專利名稱：一種高效環(huán)保多層炭氣提取方法及所用的提取爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種炭可燃?xì)馓崛》椒把b置，特別是涉及一種高效環(huán)保多層炭氣提取方法 及所用的提取爐。
背景技術(shù)：
原始的木炭加工是將木材放入炭窯中缺氧燃燒，制炭過程中產(chǎn)生的煙氣直接排放至大氣 中， 一方面對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，另一方面也造成了資源浪費(fèi)。這些排放的煙氣含有可制 成多種化學(xué)原料和生物柴油等的物質(zhì)，也可作為燃料使用，目前還沒有得到充分利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種高效環(huán)保多層炭氣提取方法及所用的提取爐?？蓪χ铺窟^ 程中的煙氣進(jìn)行分類回收，使煙氣得到充分利用。
本發(fā)明的技術(shù)方案 一種高效環(huán)保多層炭氣提取方法。該方法采用一種高效環(huán)保多層炭 氣提取爐，制炭原料經(jīng)第一燃燒段至第六燃燒段加熱后制成木炭；第一、二燃燒段產(chǎn)生的煙 氣管道收集；從第三燃燒段開始，產(chǎn)生的煙氣引入下一燃燒段。
上述的高效環(huán)保多層炭氣提取方法中，所述第一燃燒段的加熱溫度為70 15(TC;第二 燃燒段的加熱溫度為150 22(TC;第三燃燒段的加熱溫度為220 25(TC;第四燃燒段的加熱 溫度為250 35(TC;第五燃燒段的加熱溫度為350 45(TC;第六燃燒段的加熱溫度為500 800 。C。
前述的高效環(huán)保多層炭氣提取方法中，所述的第一燃燒段 第六燃燒段分別由一個或一 個以上的加熱段構(gòu)成。
根據(jù)前述的高效環(huán)保多層炭氣提取方法中所用的一種高效環(huán)保多層炭氣提取爐，包括依 次設(shè)置的第一燃燒爐 第六燃燒爐。
上述的高效環(huán)保多層炭氣提取爐中，所述的第一燃燒爐 第六燃燒爐分別由一個或一個 以上的爐體構(gòu)成。
前述的高效環(huán)保多層炭氣提取爐中，所述的第一燃燒爐 第六燃燒爐由上到下依次設(shè)置 ;各燃燒爐支撐在爐架上，各爐體之間設(shè)有密封裝置。
前述的高效環(huán)保多層炭氣提取爐中，所述每個爐體的內(nèi)壁上均設(shè)有供料筐移動的2 4列 齒輪組，每列齒輪組設(shè)有2 5個齒輪；齒輪與料筐上的齒條傳動連接。
前述的高效環(huán)保多層炭氣提取爐中，所述每個爐體上均設(shè)有熱風(fēng)進(jìn)口和煙氣進(jìn)口和煙氣 出口。
前述的高效環(huán)保多層炭氣提取爐中，所述的熱風(fēng)進(jìn)口與設(shè)在第六燃燒爐最下層的爐體下 方的熱風(fēng)爐連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由于將炭化過程分成不同的燃燒段，各燃燒段采用不同的加熱 溫度、炭化原料自動進(jìn)料，自動從第一燃燒段往下移動，制炭疊層優(yōu)點(diǎn)主要三個每個燃燒 段頂部溫度高，底部溫差低，所以利用疊層。下層爐頂部對上層底部提高傳熱供熱，使其整 段爐內(nèi)上下溫度受熱均勻熱解炭化產(chǎn)生高熱值氣體。本發(fā)明可對每個燃燒段排放的煙氣進(jìn)行 分類回收、各燃燒段排放的煙氣具有不同用途。如在第一和第二燃燒段排放的煙氣可用來制 成木醋液及各種化學(xué)制劑；在第三燃燒段排放的煙氣可轉(zhuǎn)化為一氧化碳、甲烷等物質(zhì)，變成 可燃?xì)怏w，其氣體熱值一般為900-1100大卡，從第四燃燒段排出的煙氣可產(chǎn)生大量高濃度可 燃?xì)怏w，熱值大約2200大卡，從第五燃燒段排出的煙氣熱值更高可達(dá)到3800大卡，可代替煤 氣使用，做飯、燒鍋爐，作為發(fā)電廠的燃料等。也可以將排出的煙氣經(jīng)凈化裝置提取焦油。 多層提取爐的優(yōu)點(diǎn)所在第一、二兩層屬中低溫炭化熱解，產(chǎn)生煙流入管道收集密閉冷卻， 提取木醋液；第三層開始缺氧燃燒熱解，二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳、甲烷等物質(zhì)，變成可燃 氣體，氣體熱值一般為900-1100大卡，從第三層頂部排出可燃?xì)獠⑾挛M(jìn)第四層頂部，可 燃?xì)鉄o氧加熱，又對第四層頂部加熱，并同第四層物料混合升溫加熱，又產(chǎn)生大量高濃度可 燃?xì)怏w，熱值大約2200大卡，第四層底部可燃?xì)怏w排出并下吸引進(jìn)第五層頂端內(nèi)部熱解，采 用密閉羅茨風(fēng)機(jī)下吸從第五層底部排出高熱值可燃?xì)怏w，而且第六層的頂部對第五層的底部 通過薄板傳熱，使第五層的受熱均勻，高溫強(qiáng)度無氧產(chǎn)生可燃?xì)怏w達(dá)到熱值達(dá)到3800大卡。 由于采用了分段加熱，分類回收的方法，不用再將原來混合回收的煙氣進(jìn)行后期的分離，可 降低煙氣的后處理成本。多段炭化爐優(yōu)點(diǎn)，每段溫度穩(wěn)定處于一致不變狀態(tài)，適應(yīng)炭化產(chǎn)氣 原理，特別是底部第六段爐體內(nèi)溫度，出爐時保持800度，第五段的物料只有450度左右，下 移到第六段馬上接觸800度的溫度，快速升溫，大大減少了氧化成品炭的數(shù)量，這樣就大大 提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。本發(fā)明還具有煙氣回收充分，回收率高的特點(diǎn)。由于在制炭過程 中，當(dāng)上層料筐運(yùn)動到下層料筐后，上層又可以接收新的料筐，制炭原料在料筐中從上至下 連續(xù)運(yùn)動，適合自動流水作業(yè)。為炭化爐的自動化提供了良好的基礎(chǔ)。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中A的局部放大圖3是圖1中B的局部放大圖； 圖4是熱風(fēng)爐的示意圖5是爐蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中的標(biāo)記為1-爐架，2-料筐，3-爐體，4-爐蓋，5-密封裝置，6-熱風(fēng)進(jìn)口， 7-煙 氣進(jìn)口， 8-熱風(fēng)爐，9-熱風(fēng)管，10-齒輪，11-電機(jī)，12-齒條，13-爐殼，14-連接板，15-法 蘭，16-熱風(fēng)管貫通孔，17-密封環(huán)，18-齒輪槽，19-保溫磚層，20-保溫棉層，21-耐火磚層 ，22-半圓密封環(huán)，23-密封槽，24-沙子，25-杠桿，26-支桿，27-氣缸，28-箱體，29-出灰 口， 30-出灰蓋，31-吹氧口， 32-吹氧蓋，33-加料口， 34-密封凹槽，35-加料蓋，36-熱風(fēng) 出口， 37-排氣口， 38-保溫層，爐橋-39。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的高效環(huán)保多層炭氣提取方法及提取爐作進(jìn)一步的說明
本發(fā)明的實(shí)施例。 一種高效環(huán)保多層炭氣提取方法，該方法采用一種高效環(huán)保多層炭氣 提取爐(如圖1至圖3所示)，制炭原料經(jīng)第一燃燒段 第六燃燒段加熱后制成木炭；其中第 一燃燒段為有氧燃燒段，其燃燒溫度為70 150。C;第二燃燒段為微氧燃燒段，其燃燒溫度 為150 22(TC;第三燃燒段為缺氧燃燒段，其燃燒溫度為220 25(TC;第四和第五燃燒段均 為無氧燃燒段，第四燃燒段的燃燒溫度為250 35(TC;第五燃燒段的燃燒溫度為350 45(TC ;第六燃燒段為斷煙高溫?zé)捇鸲?，其燃燒溫度?00 80(TC;第一、二燃燒段產(chǎn)生的煙氣由 管道收集；從第三燃燒段開始，制炭過程產(chǎn)生的煙氣引入下一燃燒段。前述的第一燃燒段 第六燃燒段還可以再分成多個加熱段。也就是說，每個燃燒段還可以分成多個加熱段。 一般 分成1 3個加熱段為宜。制炭時，自動進(jìn)料，自動從高層往下移動，制炭原料從提取爐的有 氧加熱段送入，制炭原料由上至下依次在各加熱段中停留密封加熱，加熱溫度由上至下逐漸 升高，制成的木炭從最底層送出，經(jīng)冷卻后得木炭成品；各層均設(shè)有煙氣接口用于提取制炭 原料在不同溫度加熱過程中排出的不同煙氣，在炭化初期，也就是在有氧段和缺氧段，排放 的煙氣中可燃?xì)怏w的熱值較低， 一般為800 1200大卡，在第一燃燒段至第三燃燒段排放的 煙氣中含量較多二氧化碳，可轉(zhuǎn)化為一氧化碳、甲烷氣體成份木焦油，可用于制成化學(xué)原料 或生物柴油等。在第四燃燒段至第六燃燒段排放的煙氣具有很高的熱值，可達(dá)2800 3800大 卡，可用于發(fā)電或其它用途中作為燃料。
制炭原料在炭化過程中，必須保證有足夠的加熱時間， 一般來說，加熱時間在72小時至 144小時之間為宜，加熱時間短制成的木炭質(zhì)量較差，加熱時間長，制成的木炭質(zhì)量較好，
但效率太低，因此在生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)需要選擇合適的加熱時間。當(dāng)制炭總的加熱時間確定后， 層數(shù)越多，每層的加熱時間越短。反之當(dāng)制炭總的加熱時間確定后，層數(shù)越少，每層的加熱 時間越長。如總的加熱時間為120小時，采用5層提取爐，每層加熱時間為24小時；若采用IO 層提取爐每層加熱時間為12小時。以此類推。
本發(fā)明的方法所用的高效環(huán)保多層炭氣提取爐。如圖1至圖3所示，包括爐架1和料筐2， 爐架1上依次縱向排列第一燃燒爐 第六燃燒爐。第個燃燒爐分別由一個或一個以上的爐體3 構(gòu)成。最頂層的爐體3設(shè)有爐蓋4 (如圖5所示)，爐蓋4上設(shè)有排氣口37，爐蓋4內(nèi)設(shè)有保溫 層38。各爐體3之間設(shè)有密封裝置5，以保證各爐體之間的密封。密封裝置5包括2個對稱設(shè)置 的半圓密封環(huán)22，半圓密封環(huán)22上設(shè)有密封槽23，密封槽23中設(shè)有沙子24;半圓密封環(huán)22與 杠桿25連接，杠桿25經(jīng)支桿26與爐架1連接，杠桿25和支桿26分別經(jīng)氣缸27與爐架1連接，使 半圓密封環(huán)22可自動伸縮移動。各爐體3上均設(shè)有熱風(fēng)進(jìn)口6和煙氣進(jìn)口7和煙氣出口 (由于 圖1是剖面圖，所以在圖中只畫出了煙氣進(jìn)口7，煙氣出口未畫出)，第一、二燃燒段產(chǎn)生的 煙氣，由煙氣出口被管道收集；從第三燃燒段開始，產(chǎn)生的煙氣由下一燃燒段上煙氣進(jìn)口7 引入下一燃燒段；底層爐體3的下端設(shè)有熱風(fēng)爐8 (如圖4所示)，熱風(fēng)爐8經(jīng)熱風(fēng)管9與熱風(fēng) 進(jìn)口6連接；熱風(fēng)爐8包括箱體28，箱體28內(nèi)設(shè)有爐橋29，箱體28的底部設(shè)有出灰口29，出灰 口29設(shè)有出灰蓋30;爐橋39下方的箱體28上設(shè)有吹氧口31，吹氧口31設(shè)有吹氧蓋32;爐橋39 上方的箱體28上設(shè)有加料口33，加料口33上設(shè)有密封凹槽34，加料口33上設(shè)有加料蓋35;箱 體28的上方設(shè)有熱風(fēng)出口36;箱體28的內(nèi)壁上設(shè)保溫層。爐體3的內(nèi)壁上設(shè)有4列齒輪組，每 列齒輪組有3個齒輪10，齒輪10與設(shè)在爐架1上的電機(jī)11傳動連接；料筐2的外壁上設(shè)有與齒 輪組對應(yīng)的齒條12，齒條12與齒輪10傳動連接。所述的爐體3包括爐殼13，爐殼13的側(cè)壁設(shè) 有2個或2個以上與爐架1連接的連接板14;爐殼13的側(cè)壁設(shè)有多個熱風(fēng)進(jìn)口6和煙氣進(jìn)口7和 煙氣出口；爐殼13上端和下端均設(shè)有法蘭15，上端和下端的法蘭15上均設(shè)有熱風(fēng)管貫通孔16 ;下端的法蘭15設(shè)有密封環(huán)17;爐殼13上設(shè)有齒輪槽18，爐殼13的內(nèi)壁上設(shè)有保溫材料。保 溫材料從爐殼13向內(nèi)依次為保溫磚層19、保溫棉層20和耐火磚層21 。
本發(fā)明的工作過程
在制炭前，將原料(木材、機(jī)壓板，或其它木制品的邊角料)放在料筐2內(nèi)，打開爐體 上方的爐蓋4，為了便于打開爐蓋4，在爐蓋4上設(shè)有吊環(huán)。將料筐2連同原料一起放入爐體3 內(nèi)，放入時將料筐2上的齒條12對準(zhǔn)爐體內(nèi)壁上的齒輪10，齒輪10將料筐2連同原料一起向下 傳送，當(dāng)筐連2完全進(jìn)入爐體3后，把爐蓋4蓋好，在爐體3上的密封槽中填充沙子24，做好密 封。將爐體3下端的密封裝置5關(guān)閉，密封裝置5上的半圓密封環(huán)22由氣缸27帶動，通過支桿26和杠桿25向中間合攏，并向上移動，使?fàn)t體3下部的密封環(huán)17插入密封槽中的沙子中，完 成密封過程。將燃料放入最底層爐體下面的熱風(fēng)爐8中，點(diǎn)火燃燒，燃燒的熱氣分別送入爐 體的不同段，對爐體內(nèi)的制炭原料進(jìn)行加熱。原料在炭化過程中產(chǎn)生的炭可燃?xì)怏w和其它可 利于物質(zhì)從煙氣出口被分別收集，也可由下一段的煙氣進(jìn)口接收。廢氣從爐蓋上的排氣孔排 出。當(dāng)一層達(dá)到預(yù)定的加熱時間后，密封裝置5帶動半圓密封環(huán)22向下向外移動，打開料筐2 向下移動的通道，在齒輪10和齒條12的帶動下，料筐2進(jìn)行下一層，進(jìn)行第二層的加熱過程 。以此類推，直到料筐2從最底層出來，料筐2中的制炭原料已經(jīng)變成了木炭，經(jīng)冷卻后得商 口木炭。在制炭的過程中，各層均設(shè)有煙氣進(jìn)口和煙氣出口，也可由下一段的煙氣進(jìn)口接收 。由于各層的煙氣成分不同，可以分別收集，作為不同的用途。在制炭過程的無氧、斷煙和 高溫?zé)捇鸺訜岫?，排放的煙氣中含有高熱值的可燃?xì)怏w，回收后可用來作為燃料或?yàn)榘l(fā)電提 供熱能。
在制炭過程中，當(dāng)?shù)谝粋€料筐運(yùn)行到下一層后，上一層又可以放入第二個料筐，可同時 進(jìn)行加熱，因此本發(fā)明具有操作的連續(xù)性，大大的提高了生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1.一種高效環(huán)保多層炭氣提取方法，其特征在于該方法采用一種高效環(huán)保多層炭氣提取爐，制炭原料經(jīng)第一燃燒段至第六燃燒段加熱后制成木炭；第一、二燃燒段產(chǎn)生的煙氣管道收集；從第三燃燒段開始，產(chǎn)生的煙氣依次引入下一燃燒段。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效環(huán)保多層炭氣提取方法及所用的提取爐。該方法采用一種高效環(huán)保多層炭氣提取爐，制炭原料經(jīng)第一燃燒段至第六燃燒段加熱后制成木炭；第一、二燃燒段產(chǎn)生的煙氣管道收集；從第三燃燒段開始，產(chǎn)生的煙氣引入下一燃燒段。本發(fā)明由于采用了分段加熱，分類回收的方法，可降低煙氣的后處理成本。本發(fā)明還具有煙氣回收充分，回收率高的特點(diǎn)。適合自動流水作業(yè)。為炭化爐的自動化提供了良好的基礎(chǔ)。
文檔編號C10B53/02GK101368105SQ20081030468
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者李觀德 申請人:李觀德