專利名稱：一種帶有煙道管的干餾炭化爐及炭化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種炭化爐，具體涉及一種用于木炭生產(chǎn)的帶有煙道管的干餾炭化爐及炭化方法。
背景技術(shù)：
木材或木質(zhì)原料在隔絕空氣的情況下，在一定的溫度下分解，生成木炭，副產(chǎn)物包括木焦油、木醋液、木煤氣。木炭是保持木材原有構(gòu)造和孔內(nèi)殘留焦油的不純的無定形碳。廣泛地用作工業(yè)冶金還原劑和燃料，在水質(zhì)凈化、污染物吸附、導(dǎo)電和電磁屏蔽等領(lǐng)域也發(fā)揮著重大作用。木焦油在獸藥中是一種有用的產(chǎn)品，還可以作為防腐劑、木材保存劑和填隙材料。木醋液的組成極其復(fù)雜，其主要成分為水、醋酸、甲醇和丙酮等，主要用作防治病蟲害、農(nóng)作物葉面噴施、改良土壤、人體保健等。木煤氣主要成分為一氧化碳、氫氣和甲烷等，熱值大約為5000kcal/m3，是可替代液化氣等的民用可再生清潔能源。因此，這些木材熱解產(chǎn)品在市場(chǎng)的需求量日益增加。目前的木炭生產(chǎn)絕大多數(shù)采用土法燒制工藝，在土制或磚制窯中通過燃燒一部分原料，使窯內(nèi)達(dá)到炭化溫度，然后悶爐。優(yōu)點(diǎn)是投資少，但有木炭質(zhì)量不穩(wěn)定、生產(chǎn)周期長、副產(chǎn)品不能回收、對(duì)環(huán)境污染等缺點(diǎn)。隨著科技的進(jìn)步，人們開始逐漸采用干餾工藝。把木質(zhì)原料放置在密閉的鋼制爐體內(nèi)，在爐體外設(shè)有加熱爐膛，通過外加燃料燃燒加熱爐體，使?fàn)t內(nèi)的原料溫度上升，進(jìn)而炭化，并通過引出的管道收集副產(chǎn)物。如中國專利ZL200810019302. 8公開了一種生產(chǎn)生物質(zhì)干餾炭和生物質(zhì)燃?xì)獾姆椒翱焖贌峤馓炕癄t，具體為在同一爐內(nèi)干餾炭化室的中心部位設(shè)置氣化反應(yīng)室，并在爐頂部設(shè)置一個(gè)加料管口，通過該加料管口向爐內(nèi)氣化反應(yīng)室和干餾炭化室加料，待兩室物料加滿；關(guān)閉加料密封閥，打開設(shè)置在氣化反應(yīng)室底部的進(jìn)空氣管口，啟動(dòng)設(shè)置在爐外的負(fù)壓羅茨風(fēng)機(jī)，而后開啟設(shè)置在氣化反應(yīng)室下部的爐門；點(diǎn)燃?xì)饣磻?yīng)室下部的氣化物料，關(guān)好爐門；在爐外負(fù)壓羅茨風(fēng)機(jī)的作用下，抽吸爐內(nèi)氣化室中所產(chǎn)生500-700C。高溫缺氧的燃?xì)?，通過設(shè)置在氣化反應(yīng)室上部的燃?xì)鈹U(kuò)散口擴(kuò)散到氣化反應(yīng)室周邊的干餾炭化室中，將炭化物料干餾成生物質(zhì)炭；生物質(zhì)炭進(jìn)入設(shè)置在干餾炭化室的下部集炭室內(nèi)，通過設(shè)置在集炭室底部刮炭板將生物質(zhì)干餾炭刮入設(shè)置在集炭室底部的出炭管口排出爐外即成生物質(zhì)干餾炭產(chǎn)品。上述炭化爐還存在許多缺點(diǎn)，如傳熱效率低，燃料消耗大，靠近爐體中央的經(jīng)常有夾生現(xiàn)象；由于裝料多，下層的木炭容易壓碎等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于木材熱解的帶有煙道管的干餾炭化爐。本發(fā)明的第二目的在于提供一種利用上述干餾炭化爐對(duì)木材原料進(jìn)行炭化的方法。為實(shí)現(xiàn)第一目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明所述的帶有煙道管的干餾炭化爐，包括爐膛及位于爐膛內(nèi)的干餾釜，所述干餾釜與爐膛之間的間隙構(gòu)成位于爐膛底部的燃燒室及爐膛內(nèi)側(cè)的煙道，所述的干餾釜由干餾釜體與干餾釜蓋組成，干餾釜體內(nèi)設(shè)有從底部插入并從干餾釜體側(cè)面穿出的呈倒L型的煙道管；及能自由取放的物料架；所述干餾釜體外壁上設(shè)有改變煙道結(jié)構(gòu)的外翅片。所述的煙道管為廣200根，煙道管的總橫截面積與干餾釜體橫截面積的比值為1/200 1/50。本發(fā)明所述的煙道管設(shè)置在干餾釜體中部，數(shù)量可以為廣200根，具體數(shù)量可依據(jù)煙道管的尺寸而定。滿足煙道管的總橫截面積與干餾釜體橫截面積的比值為1/200^1/50,能夠獲得理想的傳熱效果。其中優(yōu)選煙道管為Γ10根，煙道管的總橫截面積與干餾釜體橫截面積的比值為1/125 2/125。所述倒L型煙道管由金屬軟管連接的豎直煙道管及橫煙道管構(gòu)成，具體是豎直煙道管從干餾釜體底部豎直插入，在靠近干餾釜體頂部轉(zhuǎn)為橫煙道管并從干餾釜體側(cè)面穿出。該設(shè)計(jì)能夠避免溫差應(yīng)力對(duì)干餾釜體及煙道管本身的破壞，從而延長了整個(gè)干餾炭化爐的壽命。本發(fā)明所述的外翅片可以為設(shè)置在干餾釜體外壁上的若干個(gè)環(huán)狀翅片，任意相鄰兩環(huán)狀翅片分別設(shè)有位置相錯(cuò)的缺口，相鄰翅片的間隔D占釜體總長度的59TlOO%，優(yōu)選109Γ50%，所述外翅片通過該缺口與爐膛內(nèi)壁構(gòu)成繞干餾釜體盤旋迂回的煙道。當(dāng)燃料在爐膛底部的燃燒室燃燒時(shí)，產(chǎn)生的高溫?zé)煔庋責(zé)煹郎仙?，本發(fā)明在干餾釜體外壁上設(shè)置若干個(gè)帶缺口的環(huán)狀翅片后，高溫?zé)煔饨?jīng)由上述缺口沿?zé)煹勒w呈S形上升，煙氣與干餾釜體充分接觸后從爐膛上部排空。這種翅片的設(shè)置增加了換熱面積，有利于木質(zhì)原料的炭化，獲得高質(zhì)量的成品。上述任意相鄰兩環(huán)狀翅片均設(shè)有位置相錯(cuò)的缺口，兩缺口的角度可以為相同或不同，并以不低于30°為宜，優(yōu)選90° 180°，最優(yōu)選為180°，此時(shí)高溫?zé)煔饽軌蚺c干餾釜進(jìn)行更充分的熱交換。作為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，所述的外翅片還可以為設(shè)置在干餾釜體外壁上的螺旋式翅片，所述的螺旋式翅片與爐膛內(nèi)壁構(gòu)成繞干餾釜體螺旋的煙道。燃燒室產(chǎn)生的高溫?zé)煔庋芈菪降臒煹郎仙c干餾釜體進(jìn)行充分的熱交換。為了進(jìn)一步優(yōu)化煙道結(jié)構(gòu)，提高高溫?zé)煔馀c干餾釜體熱交換的效率，發(fā)明人對(duì)外翅片高度h為爐膛與干餾釜外壁間距L的比值也進(jìn)行了針對(duì)性研究。本發(fā)明所述的外翅片可以垂直于干餾釜體外壁設(shè)置，也可以與其呈一定的傾角設(shè)置。本發(fā)明優(yōu)選所述外翅片高度h為爐膛與干餾釜外壁間距L的10°/Γ100%，更優(yōu)選該比值為85°/Γ95%。此時(shí)，外翅片與爐膛、干餾釜形成的煙道能夠?qū)崿F(xiàn)傳熱效率的最優(yōu)化。本發(fā)明所述的干餾炭化爐還可以在干餾釜體內(nèi)進(jìn)一步設(shè)置內(nèi)翅片，所述的內(nèi)翅片為在干餾釜內(nèi)壁上縱向設(shè)置的若干個(gè)軸對(duì)稱分布翅片，相鄰翅片的夾角為1(Γ180°，優(yōu)選3(Γ120°。所述內(nèi)翅片與干餾釜優(yōu)選等高。為了防止木炭擠壓破碎，同時(shí)保證較高的成炭率，本發(fā)明棄用了常規(guī)直接將木質(zhì)原料堆積在干餾釜內(nèi)的技術(shù)方案，在干餾釜內(nèi)增設(shè)一物料架，物料架尺寸與干餾釜體內(nèi)部形狀相匹配，并設(shè)有2 200層格柵板，優(yōu)選3 30層，更優(yōu)選Γ10層，格柵板上設(shè)有與內(nèi)翅片位置和數(shù)量相同的豁口。使用時(shí)，將木質(zhì)原料均勻放置于不同層的格柵板上，再將物料架整體吊進(jìn)干餾釜內(nèi)進(jìn)行炭化，內(nèi)翅片及格柵板將干餾釜體分隔呈若干個(gè)獨(dú)立的空間，不但可以防止木炭擠壓破碎導(dǎo)致的浪費(fèi)，還能方便裝卸料，使生產(chǎn)率得到整體提高。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，炭化過程中，干餾釜與爐膛的容積比對(duì)木質(zhì)原料的炭化過程存在較大的影響，該比值越大，說明干餾釜內(nèi)能處理的木質(zhì)原料更多，但燃燒區(qū)和煙道的空間太小導(dǎo)致傳熱效率下降，影響生產(chǎn)率；該比值越小，燃燒區(qū)和煙道的空間越大，則越有利于提高傳熱效率，但由于干餾釜容積較小，必然會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率下降。為了獲得最佳的傳熱效果兼及最高產(chǎn)率，發(fā)明人對(duì)干餾釜與爐膛的容積比作出了進(jìn)一步限定，優(yōu)選為409Γ96%，更優(yōu)選70°/Γ90%，此時(shí)的炭化過程最理想。此外，本發(fā)明所述的干餾釜蓋上還設(shè)有便于收集副產(chǎn)物的排氣口及溫度測(cè)量口，方便用戶及時(shí)檢測(cè)干餾釜內(nèi)的溫度，精確控制炭化過程。干餾釜蓋與干餾釜體之間的連接方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，優(yōu)選采用法蘭密閉。所述干餾釜底部還設(shè)有進(jìn)氣口，當(dāng)炭化反應(yīng)結(jié)束后，可以從底部的進(jìn)氣口通入冷空氣，使其與干餾釜體接觸進(jìn)行熱交換，使內(nèi)部的木炭迅速冷卻卸料，提高了生產(chǎn)效率。進(jìn)氣口具體的設(shè)置為本領(lǐng)域技術(shù)人員所掌握，以能夠?qū)崿F(xiàn)迅速冷卻木炭為準(zhǔn)。本發(fā)明還提供了利用上述干餾炭化爐對(duì)木質(zhì)原料進(jìn)行炭化的方法，該方法具體包括如下步驟(I)將待炭化的木質(zhì)原料分揀除去雜質(zhì)，再截成長度小于30cm，截面積小于60cm2的小塊；(2)將分篩后的木質(zhì)原料進(jìn)行烘干脫水，控制水分含量為< 20% ；(3)將脫水后的木質(zhì)原料置于物料架上，將物料架整體放入干餾釜，再扣上釜蓋進(jìn)行密閉；(4)引燃爐膛底部的燃料，生成的高溫?zé)煔庋赝獬崞c爐膛內(nèi)部構(gòu)成的盤旋煙道上升，所述高溫?zé)煔獾臏囟葹?0(T700°C，炭化時(shí)間為3飛h ；(5)炭化結(jié)束后，將物料架從干餾釜內(nèi)取出，經(jīng)收集即得成品。采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于I、煙道管及內(nèi)外翅片的設(shè)置能夠使干餾釜內(nèi)的木質(zhì)原料加熱均勻，杜絕了夾生現(xiàn)象。同時(shí)內(nèi)外翅片均提高了換熱效率，減少了燃料消耗，降低了加熱時(shí)間，提高了得炭率，并穩(wěn)定了木炭質(zhì)量。2、反應(yīng)完畢后，可以冷空氣從爐膛底部通入，和干餾釜體接觸換熱，使內(nèi)部的木炭迅速冷卻卸料，提高了生產(chǎn)效率。3、物料架的特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)一步保證了成炭率和生產(chǎn)效率。產(chǎn)品木炭中炭粉(粒徑彡IOmm)的含量由10%左右降低至幾乎沒有。達(dá)到相同的木炭產(chǎn)品質(zhì)量的炭化時(shí)間節(jié)省約50%。4、本發(fā)明所述的干餾炭化爐適用范圍廣，可適用于果木、硬雜木、竹材、農(nóng)林廢棄物(秸桿、果殼、鋸木屑等)所有木質(zhì)原料的炭化生產(chǎn)。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例I干餾炭化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I中的A-A剖視圖；圖3是實(shí)施例I中物料架剖視圖；圖4是圖3的B-B剖視圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例2干餾炭化爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是圖5中的A-A剖視圖；圖7是實(shí)施例2中物料架剖視圖；圖8是圖7的B-B剖視圖；主要附圖元件說明I爐膛、2干餾釜體、21金屬軟管、22外翅片、23內(nèi)翅片、24煙道管、3干餾釜蓋、31排氣口、32溫度測(cè)量口、4物料架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例I如圖I所示的干餾炭化爐，包括爐膛I及位于爐膛內(nèi)的干餾釜，所述干餾釜與爐膛I之間的間隙構(gòu)成位于爐膛I底部的燃燒室及爐膛I內(nèi)側(cè)的煙道(圖中未標(biāo)示)。干餾釜由干餾釜體2與干餾釜蓋3組成，在干餾釜體2的中部，均布了 6根從底部插入的，在靠近干餾釜體頂部轉(zhuǎn)為橫向并從干餾釜體2側(cè)面穿出的呈倒L型的煙道管24 ;煙道管24的總橫截面積與干餾釜體2橫截面積的比值為3/200 ;干餾釜體內(nèi)還設(shè)有能自由取放的物料架4 ；(參見圖3)，干餾釜體2外壁上設(shè)有改變煙道結(jié)構(gòu)的外翅片22。其中爐膛I由耐火磚砌成圓柱形，干餾釜體2為耐高溫鋼制的空心圓柱體，底部焊橢圓形封頭，并設(shè)有進(jìn)氣口。干餾釜蓋3為橢圓形封頭形式，和干餾釜體2通過法蘭密閉，中心開圓形排氣口 31，邊上設(shè)有深入釜內(nèi)的熱電偶作為溫度測(cè)量口 32。圓柱體外沿高度方向均布7個(gè)圓環(huán)性外翅片22，上下相鄰的兩外翅片22間的缺口角度均為180°。外翅片22高度h為爐膛I與干餾釜外壁間距L的90%。如圖2所示，干餾釜內(nèi)部以其中心軸為中心，跨中對(duì)稱均布6個(gè)長方形內(nèi)翅片23，相鄰?qiáng)A角60°，其高度和干餾釜相同。本實(shí)施例中，干餾釜與爐膛I的容積比為80%。如圖3和圖4所示。物料架4尺寸與干餾釜體2內(nèi)部形狀匹配，呈圓柱形，由鋼管組成支架，本實(shí)施例中，物料架4設(shè)有7層分支架，每層支架鋪設(shè)格柵網(wǎng)，每層格柵網(wǎng)開6個(gè)和內(nèi)翅片23位置相同的豁口。使用時(shí)，先將待炭化的木質(zhì)原料進(jìn)行粉碎，脫水等預(yù)處理，然后將處理后的木質(zhì)原料置于物料架上，將物料架整體放入干餾釜；引燃爐膛底部的燃料，生成的高溫?zé)煔庋赝獬崞c爐膛內(nèi)部構(gòu)成的盤旋煙道或干餾釜體底部的煙道管上升，實(shí)現(xiàn)木質(zhì)原料的炭化，炭化結(jié)束后，將物料架從干餾釜內(nèi)取出，經(jīng)收集即得成品。實(shí)施例2如圖5所示的干餾炭化爐，包括爐膛I及位于爐膛內(nèi)的干餾釜，所述干餾釜與爐膛I之間的間隙構(gòu)成位于爐膛I底部的燃燒室及爐膛I內(nèi)側(cè)的煙道(圖中未標(biāo)示)。干餾釜由干餾釜體2與干餾釜蓋3組成，在干餾釜體2的中部，均布了 4根從底部插入的，在靠近干CN 102911676 A
餾釜體頂部轉(zhuǎn)為橫向并從干餾釜體2側(cè)面穿出的呈倒L型的煙道管24 ;煙道管24的總橫截面積與干餾釜體2橫截面積的比值為1/125 ;干餾釜體內(nèi)還設(shè)有能自由取放的物料架4 ；(參見圖3)，干餾釜體2外壁上設(shè)有改變煙道結(jié)構(gòu)的外翅片22。如圖6所示，爐膛I由耐火磚砌成矩形。干餾釜體2為耐高溫鋼制的空心矩形體，干餾釜蓋3為錐形封頭形式，和干餾釜體2通過法蘭密閉，中心開圓形排氣口 3-1，邊上設(shè)有深入釜內(nèi)的熱電偶作為溫度測(cè)量口 32。干餾釜體2外沿高度方向均布5個(gè)矩形環(huán)狀外翅片22，上下相鄰兩外翅片22間的缺口角度為180°。外翅片22高度h為爐膛I與干餾釜外壁間距L的85%。如圖6所示，干餾釜內(nèi)部以其中心軸為中心，跨中對(duì)稱均布4個(gè)長方形內(nèi)翅片23，相鄰?qiáng)A角90°，其高度和干餾釜相同。本實(shí)施例中，干餾釜與爐膛I的容積比為70%。如圖7和圖8所示，物料架4尺寸與干餾釜體2內(nèi)部形狀匹配，呈矩形。由鋼管組成支架，本實(shí)施例中，物料架4設(shè)有4層分支架，每層支架鋪設(shè)格柵網(wǎng)，每層格柵網(wǎng)開4個(gè)和內(nèi)翅片23位置相同的豁口。使用時(shí)，先將待炭化的木質(zhì)原料進(jìn)行粉碎，脫水等預(yù)處理，然后將處理后的木質(zhì)原料置于物料架上，將物料架整體放入干餾釜；引燃爐膛底部的燃料，生成的高溫?zé)煔庋赝獬崞c爐膛內(nèi)部構(gòu)成的盤旋煙道或干餾釜體底部的煙道管上升，實(shí)現(xiàn)木質(zhì)原料的炭化，炭化結(jié)束后，將物料架從干餾釜內(nèi)取出，經(jīng)收集即得成品。實(shí)施例3與實(shí)施例I相比，區(qū)別點(diǎn)僅在于本實(shí)施例中，圓柱體外沿高度方向均布10個(gè)圓環(huán)性外翅片22，上下相鄰的兩外翅片22間的缺口角度均為90°。外翅片22高度h為爐膛I與干餾釜外壁間距L的95%。干餾釜內(nèi)部跨中均布2個(gè)長方形內(nèi)翅片23，其高度和干餾釜相同。干餾釜與爐膛I的容積比為90%。物料架4設(shè)有2層分支架，每層支架鋪設(shè)格柵網(wǎng)，每層格柵網(wǎng)開2個(gè)和內(nèi)翅片23位置相同的豁口。實(shí)施例4與實(shí)施例I相比，區(qū)別點(diǎn)僅在于本實(shí)施例中，圓柱體外沿高度方向均布2個(gè)圓環(huán)性外翅片22，上下相鄰的兩外翅片22間的缺口角度為45°、90°或135°。外翅片22高度h為爐膛與干餾釜外壁間距L的100%。干餾釜內(nèi)部跨中均布10個(gè)長方形內(nèi)翅片23，相鄰?qiáng)A角36°，其高度和干餾釜相同。干餾釜與爐膛I的容積比為96%。物料架4設(shè)有30層分支架，每層支架鋪設(shè)格柵網(wǎng)，每層格柵網(wǎng)開10個(gè)和內(nèi)翅片23位置相同的豁口。實(shí)施例5與實(shí)施例2相比，區(qū)別點(diǎn)僅在于本實(shí)施例中，所述的外翅片22為設(shè)置在干餾釜體2外壁上的螺旋式翅片，該螺旋式翅片與爐膛內(nèi)壁構(gòu)成繞干餾釜體2螺旋的煙道。炭化過程中，高溫?zé)煔庋芈菪隣顭煹郎仙c干餾釜進(jìn)行熱交換。實(shí)施例6與實(shí)施例2相比，區(qū)別點(diǎn)僅在于本實(shí)施例中，煙道管24為10根，煙道管24的總橫截面積與干餾釜體2橫截面積的比值為2/125。實(shí)施例7與實(shí)施例2相比，區(qū)別點(diǎn)僅在于本實(shí)施例中，煙道管24為100根，煙道管24的總橫截面積與干餾釜體2橫截面積的比值為1/50。
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實(shí)施例6本實(shí)施例提供了利用上述干餾炭化爐對(duì)木質(zhì)原料進(jìn)行炭化的方法，該方法具體包括如下步驟(I)將待炭化的木質(zhì)原料分揀除去雜質(zhì)，再截成長度為2(T25cm，截面積小于60cm2的小塊；(2)將分篩后的木質(zhì)原料進(jìn)行烘干脫水，控制水分含量為15 18% ；(3)將脫水后的木質(zhì)原料置于物料架上，將物料架整體放入干餾釜，再扣上釜蓋進(jìn)行密閉；(4)引燃爐膛底部的燃料，生成的高溫?zé)煔庋赝獬崞c爐膛內(nèi)部構(gòu)成的盤旋煙道上升，所述高溫?zé)煔獾臏囟葹?0(T620°C，炭化時(shí)間為4. 5h ；(5)炭化結(jié)束后，將物料架從干餾釜內(nèi)取出，經(jīng)收集即得成品。實(shí)施例7本實(shí)施例提供了利用上述干餾炭化爐對(duì)木質(zhì)原料進(jìn)行炭化的方法，該方法具體包括如下步驟(I)將待炭化的木質(zhì)原料分揀除去雜質(zhì)，再截成長度為25 30cm，截面積小于60cm2的小塊；(2)將分篩后的木質(zhì)原料進(jìn)行烘干脫水，控制水分含量為If 20% ；(3)將脫水后的木質(zhì)原料置于物料架上，將物料架整體放入干餾釜，再扣上釜蓋進(jìn)行密閉；(4)引燃爐膛底部的燃料，生成的高溫?zé)煔庋赝獬崞c爐膛內(nèi)部構(gòu)成的盤旋煙道上升，所述高溫?zé)煔獾臏囟葹?0(T520°C，炭化時(shí)間為6h ； (5)炭化結(jié)束后，將物料架從干餾釜內(nèi)取出，經(jīng)收集即得成品。實(shí)施例8本實(shí)施例提供了利用上述干餾炭化爐對(duì)木質(zhì)原料進(jìn)行炭化的方法，該方法具體包括如下步驟(I)將待炭化的木質(zhì)原料分揀除去雜質(zhì)，再截成長度為15 20cm，截面積小于60cm2的小塊；(2)將分篩后的木質(zhì)原料進(jìn)行烘干脫水，控制水分含量為1(Γ15% ；(3)將脫水后的木質(zhì)原料置于物料架上，將物料架整體放入干餾釜，再扣上釜蓋進(jìn)行密閉；(4)引燃爐膛底部的燃料，生成的高溫?zé)煔庋赝獬崞c爐膛內(nèi)部構(gòu)成的盤旋煙道上升，所述高溫?zé)煔獾臏囟葹?8(T700°C，炭化時(shí)間為3h ；(5)炭化結(jié)束后，將物料架從干餾釜內(nèi)取出，經(jīng)收集即得成品。上述實(shí)施例中的實(shí)施方案可以進(jìn)一步組合或者替換，且實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中專業(yè)技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變化和改進(jìn)，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶有煙道管的干餾炭化爐，包括爐膛及位于爐膛內(nèi)的干餾釜，所述干餾釜與爐膛之間的間隙構(gòu)成位于爐膛底部的燃燒室及爐膛內(nèi)側(cè)的煙道，其特征在于所述的干餾釜由干餾釜體與干餾釜蓋組成，干餾釜體內(nèi)設(shè)有從底部插入并從干餾釜體側(cè)面穿出的呈倒L型的煙道管；及能自由取放的物料架；所述干餾釜體外壁上設(shè)有改變煙道結(jié)構(gòu)的外翅片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干餾炭化爐，其特征在于所述的煙道管為f200根，煙道管的總橫截面積與干餾釜體橫截面積的比值為l/20(Tl/50。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干餾炭化爐，其特征在于所述的外翅片為設(shè)置在干餾釜體外壁上的若干個(gè)環(huán)狀翅片，任意相鄰兩環(huán)狀翅片分別設(shè)有位置相錯(cuò)的缺口，相鄰翅片的間隔D占釜體總長度的59TlOO%，所述外翅片通過該缺口與爐膛內(nèi)壁構(gòu)成繞干餾釜體盤旋迂回的煙道。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干餾炭化爐，其特征在于所述的外翅片為設(shè)置在干餾釜體外壁上的螺旋式翅片，所述的螺旋式翅片與爐膛內(nèi)壁構(gòu)成繞干餾釜體螺旋的煙道。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干餾炭化爐，其特征在于所述外翅片高度h為爐膛與干餾釜外壁間距L的10% 100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干餾炭化爐，其特征在于所述的干餾釜體內(nèi)壁上縱向設(shè)置若干個(gè)呈軸對(duì)稱分布的內(nèi)翅片，相鄰翅片的夾角為1(Γ180°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的干餾炭化爐，其特征在于所述的物料架上設(shè)有2 200層格柵板，格柵板上設(shè)有與內(nèi)翅片位置和數(shù)量相同的豁口。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干餾炭化爐，其特征在于所述干餾釜與爐膛的容積比為409^96%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的干餾炭化爐，其特征在于所述的干餾釜蓋上設(shè)有排氣口及溫度測(cè)量口。
10.一種利用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述干餾炭化爐對(duì)木質(zhì)原料進(jìn)行炭化的方法，其特征在于(1)將待炭化的木質(zhì)原料分揀除去雜質(zhì)，再截成長度小于30cm，截面積小于60cm2的小塊；(2)將分篩后的木質(zhì)原料進(jìn)行烘干脫水，控制水分含量為<20% ；(3)將脫水后的木質(zhì)原料置于物料架上，將物料架整體放入干餾釜，再扣上釜蓋進(jìn)行密閉；(4)引燃爐膛底部的燃料，生成的高溫?zé)煔庋赝獬崞c爐膛內(nèi)部構(gòu)成的盤旋煙道及煙道管上升，所述高溫?zé)煔獾臏囟葹?0(T700°C，炭化時(shí)間為3飛h ；(5)炭化結(jié)束后，將物料架從干餾釜內(nèi)取出，經(jīng)收集即得成品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶有煙道管的干餾炭化爐，包括爐膛及位于爐膛內(nèi)的干餾釜，所述干餾釜與爐膛之間的間隙構(gòu)成位于爐膛底部的燃燒室及爐膛內(nèi)側(cè)的煙道，所述的干餾釜由干餾釜體與干餾釜蓋組成，干餾釜體內(nèi)設(shè)有從底部插入并從干餾釜體側(cè)面穿出的呈倒L型的煙道管；及能自由取放的物料架；所述干餾釜體外壁上設(shè)有改變煙道結(jié)構(gòu)的外翅片。本發(fā)明通過煙道管、內(nèi)外翅片及物料架的設(shè)置，使干餾釜內(nèi)的木質(zhì)原料加熱均勻，杜絕了夾生現(xiàn)象，同時(shí)提高了換熱效率，減少了燃料消耗，降低了加熱時(shí)間，提高了得炭率，并穩(wěn)定了木炭質(zhì)量。此外，本發(fā)明所述的干餾炭化爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可適用于果木、硬雜木、竹材、農(nóng)林廢棄物等所有木質(zhì)原料的炭化生產(chǎn)，可推廣性強(qiáng)。
文檔編號(hào)C10B53/02GK102911676SQ201210376300
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者司繼松, 魏治, 李星 申請(qǐng)人:藍(lán)星(北京)化工機(jī)械有限公司