[实用新型]塔式生物质连续碳化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物质碳化炉，尤其涉及一种塔式生物质连续碳化炉。

背景技术

我国是木炭生产大国，每年木炭产量高达千万吨，随着国民经济的快速发展，木炭的需求量也逐年上升。同时，我国还是农业生产大国，每年农作物秸秆等生物质废弃物约为70亿吨左右，但其利用率仅为20%，而树枝、锯末、稻壳等生物质废弃物也有上亿吨被白白浪费掉。生物质碳化技术能有效地将这些生物质废弃物转化为生物质碳化产物——可燃气体和生物炭即木炭，这样就能大大降低对天然木材的需求量，从而有效地保护林业资源。生物质碳化就是利用热化学反应原理，以木屑、农作物秸秆、果壳等生物质废弃物作为生物质原料来制备绿色可再生燃料。在碳化过程中，生物质原料中多余的水分及挥发物被脱除，生物质原料中的纤维素、半纤维素、木质素等被部分分解，最终完成炭气联产得到生物质碳化产物。

目前常用的生物质碳化装置为手工碳化窑和半工业碳化釜，这两种生物质碳化装置在工作过程中始终需要依靠外界提供热能来对生物质原料进行高温碳化，碳化加热时间至少需要10天左右，碳化时间长、产率低、能耗高，而且在碳化过程中产生污染气体的程度更甚于将生物质原料直接焚烧所产生污染气体的程度，严重污染了环境。除此之外，上述两种生物质碳化装置均为间歇性的手工作业，无法实现连续生产，产量不高，并且碳化温度无法精确掌控，对技术工操作经验的依赖性比较强，得到的生物质碳化产物含量也不稳定，品质较差。

申请号为200510056829.4的中国发明专利申请中公开了一种生物质的碳化和气化以及发电装置，该装置中的碳化室采用高温烟气间接加热方式，碳化过程中需保持碳化温度600℃，能耗大；该申请中以杉木片为例得到的木炭产率仅为13%左右，产率不理想。而且该设备占地面积大，向外排出的气体中含有焦油成分，严重污染了周围的环境。申请号为201110419809.4的中国发明专利申请中公开了一种间歇操作的碳化炉，生物质原料通过高温厌氧热解得到生物碳。但是该装置只能间歇操作，不能实现连续生产，而且在工作过程中始终需要外部提供热源，能耗比较大而且产率仅为16%左右，产率不理想。

实用新型内容

本实用新型所需解决的技术问题是：提供一种能实现连续生产、能大大降低能耗、且能很好地掌控炉内温度从而得到稳定高品质、高产率的生物炭的塔式生物质连续碳化炉。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：所述的塔式生物质连续碳化炉，包括：安装座和带内腔的炉体，炉体安装于安装座上，炉体内腔从上至下依次设置有干燥室、碳化室、高温室和冷却室四个腔室，干燥室与炉体顶部的进料口相连通，冷却室与炉体底部的出料口相连通，各相邻腔室分别通过活动炉栅分隔；在高温室侧壁上设置有供可燃气体燃烧的燃烧腔室，可燃气体在燃烧腔室内燃烧产生的高温烟气能进入到高温室内，在炉体侧壁上设置有带第一进气口、第二进气口的喷嘴，喷嘴的喷嘴头穿过炉体侧壁的通孔后伸入燃烧腔室内，第二进气口与带燃烧器的引风机相连接，带燃烧器的引风机能提供助燃气使可燃气体在燃烧腔室内贫氧燃烧；进料斗通过进料控制装置与炉体顶部的进料口相连接，在炉体底部设置有与炉体底部的出料口相连通的卸料斗，卸料斗的出料口与卸灰阀相连接；在炉体顶部设置有与干燥室相连通的气体通道，气体通道的出气口与气体净化冷却系统的进气口相连通，气体净化冷却系统的出气口通过输送管路分别与喷嘴的第一进气口及卸料斗上的通孔相连通，在输送管路上还设置有第一风机，在第一风机的驱动下，从气体净化冷却系统的出气口输出的净化、冷却后的可燃气体通过输送管路分别被输送至燃烧腔室和冷却室内。

进一步地，前述的塔式生物质连续碳化炉，其中，所述的进料控制装置由第一进料阀、过渡料斗和第二进料阀组成，进料斗的出料口依次通过第一进料阀、过渡料斗和第二进料阀与炉体顶部的进料口相连接，工作时第一进料阀和第二进料阀不能同时处于开启状态。

进一步地，前述的塔式生物质连续碳化炉，其中，所述的气体通道为具有一个进气口、两个出气口的通道，气体通道的进气口与干燥室相连通，气体通道的其中一个出气口与气体净化冷却系统的进气口相连通，气体通道的另一个出气口通过防爆膜密封覆盖。

进一步地，前述的塔式生物质连续碳化炉，其中，所述的气体净化冷却系统包括煤气洗涤塔和捕滴器，气体通道的出气口通过连接管路依次与煤气洗涤塔和捕滴器相连接，捕滴器的出气口与输送管路的进气口相连接。