Some content of this application is unavailable at the moment.
If this situation persist, please contact us atFeedback&Contact
1. (WO2018223320) CONTINUOUS CARBONIZATION SYSTEM
Document

说明书

发明名称 1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7  

附图

页1 

说明书

发明名称 : 连续式炭化系统

连续式炭化系统

[1]
技术领域
[2]
本发明属于炭化设备技术领域,涉及一种 连续式炭化系统。
[3]
背景技术
[4]
炭化机用于对植物原料进行炭化。目前,现有的炭化机,其往往存在一些不足点:1、适用范围较窄;2、使用不够灵活;3、不够节能环保,生产成本较高。
[5]
为此,很有必要设计一种连续式炭化系统,以解决上述技术问题。
[6]
发明内容
[7]
本发明的目的是提供一种适用范围广、使用灵活、节能环保的 连续式炭化系统。
[8]
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是: 一种连续式炭化系统,包括上料机、炭化闷燃系统、集尘萃取系统、蒸汽发生系统、冷却系统、净化系统;
[9]
所述炭化闷燃系统包括炭化加热装置、间接式水冷出炭机,所述上料机将原料输入所述碳化加热装置的入料口,所述间接式水冷出炭机的入口与所述炭化加热装置的出料口连接;所述炭化加热装置包括加热室、燃烧器,所述加热室内设有若干条串联在一起的送料道,所述加热室上所述送料道内设有送料螺杆,该送料螺杆与螺杆驱动装置连接,所述螺杆驱动装置驱动所述送料螺杆转动,所述燃烧器用于向所述加热室内输入燃烧热量以加热所述送料道内的原料;
[10]
所述集尘萃取系统包括干式集尘器、风机、木焦油萃取机、木醋液萃取机,所述集尘机的入口与所述送料道连接,所述集尘机的出口与所述风机的入口连接,所述风机的出口与所述木焦油萃取机的入气口连接,所述木焦油萃取机的出气口与所述木醋液萃取机的入气口连接,所述木醋液萃取机的出气口分别与所述燃烧器的入气口和所述净化系统连接;
[11]
所述蒸汽发生系统包括蒸汽发生器,所述蒸汽发生器的入烟口与所述加热室连接,所述蒸汽发生器的出烟口与所述净化系统连接,所述蒸汽发生器向所述送料道内的蒸汽造孔区输入蒸汽;
[12]
所述冷却系统包括冷却塔、冷却大水池、水泵,所述间接式水冷出炭机、木焦油萃取机、木醋液萃取机的冷却水出水口与所述冷却塔连接,所述冷却塔与所述冷却大水池连接,所述水泵的入口与所述冷却大水池连接,所述水泵的出口分别与所述间接式水冷出炭机、木焦油萃取机、木醋液萃取机的冷却水入水口和蒸汽发生器的入水口连接。
[13]
进一步的,所述加热室内设有五条所述送料道,这五条所述送料道沿竖直方向均匀地布置,所述加热室的顶部安装有密闭式给料器,该密闭式给料器的出口与最上方的所述送料道接通,所述密闭式给料器的入口与料斗的出口连接,最下方的所述送料道的出料端与所述间接式水冷出炭机的入口连接,所述蒸汽造孔区位于最下方的所述送料道内。
[14]
进一步的,所述净化系统包括可燃气体回收与排放燃烧装置、滤泡净化塔,所述可燃气体回收与排放燃烧装置的入口与所述木醋液萃取机的出气口连接,所述可燃气体回收与排放燃烧装置的出气口与所述滤泡净化塔的入气口连接,所述蒸汽发生器的出烟口也与所述滤泡净化塔的入气口连接。
[15]
进一步的,所述木焦油萃取机的出油口与第一油泵的入口连接,该第一油泵的出口与木焦油存储罐连接,第三油泵的入口与该木焦油存储罐连接,所述第三油泵的出口与所述燃烧器的燃料入口连接;所述木醋液萃取机的出液口与第二油泵的入口连接,所述第二油泵的出口与木醋液存储罐连接。
[16]
进一步的,所述冷却系统还包括蒸汽储罐,该蒸汽储罐与所述蒸汽发生器连接,所述蒸汽发生器向所述蒸汽储罐输入蒸汽。
[17]
进一步的,所述螺杆驱动装置包括电机、第一带轮、传动带、第二带轮、可变式变速箱、第一齿轮和第二齿轮,所述第一带轮安装于所述电机的转轴上,所述第二带轮安装于所述减速箱的输入轴上,所述第一带轮通过传动带与所述第二带轮连接,所述第一齿轮安装于所述减速箱的输出轴上,所述第二齿轮安装于所述送料螺杆上,所述第一齿轮与所述第二齿轮相互啮合。
[18]
进一步的,所述上料机为提升机。
[19]
本发明有益效果: 本发明的 连续式炭化系统,其 所用原料可以是蒿草、黄花草、玉米秸秆、麦秸秆、豆秸、稻草、稻壳、玉米芯、甘蔗渣、花生壳、椰子壳、棕榈籽壳、木材、树枝、树叶等,因此适用范围广。可对各种生物质原料进行烘干,也可以生产出木焦油、木醋液和活性炭产品或者普通木炭产品,根据使用需要,自行选择,因此使用灵活。利用烟气余热产生高压蒸汽,实现回收余热并转换利用,能源利用率高,节约了能源;采用整体式废气回收处理,并经滤泡净化塔净化后排放,排放符合排放标准的要求,因此节能环保。本身产生的木焦油和可燃气体作为供热的燃料,燃料使用成本低,因此设备的生产成本也低。
[20]
附图说明
[21]
图1是本发明实施例的连续式炭化系统的结构示意图。
[22]
图2是炭化闷燃系统的结构示意图。
[23]
图3是本发明实施例的连续式炭化系统的原理图。
[24]
附图标记说明:
[25]
上料机1、炭化闷燃系统2、集尘萃取系统3、冷却系统4、净化系统5、蒸汽发生系统6、成品输送机7;
[26]
加热室21、送料道22、送料螺杆23、螺杆驱动装置24、料斗25、密闭式给料器26、燃烧器27、间接式水冷出炭机28;
[27]
电机241、第一带轮242、传动带243、第二带轮244、可变式变速箱245、第一齿轮246、第二齿轮247;
[28]
干式集尘器31、风机32、木焦油萃取机33、木醋液萃取机34、第一油泵35、木焦油存储罐36、第二油泵37、木醋液存储罐38、第三油泵39;
[29]
冷却塔41、冷却大水池42、水泵43;
[30]
滤泡净化塔51、可燃气体回收与排放燃烧装置52;
[31]
蒸汽发生器61、蒸汽储罐62。
[32]
具体实施方式
[33]
下面将结合本发明的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[34]
如图1所示,本实施例的一种连续式炭化系统。该连续式炭化系统包括上料机1、炭化闷燃系统2、集尘萃取系统3、蒸汽发生系统6、冷却系统4、净化系统5。
[35]
参照图2,炭化闷燃系统2包括炭化加热装置、间接式水冷出炭机28。炭化加热装置包括加热室21、燃烧器27。加热室21内加工有五条串联在一起的送料道22,这五条送料道22沿竖直方向均匀地布置,送料道22与水平面平行。加热室21的顶部安装有一个密闭式给料器26,该密闭式给料器26的出口与最上方的送料道22的左端接通,密闭式给料器26的入口连接有一个料斗25。最下方的送料道22的出料端与间接式水冷出炭机28的入口连接,间接式水冷出炭机28的出口位于成品输送机7的上方。最下方的送料道22内靠近其出料端处设有蒸汽造孔区。加热室21上每条送料道22内均安装有一条送料螺杆23,该送料螺杆23与螺杆驱动装置24连接。螺杆驱动装置24包括电机241、第一带轮242、传动带243、第二带轮244、可变式变速箱245、第一齿轮246和第二齿轮247,第一带轮242安装于电机241的转轴上,第二带轮244安装于可变式变速箱245的输入轴上,第一带轮242通过传动带243与第二带轮244连接,第一齿轮246安装于可变式变速箱245的输出轴上,五个第二齿轮247分别安装于五条送料螺杆23的一端,相邻两条送料螺杆23上的第二齿轮247相互啮合,最下方的送料螺钉23上的第二齿轮247与第一齿轮246相互啮合。燃烧器27位于加热室21的底部处,燃烧器27用于向加热室21内输入热量以加热送料道22内的原料。
[36]
集尘萃取系统3包括干式集尘器31、风机32、木焦油萃取机33、木醋液萃取机34。干式集尘器31的入口通过输气管与上方的四条送料道22连接,集尘机的出口通过输气管与风机32的入口连接,风机32的出口通过输气管与木焦油萃取机33的入气口连接,木焦油萃取机33的出气口通过输气管与木醋液萃取机34的入气口连接,木醋液萃取机34的出气口分别通过输气管与燃烧器27的入气口和净化系统5连接。木焦油萃取机33的出油口与第一油泵35的入口连接,该第一油泵35的出口与木焦油存储罐36连接,第三油泵39的入口与该木焦油存储罐36连接,第三油泵39的出口与燃烧器27的燃料入口连接,第三油泵39将木焦油存储罐36内的木焦油输入燃烧器27内,木焦油与输入燃烧器27内的可燃气体混合燃烧为加热室21提供热量。木醋液萃取机34的出液口与第二油泵37的入口连接,第二油泵37的出口通过输油管与木醋液存储罐38连接。
[37]
蒸汽发生系统6包括蒸汽发生器61、蒸汽储罐62,蒸汽发生器61的入烟口与加热室21接通,蒸汽发生器61的出烟口与净化系统5连接,蒸汽发生器61产生的蒸汽通过输气管分别与送料道22内的蒸汽造孔区和蒸汽储罐62连接。
[38]
净化系统5包括可燃气体回收与排放燃烧装置52、滤泡净化塔51,可燃气体回收与排放燃烧装置52的入口通过输气管与木醋液萃取机34的出气口连接,可燃气体回收与排放燃烧装置52的出气口通过输气管与滤泡净化塔51的入气口连接,蒸汽发生器61的出烟口也通过输气管与滤泡净化塔51的入气口连接。
[39]
冷却系统4包括冷却塔41、冷却大水池42、水泵43,间接式水冷出炭机28、木焦油萃取机33、木醋液萃取机34的冷却水出水口通过输水管分别与一个冷却塔41连接,这三个冷却塔41通过输水管与冷却大水池42连接,水泵43的入口与冷却大水池42连接,水泵43的出口通过输水管分别与间接式水冷出炭机28、木焦油萃取机33、木醋液萃取机34的冷却水入水口和蒸汽发生器61的入水口连接。
[40]
优选设计方案,上料机1为提升机,通过该提升机将原料输送到料斗25内。
[41]
集尘萃取系统3的原理:干式集尘器先对从送料道22内排出的气体进行除尘,除尘后的气体依次经过木焦油萃取机33、木醋液萃取机34,木焦油萃取机33和木醋液萃取机34将气体内的木焦油和木醋液提取出来,提取出来的木焦油和木醋液分别被第一油泵35和第二油泵37泵入木焦油存储罐36和木醋液存储罐38内存放。
[42]
蒸汽发生系统6的原理:加热室21排出的烟气进入蒸汽发生器61内,水泵43向蒸汽发生器61输入冷却水,烟气余热为蒸汽发生器61提供热量,使蒸汽发生器61内的冷却水变成蒸汽,从蒸汽发生器61排出的蒸汽分别输送给蒸汽造孔区和蒸汽储罐62。
[43]
净化系统5的原理:从木醋液萃取机34的出气口排出的多余的可燃气体进入可燃气体回收与排放燃烧装置52内进行燃烧,燃烧后产生的废气和从蒸汽发生器61排出的烟气均进入滤泡净化塔51内进行净化处理,净化后排放到外部。
[44]
冷却系统4的原理:从间接式水冷出炭机28、木焦油萃取机33、木醋液萃取机34输出的水流入冷却塔41内进行降温冷却从而形成冷却水,从冷却塔41流出的冷却水流入冷却大水池42内储放,水泵43将冷却大水池42内的冷却水输送到间接式水冷出炭机28、木焦油萃取机33、木醋液萃取机34和蒸汽发生器61内,其中输送到间接式水冷出炭机28、木焦油萃取机33、木醋液萃取机34内作冷却用,输送到蒸汽发生器61内作为产生蒸汽的水源。
[45]
下面结合图3对本发明的连续式炭化系统的工作原理作进一步的详细说明。
[46]
先备料,将椰壳、棕榈壳等原料风干、去除杂物,用破碎机将原料破碎并筛选规格化。
[47]
将规格化的原料输入提升机的入料口,提升机将原料输送到料斗25内,密闭式给料器26将料斗25内的原料输入最上方的送料道22内,螺杆驱动装置24驱动送料螺杆23转动进行送料,使从密闭式给料器26进入的原料沿图2中A箭头方向在五条送料道22内移动。
[48]
原料在移动的过程中,先被加热升温干燥而去除水分,接着被加热到150℃~250℃进行预炭化,温度逐渐上升,当温度超过250℃而低于450℃时为炭化阶段,原料进行炭化逐渐变成木炭并产生可燃气体、木醋液和木焦油,产生的木醋液和木焦油分别被木焦油萃取机33和木醋液萃取机34提取出来并输入木焦油存储罐36和木醋液存储罐38内存放,产生的可燃气体回收输送到燃烧器27内与木焦油混合进行燃烧,为加热室21提供热量,多余的可燃气体进入可燃气体回收与排放燃烧装置52内进行燃烧。再接着,形成的木炭移动到蒸汽造孔区处同时温度上升到750℃,此时有两种选择:1.蒸汽发生器61产生的高压蒸汽喷射入蒸汽造孔区内的木炭上,木炭被精密造孔活化为活性炭,活性炭被输送到间接式水冷出炭机28内;2.不向蒸汽造孔区内喷入高压的蒸汽,形成的木炭被输送到间接式水冷出炭机28内;输入间接式水冷出炭机28内的活性炭或者木炭被冷却水喷洒上冷却水进行冷却,活性炭被冷却为活性炭产品,木炭被冷却为普通木炭产品,间接式水冷出炭机28将炭产品输送到成品输送机7上,成品输送机7将炭产品输出进行包装。
[49]
本发明的 连续式炭化系统的优点如下:
[50]
(1)适用范围广
[51]
所用原料可以是蒿草、黄花草、玉米秸秆、麦秸秆、豆秸、稻草、稻壳、玉米芯、甘蔗渣、花生壳、椰子壳、棕榈籽壳、木材、树枝、树叶等,因此各种生物质原料皆适用。
[52]
(2)使用灵活
[53]
调节燃烧器的加热,控制加热室内的温度,可对各种生物质原料进行烘干,也可以生产出木焦油、木醋液和活性炭产品或者普通木炭产品,根据使用需要,自行选择。
[54]
(3)所需操作人员少,占地面积小
[55]
设备易于与自动控制系统结合进行全自动智能控制,操控性准确,无需大量工作人员单项操控,因此操作人员较少;生产设备布置采用集中连续作业,场地占用面积小,因此场地投资少,投入成本也相对比较低廉。
[56]
(3)节能环保,使用成本低
[57]
利用烟气余热产生高压蒸汽,因此回收余热并转换利用,能源利用率高,达到了节约能源的目的;设备采用整体式废气回收处理,并经滤泡净化塔净化后排放,由于滤泡净化塔具有精密过滤烟气、粉尘、异味的特点,过滤效果特佳,极少量耗材,因此净化后的废气完全符合排放标准的要求;严格设计整体设备,噪音低,使现场操作人员有一个舒适的工作环境;本身产生的木焦油和可燃气体作为供热的燃料,燃料使用成本低,因此设备的整体使用成本也低。
[58]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求书

[权利要求 1]
一种连续式炭化系统,其特征在于,包括上料机(1)、炭化闷燃系统(2)、集尘萃取系统(3)、蒸汽发生系统(6)、冷却系统(4)、净化系统(5); 所述炭化闷燃系统(2)包括炭化加热装置、间接式水冷出炭机(28),所述上料机(1)将原料输入所述碳化加热装置的入料口,所述间接式水冷出炭机(28)的入口与所述炭化加热装置的出料口连接;所述炭化加热装置包括加热室(21)、燃烧器(27),所述加热室(21)内设有若干条串联在一起的送料道(22),所述加热室(21)上所述送料道(22)内设有送料螺杆(23),该送料螺杆(23)与螺杆驱动装置(24)连接,所述螺杆驱动装置(24)驱动所述送料螺杆(23)转动,所述燃烧器(27)用于向所述加热室(21)内输入燃烧热量以加热所述送料道(22)内的原料;所述集尘萃取系统(3)包括干式集尘器(31)、风机(32)、木焦油萃取机(33)、木醋液萃取机(34),所述集尘机的入口与所述送料道(22)连接,所述集尘机的出口与所述风机(32)的入口连接,所述风机(32)的出口与所述木焦油萃取机(33)的入气口连接,所述木焦油萃取机(33)的出气口与所述木醋液萃取机(34)的入气口连接,所述木醋液萃取机(34)的出气口分别与所述燃烧器(27)的入气口和所述净化系统(5)连接;所述蒸汽发生系统(6)包括蒸汽发生器(61),所述蒸汽发生器(61)的入烟口与所述加热室(21)连接,所述蒸汽发生器(61)的出烟口与所述净化系统(5)连接,所述蒸汽发生器(61)向所述送料道(22)内的蒸汽造孔区输入蒸汽;所述冷却系统(4)包括冷却塔(41)、冷却大水池(42)、水泵(43),所述间接式水冷出炭机(28)、木焦油萃取机(33)、木醋液萃取机(34)的冷却水出水口与所述冷却塔(41)连接,所述冷却塔(41)与所述冷却大水池(42)连接,所述水泵(43)的入口与所述冷却大水池(42)连接,所述水泵(43)的出口分别与所述间接式水冷出炭机(28)、木焦油萃取机(33)、木醋液萃取机(34)的冷却水入水口和蒸汽发生器(61)的入水口连接。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的一种连续式炭化系统,其特征在于,所述加热室(21)内设有五条所述送料道(22),这五条所述送料道(22)沿竖直方向均匀地布置,所述加热室(21)的顶部安装有密闭式给料器(26),该密闭式给料器(26)的出口与最上方的所述送料道(22)接通,所述密闭式给料器(26)的入口与料斗(25)的出口连接,最下方的所述送料道(22)的出料端与所述间接式水冷出炭机(28)的入口连接,所述蒸汽造孔区位于最下方的所述送料道(22)内。
[权利要求 3]
根据权利要求1所述的一种连续式炭化系统,其特征在于,所述净化系统(5)包括可燃气体回收与排放燃烧装置(52)、滤泡净化塔(51),所述可燃气体回收与排放燃烧装置(52)的入口与所述木醋液萃取机(34)的出气口连接,所述可燃气体回收与排放燃烧装置(52)的出气口与所述滤泡净化塔(51)的入气口连接,所述蒸汽发生器(61)的出烟口也与所述滤泡净化塔(51)的入气口连接。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述的一种连续式炭化系统,其特征在于,所述木焦油萃取机(33)的出油口与第一油泵(35)的入口连接,该第一油泵(35)的出口与木焦油存储罐(36)连接,第三油泵(39)的入口与该木焦油存储罐(36)连接,所述第三油泵(39)的出口与所述燃烧器(27)的燃料入口连接;所述木醋液萃取机(34)的出液口与第二油泵(37)的入口连接,所述第二油泵(37)的出口与木醋液存储罐(38)连接。
[权利要求 5]
根据权利要求1所述的一种连续式炭化系统,其特征在于,所述冷却系统(4)还包括蒸汽储罐(62),该蒸汽储罐(62)与所述蒸汽发生器(61)连接,所述蒸汽发生器(61)向所述蒸汽储罐(62)输入蒸汽。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的一种连续式炭化系统,其特征在于,所述螺杆驱动装置(24)包括电机(241)、第一带轮(242)、传动带(243)、第二带轮(244)、可变式变速箱(245)、第一齿轮(246)和第二齿轮(247),所述第一带轮(242)安装于所述电机(241)的转轴上,所述第二带轮(244)安装于所述可变式变速箱(245)的输入轴上,所述第一带轮(242)通过传动带(243)与所述第二带轮(244)连接,所述第一齿轮(246)安装于所述可变式变速箱(245)的输出轴上,所述第二齿轮(247)安装于所述送料螺杆(23)上,所述第一齿轮(246)与所述第二齿轮(247)相互啮合。
[权利要求 7]
根据权利要求1所述的一种连续式炭化系统,其特征在于,所述上料机(1)为提升机。

附图