生物質(zhì)材料炭化活化一體裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)材料加工裝置，特別涉及一種生物質(zhì)材料炭化活化一體裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)材料制炭活化，可以采用傳統(tǒng)的蒸汽活化方法。傳統(tǒng)的方法制炭和活化過程是分開的，中間需要人工轉(zhuǎn)移，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且炭化活化過程分批次進(jìn)行，單批次處理量大，對(duì)于蒸汽活化過程，單次需要活化的量大會(huì)導(dǎo)致蒸汽與炭全面接觸的難度加大，處理效率低。再者，活化過程中需要先加熱獲得高溫蒸汽，然后通入活化爐中，加熱蒸汽的能耗大。
[0003]中國(guó)專利2013年11月20日公開的CN103395782A號(hào)專利，名稱為可移動(dòng)炭化活化方法。該方法采用立式輸送，從上大下依次設(shè)有進(jìn)料倉(cāng)、炭化區(qū)、活化區(qū)、出料擋板，然后通過設(shè)置在出料擋板下方的絞龍出料。第一、上述炭化活化方式炭化區(qū)和活化區(qū)并沒有進(jìn)行隔離，活化區(qū)的蒸氣量控制難度大，蒸汽量過大會(huì)蔓延到炭化區(qū)，對(duì)炭化過程造成影響，而蒸汽量過小則無法滿足完全活化的需求；第二、上述炭化活化方式物料堆積緊實(shí)，對(duì)于炭化區(qū)，炭化過程主要是熱量的傳遞，對(duì)炭化效果影響不大，而對(duì)于活化區(qū)，緊實(shí)堆積的物料會(huì)導(dǎo)致蒸汽無法跟物料充分全面接觸，影響活化效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的炭化活化裝置效率低，活化過程控制難、能耗大問題，提供一種生物質(zhì)材料炭化活化一體裝置。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種生物質(zhì)材料炭化活化一體裝置，包括豎向的炭化爐和橫向的活化爐，炭化爐內(nèi)設(shè)有豎向的炭化筒，橫向穿過活化爐設(shè)有活化絞龍，炭化筒的下端與活化絞龍的始端相連，炭化爐上還設(shè)有連通至活化絞龍并向活化絞龍內(nèi)部噴射蒸汽的蒸汽噴管，蒸汽噴管穿過炭化爐的爐壁，所述活化爐和炭化爐均設(shè)有進(jìn)氣口和排氣口，活化爐和炭化爐的進(jìn)氣口連接有燃燒爐。炭化爐和活化爐分離，保證活化爐的蒸汽不會(huì)對(duì)未炭化的物料產(chǎn)生影響，活化絞龍可以通過轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，一可控制炭化筒下料速度，二可控制活化絞龍中炭層的厚度，保證蒸汽與炭的全面接觸，而且每節(jié)絞龍中的炭量可控，對(duì)應(yīng)的絞龍每輸送一節(jié)的蒸汽用量可定量控制，節(jié)約能耗。炭化爐外側(cè)設(shè)置夾層填充保溫材料，活化爐可以采用耐火磚砌成。炭化爐、活化爐的側(cè)壁可以設(shè)置防止內(nèi)部壓力過高的防爆口。炭化爐、活化爐沿氣流方向的各個(gè)位置設(shè)置檢測(cè)口，監(jiān)測(cè)溫度。
[0006]作為優(yōu)選，所述蒸汽噴管為脈沖噴管，活化絞龍轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中，蒸汽噴管等間隔噴射I?5次。蒸汽噴管采用脈沖式噴射，可通過噴射次數(shù)和絞龍轉(zhuǎn)速之比控制蒸汽用量，可控性高。另外，活化爐內(nèi)溫度可達(dá)500°C以上，蒸汽噴管采用銅管等金屬管，在高溫環(huán)境下可以對(duì)管內(nèi)的蒸汽進(jìn)行二次加熱，這樣對(duì)蒸汽供氣的溫度要求降低，節(jié)約加熱蒸汽的成本。采用脈沖噴管，還能保證脈沖間隔蒸汽噴管的溫度穩(wěn)定。
[0007]作為優(yōu)選，所述蒸汽噴管在活化爐內(nèi)部分采用螺旋管盤繞若干周后連接活化絞龍。增加蒸汽噴管在活化爐內(nèi)的行程，當(dāng)蒸汽噴管每次噴射量較少時(shí)，可以利用活化爐內(nèi)本身的溫度，對(duì)管內(nèi)的蒸汽進(jìn)行加溫，甚至可以在蒸汽噴管進(jìn)口采用熱水代替蒸汽，使熱水在蒸汽噴管盤繞過程中迅速升溫汽化形成蒸汽，進(jìn)一步降低了加熱蒸汽所需的額外能耗。
[0008]作為優(yōu)選，所述蒸汽噴管沿活化絞龍輸送方向設(shè)有若干個(gè)?？梢赃x擇一點(diǎn)或者多點(diǎn)噴射蒸汽，保證活化效果。
[0009]作為優(yōu)選，所述活化爐的后端依次設(shè)有冷卻水箱和出料倉(cāng)，活化絞龍依次穿過活化爐、冷卻水箱后在出料倉(cāng)位置出炭。
[0010]作為優(yōu)選，所述炭化筒的外側(cè)為炭化爐熱風(fēng)室，炭化爐上端設(shè)有煙氣室，煙氣室和炭化爐熱風(fēng)室隔離，炭化筒的上方設(shè)有下料斗，下料斗底端為錐形，在下料斗底端和炭化筒頂端內(nèi)壁之間具有環(huán)形氣隙，環(huán)形氣隙連通炭化筒和煙氣室，煙氣室通過回?zé)煿苓B接燃燒爐的進(jìn)風(fēng)口，回?zé)煿苌线€設(shè)有作為氣流動(dòng)力的引風(fēng)機(jī)。物料炭化過程中，產(chǎn)生的裂解氣通過環(huán)形氣隙、煙氣室、回?zé)煿苓M(jìn)入燃燒爐燒掉，既防止炭化筒內(nèi)脹氣，又減少排放，在回?zé)煿苌峡梢匝b設(shè)冷凝器，將可冷凝的焦油等物質(zhì)分離回收。
[0011]作為優(yōu)選，所述活化絞龍的末端下方設(shè)有出料倉(cāng)，出料倉(cāng)頂部通過集煙管連接煙氣室。將最終出料的裂解氣也通過集煙管收集到煙氣室處理。
[0012]作為優(yōu)選，所述炭化爐內(nèi)采用若干塊水平隔板將炭化爐內(nèi)、炭化筒外的空間分隔成上下多層，水平隔板具有上下貫通的通氣孔，炭化爐的進(jìn)氣口、上下相鄰水平隔板通氣孔、炭化爐的排氣口從下到上左右交替設(shè)置，形成蛇形折返的氣道。蛇形折返的氣道增加了熱風(fēng)的行程，提高換熱效果。進(jìn)一步地，可以在炭化筒上開設(shè)連通左右兩側(cè)的連管，使熱風(fēng)能進(jìn)入連管對(duì)炭化筒內(nèi)層進(jìn)行加熱。
[0013]所述活化爐內(nèi)采用若干塊豎直隔板將活化爐內(nèi)、活化絞龍外的空間分隔成左右多室，豎直隔板具有左右貫通的通氣孔，活化爐的進(jìn)氣口、相鄰豎直隔板的通氣孔、活化爐的排氣口沿炭化絞龍輸送方向上下交替設(shè)置，形成蛇形上下的氣道。
[0014]作為優(yōu)選，所述活化爐的排氣口通過回氣管連接到炭化爐的中段，并通過炭化爐排氣口統(tǒng)一排氣?；罨癄t物料起始溫度比較高，因此經(jīng)過活化爐的熱風(fēng)熱損失小，可以通過回氣管進(jìn)入炭化爐利用，并采用同一排氣，便于尾氣處理。
[0015]本發(fā)明采用立式炭化和臥式活化結(jié)合方式，串聯(lián)一體完成生物質(zhì)材料炭化、活化的過程，串聯(lián)中又炭化和活化過程隔離，使蒸汽活化不會(huì)對(duì)炭化產(chǎn)生影響；活化過程采用蒸汽噴管噴射蒸汽，協(xié)同活化絞龍進(jìn)行控制，可以有效控制蒸汽用量，并充分保證蒸汽與炭層的接觸，保證活化效果，減少蒸汽用量，而且可以利用活化爐本身的熱量，對(duì)蒸汽噴管內(nèi)的蒸汽進(jìn)行加熱，減少加熱蒸汽的額外能耗。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明圖1中A處結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中:1、進(jìn)料口，2、冷凝器，3、回?zé)煿埽?、提升機(jī)，5、下料斗，6、水平隔板，7、炭化爐進(jìn)氣口，8、煙氣室，9、炭化爐排氣口，10、炭化爐，11、炭化筒，12、回氣管，13、集煙管，14、蒸汽噴管，15、檢測(cè)口，16、連管，17、溢流管，18、冷卻水箱，19、排水口，20、進(jìn)水口，21、出料倉(cāng)，22、豎直隔板，23、活化絞龍，24、活化爐，25、活化爐進(jìn)氣口，26、下料斗錐形底端，27、環(huán)形氣隙。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0020]實(shí)施例:一種生物質(zhì)材料炭化活化一體裝置，如圖1、2所示。本裝置包括