[发明专利]竹炭制造工艺及其制造设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种竹炭制造工艺及其制造设备，具体涉及一种连续制造高级竹炭产品的制造工艺及其制造设备。

背景技术

竹炭是采用毛竹为原料，于400℃以上温度条件下隔绝空气干馏制成的炭化产品。随烧成温度的不同，竹炭的质量和用途相差极大，总体来说，干馏过程的最终烧成温度越高，竹炭产品的密度、机械硬度、孔隙度和表面积也就越大，当烧成温度大于1050℃时，可采用竹材制成具有远红外、负离子和导电功能的高级竹炭，俗称“白炭”，在日本则通称为“备长炭”（目前“备长炭”几乎已完全成为高级竹炭产品的代名词）。

传统的竹炭均采用土窑装置进行生产，竹质备长炭则需采用特殊设计的土窑装置，将新砍的毛竹切段后装入特制炭窑，经过炭化、高温精炼、红炭出窑，然后用干沙土淹盖法熄火，最后制成所需的高级备长炭产品。其中高温精炼工艺环节是最需要控制技术和操作经验的时段。

采取土窑装置生产竹炭已有悠久的历史了，但该生产技术方法具固有的、无法通过局部改良而革除的缺陷：

（1）生产过程污染严重，可燃性气相产物无法实现有效利用。在炭化和精炼过程、尤其是炭化过程中会释放出大量的含尘烟气，烟气中的竹醋酸和木焦油虽然可通过凝析大部分去除，但不凝性气相污染物（含小分子碳氢化合物、一氧化碳、甲烷和氢气等可燃性成分）则无法有效消除、也无法有效回用（原因在于这些气体产物的释放速率极不稳定，无法进行有效存贮和输送）。

（2）生产效率极低。土窑工艺只能采取间歇、逐批次生产的方式来制造竹炭产品，每完成一炉竹炭烧制需耗时15至30天，最大的土窑每次也仅能生产出30吨左右的竹炭，平均生产效率仅为1～2吨/天。

（3）产品质量不稳定。传统土窑法生产的竹炭，其质量完全受控于窑炉操作人员的技术经验，人为因素对产品质量的影响非常大。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种竹炭制造工艺及其制造设备，这种竹炭制造工艺及其制造设备能够连续制造竹炭产品，节约能源，有利于环境保护。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种竹炭制造工艺，

包括如下步骤：

S1.切段，将竹材切段；

S2.干燥，将切好的竹材送入干燥机干燥，干燥过程中产生的尾气输送到后燃室，后燃室再将高温烟气送入干燥机用于干燥新送入的竹材；

S3.干馏，将经过回转窑干燥机干燥过的竹材放入多段炉内进行干馏，将可燃气体送入多段炉为干馏提供助燃气体，在干馏过程中产生的尾气送入燃烧机或后燃室以产生高温烟气；

S4.冷却，将经过干馏的竹材快速送入水介质急冷槽中冷却；

S5.再次干燥，将经过水介质急冷槽中冷却过的竹材送入干燥机干燥，并制得竹炭。

一种实现上述竹炭制造工艺的竹炭制造设备，包括控制装置以及分别与所述控制装置电连接的干燥装置、多段炉、急冷槽、燃烧室、洗气塔和蓄水装置；所述干燥装置包括第一干燥装置和第二干燥装置；所述多段炉包括燃烧段、冷却段、燃烧机、进风口、进料口和出料口，所述燃烧段的每一段都连有燃烧机，所述进料口与所述第一干燥装置相连通，所述出料口与所述急冷槽相连通；所述燃烧室分别与所述干燥装置、多段炉、洗气塔相连通；所述第二干燥装置与所述急冷槽相连通；所述蓄水装置分别与所述急冷槽、洗气塔相连通。

所述燃烧室包括第一燃烧室和第二燃烧室，所述第一燃烧室与所述多段炉、第一干燥装置、第二干燥装置相连通；所述第二燃烧室与所述第一干燥装置、洗气塔相连通。

所述蓄水装置包括污水池和澄清池，所述污水池与所述澄清池之间设有净水装置。

所述第一干燥装置为干燥转炉。

所述第二干燥装置为网带干燥机。

本发明的优点在于可实现竹炭产品的“清洁化生产”，生产过程中产生的气相污染物直接引入排放控制系统（由后燃室Ⅰ、后燃室Ⅱ、洗气塔、引风机等组成）能够确保整个生产线实现清洁化生产目标；将预炭化区和精炼区排出的、含有可燃气体成分的尾气引入后燃烧室Ⅰ彻底焚烧处理，产生的高温烟气做为原料竹材的干燥、以及含水产品的干燥处理；将炭化区产生的高热值工艺尾气直接用作精炼区的热源气体，并装配超声波燃烧机，使高热值工艺尾气得以充分燃烧并有效避免燃烧机喷嘴发生“积碳”现象，使得热效率及能源综合利用率得以显著改善；