專利名稱：生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)生物質(zhì)或其廢棄物進(jìn)行處理的設(shè)備，特別是對(duì)生物質(zhì)或其廢棄進(jìn)行氣化、炭化及副產(chǎn)品進(jìn)行分離所用爐。
背景技術(shù)：
對(duì)生物質(zhì)特別是其廢棄物進(jìn)行處理的方法大約有以下幾種，其一，直接粉碎作為肥料還田；其二，經(jīng)生化處理后作為飼料喂養(yǎng)牲畜；其三，利用物理或物理化學(xué)的方法進(jìn)行處理，作為造紙紙漿的原料；其四，將生物質(zhì)廢棄物經(jīng)汽化爐或炭化爐將其氣化或炭化制成燃料。對(duì)于利用其可燃性發(fā)明的氣化爐或炭化爐種類很多，但功能較為單一，如僅將其氣化后作為燃料使用，而把產(chǎn)生的副產(chǎn)品焦油、木醋酸棄之；或者利用其它的燃料作為熱源將其干餾炭化，只保留其中的可燃成份——炭，對(duì)生成的可燃?xì)怏w棄之。如此不僅浪費(fèi)了可貴的資源，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。中國專利CN 1116383C“一種復(fù)合式生物質(zhì)氣化及其燃?xì)獾闹苽浞椒ā惫_了把氣化爐與干餾炭化爐串聯(lián)起來實(shí)現(xiàn)共同造氣，其爐子設(shè)計(jì)合理，它可以將生物質(zhì)中的可揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)部分熱解，對(duì)生物質(zhì)的棄物進(jìn)行了更充分利用。但是在對(duì)氣化或干餾炭化過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品仍未完全利用，在干餾過程中產(chǎn)生的是半焦物質(zhì)，只能還是作為燃料使用。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種以生物質(zhì)氣化產(chǎn)生熱源作為生物質(zhì)炭化所需熱源并同時(shí)提供燃?xì)鈿庠吹穆?lián)合機(jī)組，并對(duì)在氣化、炭化過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品進(jìn)行分離的設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型依據(jù)了如下的技術(shù)方案。生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，包括氣化爐、炭化爐，機(jī)組的一種連接方式為氣化爐的燃?xì)獬隹诠艿琅c炭化爐的進(jìn)氣管道連接，炭化爐的出氣管道與冷凝器進(jìn)氣管道連接；
在上述的冷凝器的出氣管道上設(shè)置風(fēng)機(jī)。
機(jī)組的又一種連接方式為冷凝器的出氣管道與除焦器進(jìn)氣管道連接；在上述的除焦器的出氣管道上設(shè)置風(fēng)機(jī)。
在以氣化爐——炭化爐——冷凝器——風(fēng)機(jī)機(jī)組結(jié)構(gòu)組合、以氣化爐——炭化爐——冷凝器——除焦器——風(fēng)機(jī)機(jī)組結(jié)構(gòu)組合的炭化爐的出氣管道上設(shè)置閘門。
在所述的冷凝器下部設(shè)置積焦池，池中設(shè)置有隔板，在積焦池的下部設(shè)置有連通兩池的且?guī)в虚l門的管道；在其中的一個(gè)池的下部設(shè)置出口；在另一池的中部設(shè)置有出口。
所述在炭化爐包括爐體外殼和爐底，在爐體外殼內(nèi)和爐底內(nèi)設(shè)置保溫層，熱風(fēng)道置于爐體的下部保溫層之上；爐門置于爐體中部，出氣口置于爐體的上部體；在炭化爐內(nèi)下部熱風(fēng)管的上部設(shè)置有耐熱層，其上均勻設(shè)置有熱風(fēng)孔或熱風(fēng)槽。
本實(shí)用新型的優(yōu)越之處在于1.可獲得優(yōu)質(zhì)的燃?xì)夂湍咎俊?br> 2.燃?xì)庖子趦艋?br> 3.具有自我反饋功能。
4.運(yùn)行安全可靠。
5.生產(chǎn)過程中無污染。
6.是發(fā)電、熱功窯爐等的理想的配套設(shè)備。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型炭化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組包括氣化爐、炭化爐，氣化爐1的燃?xì)獬隹诠艿琅c炭化爐2的進(jìn)氣管道連接，炭化爐2的出氣管道與冷凝器5進(jìn)氣管道連接。
本實(shí)用新型的又一種結(jié)構(gòu)為氣化爐1的燃?xì)獬隹诠艿琅c炭化爐2的進(jìn)氣管道連接，炭化爐2的出氣管道與冷凝器5的進(jìn)氣管道連接，冷凝器5的出氣管道與除焦氣9的進(jìn)氣管道連接。
在上述兩種結(jié)構(gòu)中的冷凝器5或除焦器9的出氣管道上設(shè)置風(fēng)機(jī)10。
在上述兩種結(jié)構(gòu)中的炭化爐2的出氣管道上設(shè)置閥門3。
在上述的冷凝器5下部設(shè)置積焦池7，池中設(shè)置有隔板，在積焦池7的下部設(shè)置有連通兩池的且?guī)в虚y門的管道6；在其中的一個(gè)池的下部設(shè)置出口8；在另一池的中部設(shè)置有出口4。
上述的炭化爐2包括爐體外殼11和爐底12，在爐體外殼11內(nèi)和爐底12內(nèi)設(shè)置保溫層13，熱風(fēng)道14置于爐體的下部保溫層13之上；爐門15置于爐體中部，出氣口16置于爐體1的上部體。在炭化爐2內(nèi)下部熱風(fēng)管14的上部設(shè)置有耐熱層17，其上均勻設(shè)置有熱風(fēng)孔或熱風(fēng)槽18。
本實(shí)用新型使用如下所述。在氣化爐1初點(diǎn)火后，生物質(zhì)的廢棄物在固定床下吸式氣化爐1中缺氧燃燒，可生成CO、H2、CMHN等可燃?xì)怏w，這些可燃?xì)怏w燃燒時(shí)的溫度一般在380℃-420℃之間。根據(jù)本實(shí)用新型的方案，氣體直接進(jìn)入炭化爐2的底部，由于在底部的耐熱層17上均勻設(shè)置有熱風(fēng)孔或熱風(fēng)槽18，從氣化爐1送入的熱氣進(jìn)入炭化爐2的炭化室，再經(jīng)過擺放在炭化室內(nèi)的塊狀生物質(zhì)材料之間的縫隙時(shí)，將塊狀的生物質(zhì)材料逐步加熱，缺氧的狀態(tài)下炭化，其中揮發(fā)成份開始析出并與氣化爐1所產(chǎn)的可燃?xì)怏w混合，經(jīng)冷凝器5降溫，再經(jīng)除焦器9脫焦后由風(fēng)機(jī)10作為燃料排出。
在氣化爐1燃燒的一段時(shí)間后，爐內(nèi)的溫度升高，使得炭化爐2中的生物質(zhì)材料產(chǎn)生的揮發(fā)份增多。由于控制風(fēng)機(jī)10的風(fēng)量一定，造成炭化爐2內(nèi)的壓強(qiáng)相應(yīng)提高，導(dǎo)致氣化爐1中的氣化速度降低。在低氣化速度持續(xù)一段時(shí)間后，炭化爐2炭化速度出相應(yīng)下降，產(chǎn)生的揮發(fā)份降低。壓強(qiáng)降低又導(dǎo)致氣化爐1的氣化速度再次加快，如此一直循環(huán)。所以說氣化爐1與炭化爐2結(jié)合機(jī)組本身具有自我反饋功能，利用設(shè)置風(fēng)機(jī)10這一調(diào)速裝置，就可以對(duì)炭化溫度、炭化速度和產(chǎn)氣量進(jìn)入調(diào)控，從而獲得最優(yōu)質(zhì)的木炭。
該機(jī)組具有自我反饋功能。從氣化爐1進(jìn)入炭化爐2的熱氣體不含助燃?xì)怏w氧氣，炭化得到的可燃?xì)怏w也就無法直接與氧化接觸，不具備爆炸的條件。所以本設(shè)備運(yùn)行安全可靠。
生物質(zhì)經(jīng)氣化爐1和炭化爐2所產(chǎn)生的副產(chǎn)品如焦油、木醋酸隨燃?xì)膺M(jìn)入到冷凝器5后被降溫冷卻再進(jìn)入積焦池7中，由于木焦油與木醋酸液體的密度不同而在此池中分層，開啟設(shè)置在積焦池7上的管道6上閥門后可使兩者分離。裝滿后由積焦池7下部出口8排出焦油，經(jīng)積焦池中部出口4排出木醋酸。
本實(shí)用新型可有多種形式的組合，其中最基本的兩種為氣化爐1——炭化爐2——冷凝器5——風(fēng)機(jī)10。
氣化爐1——炭化爐2——冷凝器5——除焦器9——風(fēng)機(jī)10。
在上述的兩種結(jié)構(gòu)中又有所改進(jìn)氣化爐1——炭化爐2—閥門—冷凝器5——風(fēng)機(jī)10。
氣化爐1——炭化爐2—閥門—冷凝器5——除焦器9——風(fēng)機(jī)10。
其中可以再對(duì)炭化爐2或冷凝器5進(jìn)行改進(jìn)，但不僅限于其上所述。
本實(shí)用新型與發(fā)電機(jī)組配套使用效果理想。目前利用生物質(zhì)廢料進(jìn)行發(fā)電一種采用的是稻殼——煤氣發(fā)生爐，但稻殼資源少、成本高且存在燃燒過程中產(chǎn)生的焦油含量高等缺陷，限止了這種發(fā)電機(jī)組的使用與普及。再一種采用的是流化床煤氣發(fā)生爐，因其存在投資過高、運(yùn)行成本高等缺陷，技術(shù)還在完善當(dāng)中。而本技術(shù)可以向發(fā)電機(jī)組提代充足、穩(wěn)定、純凈的可燃?xì)怏w本實(shí)用新型所產(chǎn)的燃?xì)庵苯佑糜诠I(yè)熱功窯爐如陶瓷、耐火材料等，既無污染，又比燒煤成本低廉。
該機(jī)組生產(chǎn)的可燃?xì)庥糜谵r(nóng)村集中供氣，既可解決農(nóng)村作物秸桿無法處理的難題，又可補(bǔ)充農(nóng)民所需的材料不足的問題，再者又能獲得優(yōu)質(zhì)的、高品位的化工產(chǎn)品，是農(nóng)民增收的一個(gè)好項(xiàng)目。
權(quán)利要求1.生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，包括氣化爐、炭化爐，氣化爐(1)的燃?xì)獬隹诠艿琅c炭化爐(2)的進(jìn)氣管道連接，其特征在于炭化爐(2)的出氣管道與冷凝器(5)進(jìn)氣管道連接。
2.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，其特征在于在冷凝器(5)的出氣管道上設(shè)置風(fēng)機(jī)(10)。
3.如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，其特征在于在冷凝器(5)的出氣管道與除焦器(9)進(jìn)氣管道連接。
4.如權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，其特征在于在除焦器(9)的出氣管道上設(shè)置風(fēng)機(jī)(10)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，其特征在于有炭化爐(2)的出氣管道上設(shè)置閥門(3)。
6.如權(quán)利要求3或4所述的生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，其特征在于有炭化爐(2)的出氣管道上設(shè)置閥門(3)。
7.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，其特征在于在所述的冷凝器(5)下部設(shè)置積焦池(7)，池中設(shè)置有隔板，在積焦池(7)的下部設(shè)置有連通兩池的且?guī)в虚y門的管道(6)；在其中的一個(gè)池的下部設(shè)置出口(8)；在另一池的中部設(shè)置有出口(4)。
8.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，其特征在于在炭化爐(2)包括爐體外殼(11)和爐底(12)，在爐體外殼內(nèi)和爐底內(nèi)設(shè)置保溫層(13)，熱風(fēng)道(14)置于爐體的下部保溫層(13)之上；爐門(15)置于爐體中部，出氣口(16)置于爐體的上部體。
9.如權(quán)利要求8所述的生物質(zhì)氣化、炭化機(jī)組，其特征在于在炭化爐內(nèi)下部熱風(fēng)管(14)的上部設(shè)置有耐熱層(17)，其上均勻設(shè)置有熱風(fēng)孔或熱風(fēng)槽(18)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行氣化和炭化的聯(lián)合機(jī)組，該機(jī)組的結(jié)構(gòu)為將氣化爐(1)的燃?xì)獬隹诠艿琅c炭化爐(2)的進(jìn)氣管道連接，炭化爐(2)的出氣管道與冷凝器(5)的進(jìn)氣管道連接，冷凝器(5)的出氣管道再與除焦器(9)的進(jìn)氣管道連接，在除焦器(9)的出氣管道上設(shè)置風(fēng)機(jī)(10)。利用本機(jī)組對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行處理可同時(shí)得到優(yōu)質(zhì)的木炭和潔凈的燃?xì)?，設(shè)備具有自我反饋功能，運(yùn)行安全可靠，生產(chǎn)過程中無污染。利用本設(shè)備可為發(fā)電機(jī)組、熱功窯爐等提供理想的、價(jià)格低廉的燃?xì)?，并可一舉三得到木炭和化工副產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C10B1/00GK2723837SQ200420011338
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2004年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月26日
發(fā)明者皇甫利, 王冰, 季學(xué)彬 申請(qǐng)人:皇甫利, 王冰, 季學(xué)彬