[发明专利]环保碳化炉

说明书

本发明涉及一种环保碳化炉，特别是秸秆—木炭碳化机械中炉体内部的自动控制装置，适用于农林秸秆及其剩余物的生物质转化。属于碳化技术领域。所述炉体内设有蒸汽发生块、湿度调节喷头；且湿度调节喷头喷水方向正对蒸汽发生块。雾化除尘室设置在烟道的入口处，雾化集焦室设置在烟道的出口处；雾化集焦室与雾化除尘室之间设有导气管，雾化除尘室的烟入口处设有烟道阀门，雾化除尘室的入气口设有气压调节阀；导气管中设有蒸汽管道，且蒸汽管道可向导气管中喷入蒸汽，雾化集焦室中设有高压水喷头和焦油集积池，焦油集积池中设有溢焦管和虹吸排水管。本发明设计独特，整个系统无气压，动力无高压，并设有自动保护和接地装置，确保安全。

技术领域

本发明涉及一种环保碳化炉，特别是秸杆—木炭碳化机械中炉体内部的自动控制装置，适用于农林秸杆及其剩余物的生物质转化。属于碳化技术领域。

背景技术

木炭是木材或木质原料经过不完全燃烧，或者在隔绝空气的条件下热解，所残留的深褐色或黑色多孔固体物质，可作为燃料或制造火药等生产领域的添加剂。是保持木材原来构造和孔内残留焦油的不纯的无定形碳。从传统角度来讲，大多是采用窑烧和干馏两种方法生产。但是，传统生产方式，不论是生产过程，还是其产品的使用都不够环保，并造成原材料的极大浪费。随着国家环保的要求，严格控制木制木炭的生产，而产生了大量利用农林剩余物为原料。目前市场上大多是采用先将农林剩余物粉碎，再挤压成棒，再通过其它热源碳化成机制炭棒。这种生产方法，一是生产时需消耗大量能源和大量的劳动力，生产成本较高；二是工序复杂，不易操作；三是产品单一，使用范围小，难以推广。而我们生产的环保型秸杆炭化炉，既结合了传统工艺的生产方式，又采用了现代机械制造技术，生产的一种结构简单、易操作、环保节能、安全可靠、产品质量高的新型生物质炭化炉。

发明内容

为了将农林秸杆及其剩余物转化为木炭，本发明提出了一种环保碳化炉，可一次性生产出无定型木炭，满足火药、医药和科研等领域的生产原料需要。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括：炉体，炉门、气压调节阀，雾化除尘室，蒸汽输入管，烟道阀门，冷却水夹层，湿化除尘室，水管，水位标尺，汽室，导气管，蒸汽管道，导流板，排气机，雾化集焦室，出气管，高压水喷头，蒸汽管，高压水管，炉体水夹层，焦油集化箱，焦油输出管，除尘水溢流管，焦油排放阀，温度测控器，高压水泵，水泵，耐火材料层，湿度调节喷头，蒸汽发生块构成。其特征在于炉膛中设有蒸汽发生块、湿度调节喷头；且湿度调节喷头喷水方向正对蒸汽发生块。所述的排烟道中依次设有雾化除尘室、湿化除尘室、导气管、雾化集焦室。所述的雾化除尘室的烟和废气入口处设有烟道阀门，空气入气口设有气压调节阀，雾化除尘室的中设有蒸汽喷头；所述的导气管中设有蒸汽管道，且蒸汽管道可向导气管中喷入蒸汽；所述的雾化集焦室中设有高压水喷头和焦油集积池；所述的焦油集积池中设有溢焦管和虹吸排水管。

本发明采用了自动控制装置，操作简单明了，使操作人员易学、易掌握。本发明设计独特，整个系统无气压，动力无高压，并设有自动保护和接地装置，确保安全。

附图说明

附图1为本发明剖视结构示意图，附图中：1炉体，2炉门、3气压调节阀，4雾化除尘室，5蒸汽输入管，6烟道阀门，7冷却水夹层，8湿化除尘室，9水管，10水位标尺，11汽室，12导气管，13蒸汽管道，14导流板，15排气机，16雾化集焦室，17出气管，18高压水喷头，19蒸汽管，20高压水管，21炉体水夹层，22焦油集化箱，23焦油输出管，24虹吸排水管，25焦油排放阀，26温度测控器，27高压水泵，28水泵，29耐火材料层，30湿度调节喷头，31蒸汽发生块。

具体实施方式

如附图所示，将适量的树枝条或棉花根茎从炉门2置于炉膛之中点燃，打开烟道阀门6、关闭气压调节阀3。燃烧一定时间后（炉膛中达到设定温度），关闭炉门2使炉膛中的燃料在缺氧的环境下燃烧（在此过程中可通过气压调节阀3调节炉膛中的压力），当炉膛中的温度到达设定温度时，湿度调节喷头30喷出适量水柱，经过蒸汽发生块31转化成水蒸汽后降落在烧制的木碳上，从而加速燃料的碳化和增加木碳的韧性及色泽。上述燃烧过程中所产生的烟和废气经雾化除尘室4、湿化除尘室8、导气管12、雾化集焦室16、出气管17排出炉体。在其流动途中，首先进入雾化除尘室4，经蒸汽输入管5喷出的蒸汽雾化除尘；然后进入湿化除尘室8，由于冷却水夹层7与湿化除尘室8之间形成的温差导致湿化除尘室8四周内表面产生大量的水珠，这些水珠让经过雾化除尘室4处理过的烟和废气再经过湿化处理；接着进入导气管12，汽室11产生的蒸汽经蒸汽管道13喷入导气管12，使经过的烟和废气进一步雾化处理；第四步进入雾化集焦室16，由于雾化集焦室16中设有高压水喷头18及焦油集积池，从有高压水喷头18喷出的一定密度的雾状水滴使经过的烟和废气中的含有的焦油随雾状水滴落入焦油集积池中（同时蒸汽管19将炉体1夹层中加热水蒸汽喷入雾化集焦室16中）。经过上述多步处理后的烟和废气，由排气机15从出气管17排出炉体外。焦油集积池的上部设有溢焦管、下部设有虹吸排水管，保证了焦油集积池中多余的水从其下部的虹吸排水管24排出，集积的焦油达到一定量后从溢焦管入进焦油集化箱22 之中，焦油集化箱22中的焦油可通过焦油排放阀25放出后收集。本发明中，水管9连接了湿化除尘室8的冷却水夹层7上下水层。水位标尺10可观测冷却水夹层7中的水位。导流板14与雾化集焦室16的一侧面构成导气管12的一部分。高压水管20和高压水泵27保证了高压水喷头18的压力和供水。温度测控器26可测量炉膛中的温度，操作者可根据测到的数据进行各种操作，实现本发明的目的。本发明中炉膛内腔底部设有耐火材料层29，保护了炉体底部。