CN104910924B - 一种环窑式连续型干馏釜炭化炉 - Google Patents

Abstract

上料机从干馏釜的进料口装入原料，电动驱动装置推杆驱动中缸的棘轮，带动集气缸、连接管、盖板及干馏釜连续有序在密闭环形窑中转动。点燃加热段中燃烧器加热干馏釜，加热段燃气产生的热烟气对预热段中的干馏釜进行预热。炭化完成后的高温干馏釜释放出的高温热能由引风机送到预热段对干馏釜进行预热。干馏釜转到冷却段末端时打开卸料口，由卸料机将炭运出。

Description

一种环窑式连续型干馏釜炭化炉

技术领域

本发明涉及再生能源中利用生物质大规模连续生产燃气-木醋液-木焦油-木炭的一种环窑式干馏釜炭化炉及其工艺方法。

背景技术

目前我国利用干馏技术从生物质中制取燃气、木醋液、木焦油及木炭使用的设备是间歇式干馏釜炭化炉。这种炉子由耐火材料砌筑成一个圆(方)柱形炉体，在炉体的底部安装一炉排。靠近炉排上下方炉体上各有一个投料口和出灰口，钢制的干馏釜外筒上焊有一环形板，环形板搭接落在炉体上。圆形釜口上盖有一个用螺栓密封连接盖板。盖板上有一排气管与连接管连接。连接管和后序***连接。工作时，将装好生物质原料的单个干馏釜吊装到炉台口中，连接密封好排气管法兰后从投料口投入薪材燃烧加热干馏釜，釜中原料经预热、炭化、冷却等工序十几个小时后吊装出炉，(其间燃气、木醋液、及木焦油经排气管输入后序***中)，打开干馏釜密封盖取出炭完成一个循环操作。这种单炉单釜操作的炉子有许多缺点。一是每炉都要燃烧薪材对釜中原料进行预热，预热、炭化产生的高温烟气直接排空，能源没有充分被利用。炭化结束时高热的干馏釜都要经过随炉冷却或炉外冷却降温才能取出炭。冷却时释放的大量热能也白白浪费了。二是单釜单炉操作时间长产量低，满足不了规模化需求。要想满足需求必须建造几十个甚至上百个这样的间歇炉，这在时间、占地空间和制造成本上限制了间歇式干馏釜式炭化炉的使用。三是每生产一炉干馏釜都要重复吊装一次，耗时长，劳动强度大又不安全。四是每生产一炉输送燃气、木醋液、及木焦油的排气管法兰都要重复与连接管法兰用螺栓密封连接，螺栓磨损严重，垫片几乎一次一换。费时费力，增加了运行成本。

另外目前使用的间歇式干馏釜炭化炉是直接利用燃烧生物质(木材、枝丫材等)作为外加热源加热干馏釜，缺点是每炉次干馏釜釜底加热处都要产生3％的氧化皮，氧化皮导热效果差，有氧化皮和无氧化皮的干馏釜加热到同等温度需要能源消耗差别很大。另外由于每炉次干馏釜都要产生3％的氧化皮，干馏釜用一段时间就报废了。当然干馏釜也有采用不锈钢的，但不锈钢价格昂贵，制造成本陡升，用户难以接受。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种环窑式连续型干馏釜炭化炉以消除目前所采用技术的上述缺点。这种环型连续窑式干馏釜炭化炉既能利用生产中的废热能对干馏釜进行预热；又能在一个炉中放多个干馏釜来增加产量缩短生产时间，减少占地空间和制造成本。还能连续运转且不用重复吊装和重复连接密封法兰管。

本发明另一个优点是加热干馏釜时不产生氧化皮，制作干馏釜可使用普通碳素钢代替不锈钢降低了材料成本。

附图说明

所在附图中，以24釜炉举例形式，说明本发明的一个实施例，本发明其它型号的环窑式连续型干馏釜炭化炉部件功能相同，不同的只是干馏釜的数量和环窑的直径。

所在附图中：

图(1)是环窑式连续型干馏釜炭化炉的示意剖面图；

图(2)是环窑式连续型干馏釜炭化炉的示意俯视图；

图(3)是环窑式连续型干馏釜炭化炉的中缸7，底缸8结合面示意图；

具体实施方式

参阅附图，耐热材料浇筑的上开口密闭环形窑1上平面安装两条等间距的环形钢轨2。铸钢制作的24块扇形圆孔盖板3组成一个环形平面盖在环形窑1的上平面上。1和3结合面用已知的砂封密封(图中未画出)，每个圆孔盖板上安装一对与沿着2滚动的车轮。带有密封进料口17和密封卸料口16及排气管18的干馏釜4密封吊挂搭接在圆孔盖板3上。连接管5的两端法兰一端与干馏釜4的排气管18上的碟阀20密封连接，一端与集气缸6的进气管法兰19密封连接。集气缸6和安装棘轮21的中缸7固定连接。中缸7与底缸8结合面安装“平压轴承”，实现动密封(见图(3)示意图)。电动驱动装置9的推杆驱动中缸7的棘轮21。图(1)中对称安装的燃烧器10按图(2)所示的位置排列对称安装组成加热段。与干馏釜绕转同步的径向拉动开合的密封门11将加热段和冷却段隔开。密封门11靠冷却段侧的里圈窑墙外侧安装引风机A12，引风机A12的引风管连接冷却段，引风机A12的排风管连接预热段(图中未画出)。13是卸料机，14是上料机它们是已知的皮带运输机(图中未画出)。

具体实施时，由上料机14从干馏釜4的进料口17装入原料，拧紧进料口17的密封盖螺栓，打开碟阀20。电动驱动装置9推杆驱动中缸7的棘轮21，带动集气缸6、连接管5、盖板3及干馏釜4连续有序在密闭环形窑中按图(2)所画箭头方向绕中心转动。点燃加热段中沿内外窑墙排列的对称安装的燃烧器10加热干馏釜4，加热段燃气产生的热烟气经预热段由引风机B15引出。对预热段中的干馏釜4进行预热。炭化完成后的高温干馏釜4进入冷却段后被密封门11隔开，释放出的高温热能由引风机A12送到预热段对干馏釜4进行预热。干馏釜4转到冷却段末端时关闭碟阀20打开卸料口16，由卸料机13将炭运出。至此完成一个循环。按需要制定一定的间隔时间，不断重复上述循环进而达到连续生产需求。因此，环窑式连续型干馏釜炭化炉炭化过程特征在于：

(1)设置进料口17、卸料口16使得每个干馏釜4不用吊装出炉就能完成装料卸料和不用重复连接密封排气18管，这样既缩短了工作时间，减轻了劳动强度，又杜绝了安全隐患。

(2)设置环形窑1，能在一个炉中安装多个干馏釜4，这样就能按用户规模需求增减干馏釜4数量来增加产量缩短生产时间，减少占地空间和制造成本。

(3)设置加热段，预热段、冷却段来实现利用生产中的废热能对干馏釜进行预热。

(4)连接管5的两端法兰与干馏釜4的排气管18上的碟阀20和集气缸6的进气管法兰19密封连接，连接管起到驱动干馏釜转动和输送燃气、木醋液、焦油的两种作用功能。

(5)加热段设置燃烧器10使用燃气对干馏釜4加热，因燃气可控制在少氧或无氧条件下使用，加热干馏釜4时不产生氧化皮。制作干馏釜4可使用普通碳素钢代替不锈钢降低了材料成本。

Claims (7)

1.一种环窑式连续型干馏釜炭化炉，该炉能够连续生产燃气-木醋液-木焦油-木炭，包括：

(1)上开口密闭环形窑上平面安装两条等间距的环形钢轨；

(2)扇形圆孔盖板组成一个环形平面盖在环形窑上平面上，结合面用砂封密封；

(3)带有密封进料口和密封卸料口的干馏釜密封吊挂搭接在圆孔盖板上；

(4)连接管的两端与干馏釜排气管和集气缸的进气管密封连接；

(5)集气缸和安装棘轮的中缸固定连接；

(6)中缸与底缸结合面安装平压轴承实现动密封；

(7)电动驱动装置驱动中缸的棘轮；

(8)燃烧器排列对称安装组成加热段；

(9)与干馏釜绕转同步的能径向拉动开合的密封门。

2.根据权利要求1中的一种炭化炉，其特征在于，干馏釜密封吊挂搭接在圆孔盖板上，其吊挂结合处为耐热弹性材料，靠釜自重密封连接。

3.根据权利要求1中的一种炭化炉，其特征在于，连接管的两端与干馏釜排气管和集气缸的进气管密封连接，连接管起到驱动干馏釜转动和输送燃气两种功能。

4.根据权利要求3中的一种炭化炉，其特征在于，集气缸上的进气管在集气缸筒壁上圆周均匀分布。

5.根据权利要求1中的一种炭化炉，其特征在于，中缸与底缸结合面安装平压轴承实现动密封，平压轴承由钢珠和上下圆轨组成，上圆轨与中缸固定，下圆轨与与底缸固定。

6.根据权利要求5中的一种炭化炉，其特征在于中缸有一中心管，底缸有一中心管，它们之间用一套滚动轴承连接实现底缸固定中缸转动。

7.根据权利要求1中的一种炭化炉，其特征在于，电动驱动装置驱动中缸的棘轮，电动驱动装置按圆周对称布置四台，用于均布载荷，减轻棘轮磨损。