CN209722029U - 一种高温高压的炭化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了一种高温高压的炭化炉，包括内部中空的炭化炉和冷却炉，炭化炉包括炭化炉体和炭化炉盖，炭化炉体内部设有上端开口的内胆，内胆外侧壁上设有加热体，炭化炉盖上设有炭化炉出气口，炭化炉出气口通过通气管道与冷却炉内部连通，通气管道上连通有炭化炉抽真空管，炭化炉抽真空管的出口与抽真空装置管路连接；炭化炉上还设有炭化炉进气管，炭化炉进气管的进口与压力气源管路连接；冷却炉上方设有冷却炉出气管，冷却炉出气管管路上设有冷却炉卸压阀；冷却炉的内部设有冷却盘管。本实用新型的目的是，提供一种高温高压的炭化炉，该炭化炉工作时可快速升温、抽真空、加压、炭化，降低能耗，同时收集处理不凝气中的焦油，节能环保。

Description

一种高温高压的炭化炉

技术领域

本实用新型属于碳素生产技术领域，具体为一种高温高压的炭化炉。

背景技术

炭化又称干馏(dry distillation)，是一种固体燃料的热化学加工方法。如将煤、木材、油页岩等在隔绝空气下加热分解为气体（煤气）、液体（焦油）和固体（焦炭）产物，焦油蒸气随煤气从焦炉逸出，可以回收利用，焦炭则由焦炉内推出。工件为了满足特殊要求，通常需要进行炭化处理，降低工件内有机元素的含量。

现有大多工业使用的炭化炉使用过程中，能源消耗较高，直接造成成本较高，不经济，不能满足实际工业化生产需求；另外，在炭化加工过程中，产生的不凝气体直接排放，一是污染环境，二是其含有的焦油通过阀口时易堵塞，难清理。因此，亟待改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种高温高压的炭化炉，该炭化炉工作时可快速升温、抽真空、加压、炭化，降低了能耗，同时还有效将不凝气中的焦油进行回收处理，结构紧凑，操作简单，使用方便。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高温高压的炭化炉，包括内部中空的炭化炉和冷却炉，所述炭化炉包括炭化炉体和炭化炉盖，所述炭化炉体内部设有上端开口的内胆，所述内胆外侧壁上设有加热体，所述炭化炉盖上设有炭化炉出气口，所述炭化炉出气口通过通气管道与冷却炉内部连通，所述通气管道上连通有炭化炉抽真空管，所述炭化炉抽真空管的出口与抽真空装置管路连接；所述炭化炉上还设有贯穿至其内部的炭化炉进气管，所述炭化炉进气管的进口与压力气源管路连接；所述冷却炉上方设有冷却炉出气管，所述冷却炉出气管管路上设有冷却炉卸压阀；所述冷却炉的内部设有冷却盘管，所述冷却盘管端部的冷却盘管进口、冷却盘管出口均贯穿至炉体外部，且与冷却源连接形成回路。

进一步的，所述炭化炉体、炭化炉盖内侧壁上设有保温层，所述保温层由若干块保温砖堆砌而成。

进一步的，所述保温砖包括砖壳和保温填料，所述保温填料填充于砖壳内，所述砖壳相对两侧均设有保温砖通气孔。

进一步的，所述炭化炉体内设有炭化炉水套，其外侧面设有与炭化炉水套内部相通的炭化炉进水管、炭化炉出水管。

进一步的，所述炭化炉体底部设有炭化炉排油管，所述炭化炉排油管贯穿至炭化炉体内侧，所述炭化炉排油管管路上设有炭化炉排油阀门。

进一步的，所述炭化炉盖上设有用于监测炭化炉内部压力的炭化炉压力表。

进一步的，所述通气管道的出口高于冷却炉内侧底面。

进一步的，所述冷却炉的炉壁中设有冷却炉水套，所述冷却炉的外侧壁上设有与冷却炉水套内部相通的冷却炉进水管、冷却炉出水管。

进一步的，所述冷却炉底部设有与内部相连通的冷却炉出油管，所述冷却炉出油管管路上设有冷却炉出油阀门。

进一步的，所述冷却炉上还设有贯穿其内部的冷却炉放气阀和冷却炉防爆阀。

本实用新型的有益效果：该炭化炉工作时可快速升温、抽真空、加压、炭化，降低了能耗，同时还有效将不凝气中的焦油进行回收处理，结构紧凑，操作简单，使用方便；保温砖包括砖壳和保温填料，保温填料填充于砖壳内，砖壳相对设有保温砖通气孔，此处开设保温砖通气孔的目的是为了当保温层形成密闭空间时，内胆内被抽真空或增压时，气流可以从保温砖通气孔通过，不至于砖壳由于压力而产生变形。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图。

图2为本实用新型保温砖侧视结构示意图。

图中所述文字标注表示为：1、炭化炉；11、炭化炉体；111、炭化炉水套；112、炭化炉进水管；113、炭化炉出水管；114、炭化炉排油管；115、炭化炉排油阀门；12、炭化炉盖；13、内胆；14、加热体；15、炭化炉出气口；16、炭化炉抽真空管；17、炭化炉进气管；18、保温砖；181、砖壳；182、保温填料；183、保温砖通气孔；19、炭化炉压力表；2、冷却炉；201、冷却盘管；202、冷却盘管进口；203、冷却盘管出口；21、冷却炉出气管；22、冷却炉卸压阀；221、冷却炉放气阀；222、冷却炉防爆阀；23、冷却炉水套；24、冷却炉进水管；25、冷却炉出水管；26、冷却炉出油管；27、冷却炉出油阀门；3、通气管道；4、抽真空装置。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

如图1-2所示，本实用新型的具体结构为：一种高温高压的炭化炉，包括内部中空的炭化炉1和冷却炉2，所述炭化炉1包括炭化炉体11和炭化炉盖12，所述炭化炉体11内部设有上端开口的内胆13（即坩埚），用于放置待加工工件，所述内胆13外侧壁上设有加热体14，优选为电加热棒，其接线端贯穿至炭化炉体11外侧，接线电极***与炭化炉体11接触处设有绝缘体，所述炭化炉盖12上设有炭化炉出气口15，所述炭化炉出气口15通过通气管道3（所述通气管道3由耐压材料制成，其外表面覆设有保温层）与冷却炉2内部连通，所述通气管道3上连通有炭化炉抽真空管16，所述炭化炉抽真空管16的出口与抽真空装置4管路连接，抽真空装置4为真空泵（优选为罗茨真空泵与旋片真空泵组合，即炭化炉抽真空管16的出口与罗茨真空泵进口连接，罗茨真空泵的出口与旋片真空泵的进口连接）；所述炭化炉1上还设有贯穿至其内部的炭化炉进气管17，所述炭化炉进气管17的进口与压力气源（该气源为惰性气体源，优选为氮气源）管路连接，具体连接时，压力气源通过减压阀减压后才与炭化炉进气管17连接；所述冷却炉2上方设有冷却炉出气管21，所述冷却炉出气管21管路上设有冷却炉卸压阀22，可设定压力，当炉内压力达到设定值时，冷却炉卸压阀22用于卸压；所述冷却炉2的内部设有冷却盘管201，所述冷却盘管201端部的冷却盘管进口202、冷却盘管出口203均贯穿至炉体外部，且与冷却源连接形成回路。用于对冷却炉2内部进行降温。

优选的，所述炭化炉体11、炭化炉盖12内侧壁上设有保温层，所述保温层由若干块保温砖18堆砌而成。

优选的，所述保温砖18包括砖壳181（优选由不锈钢材料制成）和保温填料182（优选为高温陶瓷材料制成），所述保温填料182填充于砖壳181内，所述砖壳181相对两侧均设有保温砖通气孔183。该开孔的目的是为了当保温层形成密闭空间时，内胆13内被抽真空或增压时，气流可以从保温砖通气孔183通过，不至于砖壳181由于压力而产生变形。

优选的，所述炭化炉体11内设有炭化炉水套111，其外侧面设有与炭化炉水套111内部相通的炭化炉进水管112、炭化炉出水管113，炭化炉进水管112与炭化炉出水管113位置相隔较远。炭化炉进水管112接冷水源，炭化炉出水管113流至冷却池。

优选的，所述炭化炉体11底部设有炭化炉排油管114，所述炭化炉排油管114贯穿至炭化炉体11内侧，所述炭化炉排油管114管路上设有炭化炉排油阀门115。用于收集和排放炭化产生的焦油。

优选的，所述炭化炉盖12上设有用于监测炭化炉1内部压力的炭化炉压力表19和用于监测炭化炉1内部温度的炭化炉温度计。

优选的，所述通气管道3的出口高于冷却炉2内侧底面。防止冷却形成的焦油发生倒流。

优选的，所述冷却炉2的炉壁中设有冷却炉水套23，所述冷却炉2的外侧壁上设有与冷却炉水套23内部相通的冷却炉进水管24、冷却炉出水管25，冷却炉进水管24与冷却炉出水管25的位置相隔较远。冷却炉进水管24接冷却水源，冷却炉出水管25连接冷却水池。

优选的，所述冷却炉2底部设有与内部相连通的冷却炉出油管26，所述冷却炉出油管26管路上设有冷却炉出油阀门27。

优选的，所述冷却炉2上还设有贯穿其内部的冷却炉放气阀221和冷却炉防爆阀222。冷却炉放气阀221用于取工件时，排放掉冷却炉2内部的压力气体；冷却炉防爆阀222用于防止冷却炉2内部的压力突变，从而起到安全保护作用。

具体使用时，打开炭化炉盖12，将待加工工件放入炭化炉体11内的内胆13（工作区）中，盖合好炭化炉盖12后，抽真空装置4开始工作，将炭化炉1抽真空处理，此后，加热体14开始加热，将内胆13（包括工件）加热至250℃左右时，压力气源开始通过炭化炉进气管17给炭化炉1内加压，并同时开始升温至550℃，保温，开始炭化，其中产生的不凝气体通过冷却炉2时，冷却盘管201将不凝气体中的焦油冷却留至冷却炉2内底部，进行回收处理，炭化处理结束，工作停止，打开炭化炉盖12，取出工件即可，操作简单，使用方便。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种高温高压的炭化炉，包括内部中空的炭化炉（1）和冷却炉（2），其特征在于，所述炭化炉（1）包括炭化炉体（11）和炭化炉盖（12），所述炭化炉体（11）内部设有上端开口的内胆（13），所述内胆（13）外侧壁上设有加热体（14），所述炭化炉盖（12）上设有炭化炉出气口（15），所述炭化炉出气口（15）通过通气管道（3）与冷却炉（2）内部连通，所述通气管道（3）上连通有炭化炉抽真空管（16），所述炭化炉抽真空管（16）的出口与抽真空装置（4）管路连接；所述炭化炉（1）上还设有贯穿至其内部的炭化炉进气管（17），所述炭化炉进气管（17）的进口与压力气源管路连接；所述冷却炉（2）上方设有冷却炉出气管（21），所述冷却炉出气管（21）管路上设有冷却炉卸压阀（22）；所述冷却炉（2）的内部设有冷却盘管（201），所述冷却盘管（201）端部的冷却盘管进口（202）、冷却盘管出口（203）均贯穿至炉体外部，且与冷却源连接形成回路。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述炭化炉体（11）、炭化炉盖（12）内侧壁上设有保温层，所述保温层由若干块保温砖（18）堆砌而成。

3.根据权利要求2所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述保温砖（18）包括砖壳（181）和保温填料（182），所述保温填料（182）填充于砖壳（181）内，所述砖壳（181）相对两侧均设有保温砖通气孔（183）。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述炭化炉体（11）内设有炭化炉水套（111），其外侧面设有与炭化炉水套（111）内部相通的炭化炉进水管（112）、炭化炉出水管（113）。

5.根据权利要求1所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述炭化炉体（11）底部设有炭化炉排油管（114），所述炭化炉排油管（114）贯穿至炭化炉体（11）内侧，所述炭化炉排油管（114）管路上设有炭化炉排油阀门（115）。

6.根据权利要求1所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述炭化炉盖（12）上设有用于监测炭化炉（1）内部压力的炭化炉压力表（19）。

7.根据权利要求1所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述通气管道（3）的出口高于冷却炉（2）内侧底面。

8.根据权利要求1所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述冷却炉（2）的炉壁中设有冷却炉水套（23），所述冷却炉（2）的外侧壁上设有与冷却炉水套（23）内部相通的冷却炉进水管（24）、冷却炉出水管（25）。

9.根据权利要求1所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述冷却炉（2）底部设有与内部相连通的冷却炉出油管（26），所述冷却炉出油管（26）管路上设有冷却炉出油阀门（27）。

10.根据权利要求1所述的一种高温高压的炭化炉，其特征在于，所述冷却炉（2）上还设有贯穿其内部的冷却炉放气阀（221）和冷却炉防爆阀（222）。