[发明专利]生物质材料炭化活化一体装置

说明书

本发明涉及一种生物质材料炭化活化一体装置，解决现有的炭化活化装置效率低，活化过程控制难、能耗大问题。本装置包括竖向的炭化炉和横向的活化炉，炭化炉内设有竖向的炭化筒，横向穿过活化炉设有活化绞龙，炭化筒的下端与活化绞龙的始端相连，炭化炉上还设有连通至活化绞龙并向活化绞龙内部喷射蒸汽的蒸汽喷管，蒸汽喷管穿过炭化炉的炉壁，所述活化炉和炭化炉均设有进气口和排气口，活化炉和炭化炉的进气口连接有燃烧炉。本发明蒸汽活化不会对炭化产生影响；活化过程采用蒸汽喷管喷射蒸汽，协同活化绞龙进行控制，可以有效控制蒸汽用量，并充分保证蒸汽与炭层的接触，保证活化效果，减少蒸汽用量，而且可以利用活化炉本身的热量，对蒸汽喷管内的蒸汽进行加热，减少加热蒸汽的额外能耗。

技术领域

本发明涉及一种生物质材料加工装置，特别涉及一种生物质材料炭化活化一体装置。

背景技术

生物质材料制炭活化，可以采用传统的蒸汽活化方法。传统的方法制炭和活化过程是分开的，中间需要人工转移，劳动强度大，而且炭化活化过程分批次进行，单批次处理量大，对于蒸汽活化过程，单次需要活化的量大会导致蒸汽与炭全面接触的难度加大，处理效率低。再者，活化过程中需要先加热获得高温蒸汽，然后通入活化炉中，加热蒸汽的能耗大。

中国专利2013年11月20日公开的CN103395782A号专利，名称为可移动炭化活化方法。该方法采用立式输送，从上大下依次设有进料仓、炭化区、活化区、出料挡板，然后通过设置在出料挡板下方的绞龙出料。第一、上述炭化活化方式炭化区和活化区并没有进行隔离，活化区的蒸气量控制难度大，蒸汽量过大会蔓延到炭化区，对炭化过程造成影响，而蒸汽量过小则无法满足完全活化的需求；第二、上述炭化活化方式物料堆积紧实，对于炭化区，炭化过程主要是热量的传递，对炭化效果影响不大，而对于活化区，紧实堆积的物料会导致蒸汽无法跟物料充分全面接触，影响活化效果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的炭化活化装置效率低，活化过程控制难、能耗大问题，提供一种生物质材料炭化活化一体装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种生物质材料炭化活化一体装置，包括竖向的炭化炉和横向的活化炉，炭化炉内设有竖向的炭化筒，横向穿过活化炉设有活化绞龙，炭化筒的下端与活化绞龙的始端相连，活化炉上还设有连通至活化绞龙并向活化绞龙内部喷射蒸汽的蒸汽喷管，蒸汽喷管穿过活化炉的炉壁，所述活化炉和炭化炉均设有进气口和排气口，活化炉和炭化炉的进气口连接有燃烧炉。炭化炉和活化炉分离，保证活化炉的蒸汽不会对未炭化的物料产生影响，活化绞龙可以通过转速的调节，一可控制炭化筒下料速度，二可控制活化绞龙中炭层的厚度，保证蒸汽与炭的全面接触，而且每节绞龙中的炭量可控，对应的绞龙每输送一节的蒸汽用量可定量控制，节约能耗。炭化炉外侧设置夹层填充保温材料，活化炉可以采用耐火砖砌成。炭化炉、活化炉的侧壁可以设置防止内部压力过高的防爆口。炭化炉、活化炉沿气流方向的各个位置设置检测口，监测温度。

作为优选，所述蒸汽喷管为脉冲喷管，活化绞龙转动一周过程中，蒸汽喷管等间隔喷射1～5次。蒸汽喷管采用脉冲式喷射，可通过喷射次数和绞龙转速之比控制蒸汽用量，可控性高。另外，活化炉内温度可达500℃以上，蒸汽喷管采用铜管等金属管，在高温环境下可以对管内的蒸汽进行二次加热，这样对蒸汽供气的温度要求降低，节约加热蒸汽的成本。采用脉冲喷管，还能保证脉冲间隔蒸汽喷管的温度稳定。

作为优选，所述蒸汽喷管在活化炉内部分采用螺旋管盘绕若干周后连接活化绞龙。增加蒸汽喷管在活化炉内的行程，当蒸汽喷管每次喷射量较少时，可以利用活化炉内本身的温度，对管内的蒸汽进行加温，甚至可以在蒸汽喷管进口采用热水代替蒸汽，使热水在蒸汽喷管盘绕过程中迅速升温汽化形成蒸汽，进一步降低了加热蒸汽所需的额外能耗。

作为优选，所述蒸汽喷管沿活化绞龙输送方向设有若干个。可以选择一点或者多点喷射蒸汽，保证活化效果。

作为优选，所述活化炉的后端依次设有冷却水箱和出料仓，活化绞龙依次穿过活化炉、冷却水箱后在出料仓位置出炭。