料，并啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)，向燃燒室5中鼓風(fēng)，使加入的燃料充分燃燒，發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)，生成溫度在700-900℃的高溫二氧化碳；上述高溫二氧化碳在爐外設(shè)置的負(fù)壓羅茨風(fēng)機(jī)作用下被吸入碳化爐內(nèi)的碳化室7中，在高溫缺氧的狀態(tài)下將碳化原料進(jìn)行干餾碳化。碳化室中7的碳化原料在干餾碳化過程中所產(chǎn)生的揮發(fā)份在進(jìn)入碳化室的高溫二氧化碳?xì)怏w作用下，被裂解和還原生成CO、CH4、H2等燃?xì)?，在爐外設(shè)置的負(fù)壓羅茨風(fēng)機(jī)的作用下從碳化室下部燃?xì)獬槲芸?1排至爐外。收集該燃?xì)?，?jīng)凈化處理后(除去其中的焦油和雜質(zhì))，可用做內(nèi)燃發(fā)電機(jī)組的氣體燃料，也可做城鎮(zhèn)居民生活用氣體燃料，其熱值可高達(dá)5000-6000KJ/m3。碳化室內(nèi)經(jīng)干餾碳化后生成的生物質(zhì)炭，由設(shè)置在碳化室底部的出料口10排出爐外，經(jīng)收集即得生物質(zhì)炭成品。
權(quán)利要求1.一種用于生產(chǎn)生物質(zhì)炭的復(fù)合型碳化爐，由爐體(14)、燃燒室(5)、碳化室(7)、上爐頂(1)組成，其特征在于爐體(14)的上爐頂(1)上設(shè)有燃燒室加料口(2)、燃燒室耐火拱板(3)；爐體內(nèi)設(shè)有燃燒室(5)、碳化室(7)；燃燒室(5)的底部設(shè)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)爐排(4)、頂部設(shè)有爐上放散管(6)，爐排(4)的底部設(shè)有排灰裝置(13)和鼓風(fēng)機(jī)(12)；與碳化室(7)的頂部開口相對(duì)應(yīng)地在上爐頂(1)上設(shè)有碳化室加料管口(8)，碳化室(7)內(nèi)部設(shè)有耐火內(nèi)襯(9)、底部設(shè)有出料口(10)；爐體底部一側(cè)壁上設(shè)有燃?xì)獬槲芸?11)與碳化室(7)的底部相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型碳化爐，其特征在于燃燒室(5)與碳化室(7)呈傾斜布置，燃燒室(5)的縱軸線與碳化室(7)的縱軸線之間的夾角為銳角α。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型碳化爐燃燒室(5)的底部沒有往復(fù)運(yùn)動(dòng)爐排(4)，其特征可采用階梯形運(yùn)動(dòng)爐排，鏈?zhǔn)竭\(yùn)動(dòng)爐排，輥底爐排和西格斯?fàn)t排等多種形式的爐排。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于生產(chǎn)生物質(zhì)炭的復(fù)合型碳化爐，由爐體、燃燒室、碳化室、上爐頂?shù)冉M成，其特點(diǎn)是上爐頂上設(shè)有燃燒室加料口，燃燒室底部設(shè)有往復(fù)運(yùn)動(dòng)爐排，爐排底部設(shè)有排灰裝置和鼓風(fēng)機(jī)；碳化室上部設(shè)有加料管口，內(nèi)部設(shè)有耐火內(nèi)襯,底部設(shè)有出料口和燃?xì)獬槲芸?。其?yōu)點(diǎn)是可同時(shí)產(chǎn)生生物質(zhì)燃?xì)夂蜕镔|(zhì)炭，且原料來源廣，屬可再生資源的利用，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，有利于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源?？蓮V泛用于生物質(zhì)炭的生產(chǎn)和城鎮(zhèn)發(fā)電、居民生活供氣。
文檔編號(hào)C10B53/02GK2619937SQ0322163
公開日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2003年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者韓璋鑫 申請(qǐng)人:韓璋鑫