[发明专利]节能环保型生物质和生活垃圾制炭技术与设备

说明书

本发明涉及技术领域为环境保护中的生物质利用和城市废弃物处理。本发明是一种新的节能环保型生物质制碳和生活垃圾处理再利用制碳技术与设备。特别是一种在生物质或城市生活垃圾炭化制碳过程中，不排放烟气对空气的污染和温室气体，充分利用和节约能源，炭化时间短，制成碳产量高的技术与设备。实用于木材、农作物桔梗等生物质制碳和城市生活垃圾制碳处理。

目前，国内外对木材和植物桔梗等生物质制碳，多采用先将生物质粉碎制成薪棒，然后在进行炭化形成木炭，由于炭化和制薪棒过程放出大量的烟气，对空气产生严重的污染。炭化过程靠薪棒的慢自燃来提供炭化温度，所以炭化的时间比较长，一般要48小时以上，自燃损耗能量比较大。因此，木炭的产量比较低，成品占不到生物质的1/3。我国的城市生活垃圾处理；大都采用焚烧发电和填埋法。由于我国城市生活垃圾成分的热值比较低，焚烧时需要增加助燃剂，提高了垃圾处理的费用，因此，垃圾处理费用很高，焚烧产生的气体容易对空气的二次污染。填埋法处理生活垃圾，占用大量的土地，严重的污染空气和地下水源。

本发明的任务是要提供一种新的节能环保型生物质和生活垃圾制碳的方法与设备。由于对生物质或城市生活垃圾炭化是在无氧状态进行，产生的气体、可燃油、碳黑回收再利用，无污染气体排放，符合环保要求。炭化过程时间短，炭化温度低，机械化程度高，用工少，余热再利用，生物质或生活垃圾利用率高，节能能源。

本发明是以如下方式完成的：粉碎后的生物质或生活垃圾首先进入余热利用干燥设备烘干和预加热后，送入炭化机。炭化时产生的烟和气，经过冷凝和碳黑收集器，将碳黑收集再利用，气体经过压缩处理形成可燃气和分离出的可燃油混合进入改造后的燃油发电机。发电机产生的电能送给炭化设备使用，经过炭化后的碳粉，再经过压力压制成炭块。炭块余热供给干燥设备。

下面结合附图1；对本发明节能环保型生物质和生活垃圾制碳技术与设备的工艺流程作详细描述：

参照附图1：

将粉碎后的生物质或城市生活垃圾送入料斗(32)，经过热风干燥传送带(31)烘干和预加热后进入料斗(27)，上下运行的小车(22)带动电机(23)、(25)，变速器(21)、(26)，密封阀(17)，汽缸(24)，料斗(27)，螺旋输送机(28)向上运行。将螺旋输送机(28)运行到炭化机(43)进料口空心轴(15)处，通过可以左右运行汽缸(24)推动电机(25)、变速器(26)、料斗(27)和螺旋输送机(28)向左运行，使螺旋输送机(28)进入空心轴(15)，螺旋输送机(28)工作，将物料送入炭化机(43)内，炭化机内装有大小不等的钢球(42)，用于将木削或垃圾中的小石块、坚硬的炭化物粉碎，提高炭化速度。当炭化机(43)内装到一定的数量物料后螺旋输送机(28)停止送料，汽缸(24)向右运行将螺旋输送机(28)从空心轴(15)抽出。运行小车(22)向下运行将密封阀(17)运行到空心轴(15)处，通过电机(23)、变速器(21)推动密封阀(17)和空心轴(15)紧配合密封。密封阀(17)通过轴承(18)和小空心轴(19)连接，当炭化机(43)转动时密封阀(17)随炭化机(43)转动，小空心轴(19)不转。出料口的密封是通过电机(1)、变速器(2)推动密封阀(3)和空心轴(5)紧配合密封。炭化机(43)外加保温层(7)减少热损耗。炭化机(43)所需的基本热量由电磁感应线圈(8)(10)提供，炭化机(43)的两端分别联结隔温法兰(6)和(11)，避免炭化时的高温对空心轴承(4)和(13)的影响。炭化机(43)旋转式工作，电机(20)、变速器(14)、带传送装置(12)为炭化机(43)提供旋转动力。

炭化机(43)在对物料炭化时产生的气体，形成12兆帕的压力，压力表(44)显示压力。经过细管(16)和小空心轴(19)由两分阀(39)控制气体排放，当气压达到压力后两分阀(39)开启排放气体进入冷凝和碳黑收集器(30)，将气体、可燃油、碳黑分离，碳黑经分离口(38)排出再利用，可燃油进入存储器(40)，气体经过气体压缩机(41)压缩成低热值可燃气，气体和可燃油混合送人经过改造的燃油(气)发电机(45)，所产生的电能供应部分炭化设备。冷凝和碳黑收集器(30)还将为节约能源降低炭化温度，加入炭化机(43)内的气体分离出，送入气体再生器(36)，经过处理后，在炭化机(43)炭化前加入机内。该气体可以使炭化温度降低50至80度。为了避免制成碳在燃烧时发烟，当炭化机(43)内气体排放为常压时，利用压缩机将其抽为负1至2兆帕负压。