[发明专利]一种用于生物质制炭的炭化干馏釜

说明书

技术领域

本发明涉及生物质能源领域，具体涉及一种用于生物质制炭的炭化干馏釜。

背景技术

我国每年的生物质产量约为10亿吨，早期的生物质主要作为生活燃料，现阶段，随着天然气和煤气的普及，大量的生物质被直接废弃或者露天焚烧，不仅浪费了宝贵的资源，还造成了环境污染，甚至在局部地区引发生态灾难。

随着矿物质能源的日益减少，生物质能源作为一种可再生的清洁能源，受到广泛关注。

现有的生物质能源利用的主要途径有二个，其一是生物质能源发电，因受制于季节性和地域性影响，成本过高，而且利用效率不高，生物质中富含的大量有用成份被燃烧或随烟气排放；其二是生物质化工，因其灵活性和强适应性而得到大力发展。其中，特别是利用生物质制炭并提取木焦油、木醋液和木煤气技术的发展，有望使生物质能源的利用效率发挥到到极致。受技术因素限制，现阶段，每消耗1吨生物质，仅能够得到0.1～0.2吨炭、50～100m³木煤气和60～120kg木醋液。

现有的利用生物质制炭的设备内部通常设置有炭化干馏釜，现有的炭化干馏釜包括采用碳钢或不锈钢制成的釜体和采用釜体同质材料制成的釜盖，釜体的横截面呈当量直径一般为800～1200mm的圆形或矩形，其深度通常为1000～1500mm，釜体厚度通常为5～10mm，釜盖的厚度通常为10～16mm。

现有的炭化干馏釜在使用时，存在以下缺陷：

(1)釜体采用碳钢或不锈钢制成，釜体用于制炭时，其内部填充满生物质，在干馏初期，釜体的外表面受到温度为850℃～1000℃的高温气流冲刷，釜体的内部温度为常温，由于内外温差过大，釜体容易变形，变形后的釜体密封性较差，难以再次使用，需要更换新的釜体才能进行生产，增加了生产成本。

(2)釜盖采用厚度为10～16mm的钢板制成，釜盖在高温下容易变形，变形后的釜盖密封性较差，空气容易进入釜体中，与生物质进行反应，则木炭成材率低下、木焦油、木醋液和木煤气难以回收，甚至发生木煤气外泄，不仅污染环境、而且会引发严重的安全事故。

(3)在高温干馏工况下，釜体的外侧壁容易与空气发生氧化反应，生产铁的氧化物；釜体的内侧壁容易被碳侵蚀、变脆，此时，釜体结构强度降低，热传导性下降，干馏釜寿命急剧缩短，生产成本升高。

(4)现有的釜体与生物质的接触面较小，由于生物质的导热性较差，釜体内壁的温度传入中心生物质需要较长的时间，导致炭化时间较长，与釜体接近区域的生物质发生过烧现象，而中心区域则炭化不完全，产品质量较差。另外，还会消耗大量的能源，使其自产的木煤气不能满足自身的需求，还得额外补充能源。炭化时间的延长也会导致损伤干馏釜。

(5)生物质炭化完成后，需要待釜体完全冷却后才能将炭取出，由于釜体与釜盖通过螺栓连接，釜体和釜盖在反应过程中均会发生不同程度的形变，导致取炭比较困难。出现密封性较差时，还需另外设置密闭空间进行强冷，导致生产成本上升，安全隐患增加。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于生物质制炭的炭化干馏釜，能够降低生产成本，生产过程比较安全，缩短炭化时间，不仅提高成品炭的品质，而且取炭比较容易。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种用于生物质制炭的炭化干馏釜，包括釜体和设置于其顶部的釜盖，釜盖开有1～4个排气孔，每个排气孔内均设置有一根排气管，所述釜体的底部沿纵向开有1～4条第一导流通道，所述釜体的底部沿横向开有1～3条第二导流通道。

在上述技术方案的基础上，所述釜体的顶部设置有若干压紧装置，每个压紧装置均包括压紧本体、手轮和压块，压紧本体穿过釜盖后，通过压块手轮连接。

在上述技术方案的基础上，所述釜体的内部水平设置有用于与釜盖配合使用的挡板，挡板与釜体顶部之间的距离为80～250mm；所述釜盖的下表面设置有耐火隔热层。

在上述技术方案的基础上，所述釜体与釜盖连接之处设置有采用石棉制成的密封垫。

在上述技术方案的基础上，所述釜体的横截面呈矩形，其长度为1000～3200mm、宽度为500～1500mm，釜体的高度为800～2300mm。

在上述技术方案的基础上，所述第一导流通道呈拱形，其宽度为200～600m、高度为450～1350mm；所述第二导流通道呈拱形，其宽度为200～500mm、高度为300～800mm。