一種節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及到一種節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)，包括由爐窯和可拆卸設(shè)置在所述爐窯內(nèi)的炭化釜所構(gòu)成的燒制器，所述炭化釜的頂部設(shè)有溫度計(jì)和排氣口，其特征在于所述排氣口通過排氣管道連接過濾器的入口，所述過濾器的底部設(shè)有液相出口，所述過濾器的頂部設(shè)有氣相管道，該氣相管道連接燃?xì)庠俜峙溲b置，該燃?xì)庠俜峙溲b置通過送氣管道連接所述爐窯的燃燒室；所述送氣管道上均設(shè)有流量控制閥門。本實(shí)用新型將竹材燒制過程中所產(chǎn)生的燃?xì)夥蛛x后做為后續(xù)工序的燃料，既省去了蒸餾物的再處理工序，同時(shí)又提供了竹炭燒制所需的燃料，節(jié)能且環(huán)保。
【專利說明】一種節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到竹炭燒制裝置，具體指一種節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]竹炭是以至少五年生高山毛竹為原料，經(jīng)近千度高溫?zé)贫傻囊环N炭。竹炭具有多孔結(jié)構(gòu)，其分子細(xì)密多孔，質(zhì)量堅(jiān)硬。有很強(qiáng)的吸附能力，能凈化空氣、消除異味、吸濕防霉、抑菌驅(qū)蟲。與人體接觸能去濕吸汗，促進(jìn)人體血液循環(huán)和新陳代謝，緩解疲勞。經(jīng)科學(xué)提煉加工后，已廣泛應(yīng)用于日常生活中。竹炭由于原材料獨(dú)特，且經(jīng)特殊工藝加工而成，其具有許多令人意想不到的功效，在農(nóng)業(yè)、材料工業(yè)、建筑裝璜、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、凈化空氣等方面，都有著廣泛的用途。
[0003]竹炭的制備方法主要有兩種，干餾熱解法和土窯燒制法。
[0004]其中土窯燒制法是采用燃料直接加熱方式，即窯口由燃料燃燒產(chǎn)生的熱量上升到窯頂后，向窯內(nèi)擴(kuò)散，其中大部分熱氣流在上層流動(dòng)，小部分熱量向四周輻射，由上往下緩慢干燥并達(dá)到預(yù)炭化；燃燒窯內(nèi)部分竹材使窯內(nèi)溫度繼續(xù)升高，除去揮發(fā)性物質(zhì),此時(shí)窯內(nèi)煙氣循環(huán)流動(dòng)，各點(diǎn)熱量和溫度基本均勻，完成炭化和精煉階段，得到結(jié)構(gòu)致密的竹炭。
[0005]由于竹子的炭化溫度很高，需要在接近1000°C的條件下完成整個(gè)燒制過程，因此需要耗費(fèi)的燃料很多，燃料部分在生產(chǎn)成本中占據(jù)了很大的比例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種基本上不需要消耗外界能源的節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)。
[0007]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:該節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)，包括由爐窯和可拆卸設(shè)置在所述爐窯內(nèi)的炭化釜所構(gòu)成的燒制器，所述炭化釜的頂部設(shè)有溫度計(jì)和排氣口，其特征在于所述排氣口通過排氣管道連接過濾器的入口，所述過濾器的底部設(shè)有液相出口，所述過濾器的頂部設(shè)有氣相管道，該氣相管道連接燃?xì)庠俜峙溲b置，該燃?xì)庠俜峙溲b置通過送氣管道連接所述爐窯的燃燒室；所述送氣管道上均設(shè)有流量控制閥門。
[0008]使用上述節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)的竹炭燒制工藝，其特征在于包括下述步驟:
[0009]I)預(yù)熱工序
[0010]向所述爐窯的燃燒室中添加外界燃料，燃料燃燒將所述炭化釜內(nèi)的竹材加熱至180?280°C，蒸制出竹醋液；
[0011]2)加熱蒸餾工序
[0012]對(duì)蒸制出竹醋液后的竹材繼續(xù)加熱，用3.5?4小時(shí)將炭化釜內(nèi)的竹材勻速升溫至650?700°C，對(duì)炭化釜內(nèi)的竹材進(jìn)行加熱蒸餾，所生成的氣相產(chǎn)物從所述的排氣口排出，經(jīng)排氣管道送至過濾器中進(jìn)行氣液分離，過濾分離出液相，得到的氣相經(jīng)送氣管道送回所述的爐窯內(nèi)做為燃料繼續(xù)加熱所述的炭化釜；
[0013]3)炭化工序[0014]利用所述送氣管道送來的燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量，使所述炭化釜內(nèi)竹材的溫度在650?700°C下恒溫I?2小時(shí)后，得到燒制好的竹炭。
[0015]做為改進(jìn)，所述的燒制器可以有多個(gè)，各所述燒制器的炭化釜上的排氣管道均連接所述過濾器的入口 ；連接所述燃?xì)庠俜峙溲b置的送氣管道有多根，這些送氣管道分別對(duì)應(yīng)連接各燒制器的爐窯的燃燒室。
[0016]使用上述節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)的竹炭燒制工藝，其特征在于各所述燒制器中同時(shí)進(jìn)行的燒制工序不相同，以利用進(jìn)行加熱蒸餾工序的燒制器所生成的燃?xì)鈦硖峁┱麄€(gè)竹炭燒制系統(tǒng)所需要的熱量；
[0017]所述的燒制工序包括:
[0018]I)預(yù)熱工序
[0019]向所述爐窯的燃燒室中添加外界燃料，燃料燃燒將所述炭化釜內(nèi)的竹材加熱至180?280°C，蒸制出竹醋液；
[0020]2)加熱蒸餾工序
[0021]對(duì)蒸制出竹醋液后的竹材繼續(xù)加熱，用3.5?4小時(shí)將炭化釜內(nèi)的竹材勻速升溫至650?700°C，對(duì)炭化釜內(nèi)的竹材進(jìn)行加熱蒸餾，所生成的氣相產(chǎn)物從所述的排氣口排出，經(jīng)排氣管道送至過濾器中進(jìn)行氣液分離，過濾分離出液相，得到的氣相經(jīng)送氣管道送回所述的爐窯內(nèi)做為燃料繼續(xù)加熱所述的炭化釜；
[0022]3)炭化工序
[0023]利用所述送氣管道送來的燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量，使所述炭化釜內(nèi)竹材的溫度在650?700°C下恒溫I?2小時(shí)后，得到燒制好的竹炭；
[0024]上述預(yù)熱工序、加熱蒸餾工序和炭化工序在各所述的燒制器中交替進(jìn)行。
[0025]以進(jìn)行相同工序的燒制器為一組，每組燒制器中包括一個(gè)或多個(gè)燒制器。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型通過改進(jìn)竹炭燒制系統(tǒng)，利用燒制過程中竹材所生成的燃?xì)鈦硖峁┖罄m(xù)工序的熱量，并且改變燒制工藝，在完成竹醋液蒸餾過程后，將竹材后期的燒制分為加熱蒸餾和炭化兩個(gè)階段，并且有別于現(xiàn)有技術(shù)，控制加熱蒸餾工序在
3.5?4小時(shí)內(nèi)從300°C勻速升溫至650?700°C，該加熱升溫過程能夠?qū)⒅癫闹械目扇夹詺怏w全部燒制出來，利用這些可燃性氣體做為后續(xù)工序的燃料，既省去了蒸餾物的再處理工序，同時(shí)又提供了竹炭燒制所需的燃料，節(jié)能且環(huán)保。優(yōu)選方案采用多組燒制器配合作用，加熱蒸餾和炭化兩個(gè)工序交替進(jìn)行，這樣，只需要在裝置開工時(shí)使用外界燃料對(duì)第一個(gè)燒制組加熱升溫至加熱蒸餾階段后，即可使用該燒制組所生成的可燃性氣體做為整個(gè)燒制系統(tǒng)的燃料，提供燒制過程中所需要的熱量，這些燒制組交通工作，后續(xù)的所有工序中不需要再提供額外的燃料；節(jié)能、環(huán)保，且省去了加熱餾出物的再處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]如圖1所示，該節(jié)能竹炭燒制工藝包括多組燒制器，每組燒制器均包括一個(gè)爐窯I和可拆卸安裝在該爐窯內(nèi)的炭化釜2。
[0030]其中，爐窯I可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的任意一種。
[0031]炭化釜2，可拆卸安裝在爐窯I內(nèi)，以方便進(jìn)料和出料。炭化釜2可以根據(jù)需要選用現(xiàn)有技術(shù)中的任意一種。炭化釜2的頂部設(shè)有監(jiān)測(cè)炭化釜內(nèi)溫度的溫度計(jì)21和排氣口，排氣口通過排氣管道3連接過濾器4的入口。
[0032]過濾器3，用于對(duì)炭化釜送來的氣相進(jìn)行氣液分離器，并過濾出氣相中夾帶的焦油。過濾器可以根據(jù)需要選用現(xiàn)有技術(shù)中的任意一種，也可以選用具有過濾作用的氣液分離器。過濾器的入口設(shè)置在過濾器的中上部，過濾器的頂部設(shè)有氣相出口，該氣相出口通過氣相管道6連接燃料再分配裝置。過濾器的底部設(shè)有供液相和焦油排出的液相出口。
[0033]燃料再分配裝置，包括儲(chǔ)存罐5，該儲(chǔ)存罐的入口連接氣相管道6，儲(chǔ)存罐的出口連接多根送氣管道7，這些送氣管道相互并聯(lián)設(shè)置，并且各送氣管道上均設(shè)有流量控制閥8。
[0034]各送氣管道的出口分別連接各組燒制器的爐窯的燃燒室。
[0035]該節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)的工作原理描述如下:
[0036]I)蒸制竹醋液
[0037]首先向爐窯的燃燒室內(nèi)裝填外界的燃料，加熱至180?280°C蒸制出竹醋液，蒸制出竹醋液。該步驟與現(xiàn)有技術(shù)相同。
[0038]2)加熱蒸餾
[0039]使用外界燃料對(duì)蒸制出竹醋液后的竹材繼續(xù)加熱，用3.5?4小時(shí)的時(shí)間將炭化釜內(nèi)的竹材勻速升溫至650?700°C，升溫過程中，炭化釜內(nèi)的竹材被加熱蒸餾，所生成的氣相產(chǎn)物從炭化釜的排氣口排出，經(jīng)排氣管道送至過濾器中進(jìn)行氣液分離，過濾分離出液相，得到的氣相經(jīng)送氣管道送回所述的爐窯內(nèi)做為燃料繼續(xù)加熱所述的炭化釜；
[0040]3)炭化
[0041]利用送氣管道送來的燃料燃燒，對(duì)所述炭化釜內(nèi)的竹材繼續(xù)加熱升溫至650?700°C，并在此溫度下恒溫I?2小時(shí)后，得到燒制好的竹炭。
[0042]此時(shí)，炭化釜內(nèi)的竹材受熱預(yù)炭化，竹材的熱分反應(yīng)比較明顯，竹材的化學(xué)組成開始發(fā)生變化，竹材中比較不穩(wěn)定的組分分解生成一氧化碳、甲烷、乙烷、少量二氧化碳和少量醋酸、甲醇、竹焦油等物質(zhì)。這個(gè)階段為放熱反應(yīng)。生成的這些物質(zhì)在高溫下通過排氣管道送至過濾器內(nèi)。炭化釜內(nèi)的溫度在650?700°C維持I?2小時(shí)，得到竹炭。
[0043]4)出料
[0044]將完成燒制過程的炭化釜從所在的爐窯內(nèi)取出，將燒制好的竹炭出料。
[0045]在過濾器內(nèi)，竹焦油和醋酸、甲醇等液體組分被過濾下來，其余的一氧化碳、甲烷、乙烷和少量二氧化碳等混合氣相經(jīng)由過濾器的氣相出口通過氣相管道送至儲(chǔ)存罐內(nèi)。這些可燃?xì)怏w在儲(chǔ)存罐內(nèi)經(jīng)過各送氣管道上流量閥門的控制，再分配后送至進(jìn)行加熱蒸餾工序或炭化工序的爐窯的燃燒室。
[0046]炭化釜在650?700°C恒溫過程中，可通過燃燒這些可燃性氣體維持炭化釜內(nèi)的溫度。
[0047]這些可燃性氣體同時(shí)被再分配送至進(jìn)行炭化工序的爐窯的燃燒室，通過燃燒這些可燃性氣體，將炭化釜內(nèi)的竹材加熱到650?700°C，并恒溫I?2小時(shí)，將竹材燒制成竹炭。
[0048]本實(shí)施例采用多組燒制器內(nèi)加熱蒸餾工序和炭化工序交替進(jìn)行，例如，第一組燒制器內(nèi)進(jìn)行加熱蒸餾工序時(shí)，所生成的可燃性氣體少量送回第一組燒制器內(nèi)為維持燒制器內(nèi)的溫度，大部分可燃性氣體可送至其它的燒制器(圖中未示出)內(nèi)燃燒，提供其它燒制器內(nèi)炭化工序所需要的熱量。進(jìn)行加熱蒸餾工序的燒制器的組數(shù)和進(jìn)行炭化工序的燒制器的組數(shù)可以根據(jù)實(shí)際燒制過程中燃?xì)饬康男枰唧w確定。
[0049]本實(shí)施例中，只需要在裝置開工時(shí)對(duì)第一個(gè)進(jìn)行燒制工序的爐窯添加少量外界的燃料，蒸餾出竹醋液后，繼續(xù)加熱，在該爐窯內(nèi)炭化釜內(nèi)的竹材在300?700°C加熱升溫過程中，所生成的可燃性氣體即可維持整個(gè)燒制系統(tǒng)燒制過程中所需要的熱量。后續(xù)的燒制過程中，只要有爐窯還在工作，該燒制器或這些燒制器即可利用自身蒸餾所產(chǎn)生的可燃性氣體的燃燒，來維持整個(gè)燒制過程所需要的熱量，不再需要額外添加燃料，節(jié)能效果非常好，且省去了蒸餾產(chǎn)物的部分處理工序，簡(jiǎn)化了整個(gè)燒制流程，并且環(huán)保性好。
【權(quán)利要求】
1.一種節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)，包括由爐窯和可拆卸設(shè)置在所述爐窯內(nèi)的炭化釜所構(gòu)成的燒制器，所述炭化釜的頂部設(shè)有溫度計(jì)和排氣口，其特征在于所述排氣口通過排氣管道連接過濾器的入口，所述過濾器的底部設(shè)有液相出口，所述過濾器的頂部設(shè)有氣相管道，該氣相管道連接燃?xì)庠俜峙溲b置，該燃?xì)庠俜峙溲b置通過送氣管道連接所述爐窯的燃燒室；所述送氣管道上均設(shè)有流量控制閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能竹炭燒制系統(tǒng)，其特征在于所述的燒制器有多個(gè)，各所述燒制器的炭化釜上的排氣管道均連接所述過濾器的入口 ；連接所述燃?xì)庠俜峙溲b置的送氣管道有多根，這些送氣管道分別對(duì)應(yīng)連接各燒制器的爐窯的燃燒室。
【文檔編號(hào)】C10B57/02GK203498320SQ201320467790
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】陳宗毓 申請(qǐng)人:陳宗毓