[发明专利]绿色环保型机械式竹炭碳化窑及烟气净化方法

说明书

本发明公开了一种绿色环保型机械式竹炭碳化窑及烟气净化方法，窑芯中部一侧窑壁上设有排气室，排气室下部开设有连通窑腔的透气孔，与透气孔相对的窑壁上开设有进气口和设置有蒸汽喷嘴以及燃烧火枪，蒸汽喷嘴通过带调节阀的管路Ⅰ与蒸汽釜连通，燃烧火枪通过带调压阀和阻燃器的管路Ⅱ连通生物质燃气储柜；排气室的上部开设有连通焦油分离器Ⅱ的排气口Ⅰ、开设有排气口Ⅱ并通过带控制阀门的管路Ⅲ连通进气口；炉膛的上口设有顶罩，顶罩上开设有进料口和开设有连通焦油分离器Ⅰ的排烟口；炉膛的下口为出碳口。本发明利用竹产品加工的废竹料连续生产高温竹炭和竹醋液，通过烟气回收净化获得生物质燃气，提高了生物质能源的利用。

技术领域

本发明涉及竹木干馏碳化技术，具体为一种绿色环保型机械式竹炭碳化窑及烟气净化方法。

背景技术

烧制竹炭始于上世纪90年代至今，全国竹炭年产量达到30多万吨。

现有的竹材碳化工艺装备主要有砖土窑、改进型砖土窑、干馏热解设备和连续型立式窑4种类型。

所述砖土窑和改进型砖土窑现阶段仍然是竹炭生产的主要方式，烧制竹炭主要靠人凭经验眼观鼻嗅判断，窑内温差大、产品质量参差不齐，人工装料、人工出炭劳动强度大，间歇性生产的烟气直接排放大气无法回收利用。

所述干馏热解设备则完全依赖外部热源，碳化温度不高、能源消耗大、人工出炭劳动强度大，同样是间歇性生产的烟气直接排放大气无法回收利用。

所述连续型立式移动床碳化窑在碳化工艺、产品质量、能源消耗和生产规模等方面具有明显优势，其工艺过程中，竹材原料从顶部加入，竹材原料凭借重力逐渐下移，依次经历干燥、预碳化、碳化、煅烧和冷却等阶段后从出料口经人工排出，在煅烧区从外部导入混合燃烧器产生的500°燃烧气作为载热介质自下而上流动对竹材原料进行加热，并与竹材原料在干燥碳化时产生的热解气一起从床层上部流出，然后进入冷凝器冷却凝析出竹醋液，但产生的烟气也没有净化充分回收利用，机械化程度也不高。

为提高可再生竹资源的综合利用和实现低碳绿色环保可持续发展，研发适合国内竹炭产业发展的机械自动化生产设备，化解竹炭生产过程中的环境污染，兼顾竹醋液和烟气回收利用，是竹材深加工废弃物再利用急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提出了一种绿色环保型机械式竹炭碳化窑及烟气净化方法，以提高生物质能源利用低碳减排。

能够解决上述技术问题的绿色环保型机械式竹炭碳化窑，其技术方案包括立式窑体，所述窑体包括自外而内的壳罩、保温层和窑芯，所不同的是：

1、所述窑芯的窑腔中部(煅烧区)设有排气室，所述排气室设于窑腔一侧的窑壁上，排气室的下部开设有数排与窑腔连通的透气孔，与数排透气孔相对于窑腔另一侧的窑壁上开设有进气口和设置有蒸汽喷嘴以及燃烧火枪，所述蒸汽喷嘴通过带调节阀的管路Ⅰ与设于保温层内的蒸汽釜连通，所述燃烧火枪通过带调压阀和阻燃器的管路Ⅱ连通生物质燃气储柜。

2、所述排气室的上部开设有连通焦油分离器Ⅱ的排气口Ⅰ、开设有排气口Ⅱ并通过设于保温层内的带控制阀门的管路Ⅲ连通进气口。

3、所述窑芯的上口设有顶罩，所述顶罩上开设有进料口、开设有连通焦油分离器Ⅰ的排烟口。

4、所述窑芯的下口为内设有螺旋送料器Ⅰ的出碳口，所述出碳口连通内设有螺旋送料器Ⅱ的集炭箱。

为监测炉膛内竹炭温度的变化，所述排气室的透气孔位置设置有温度热电隅。

为利于烟气的自主回流，所述排气口Ⅱ与进气口的高度差设计为30cm～150cm。

为实现自动给料，设有与进料口连接的送料轨道，所述送料轨道上设有运送竹材原料的上料斗，所述进料口设有可被上料斗自主开、关的活动门。