反火型富氢燃气炭化炉的制作方法

本发明涉及一种以生物质秸秆、棉杆、树枝、果壳等农林废弃物为原料，制备生物质炭和富氢燃气的反火型富氢燃气炭化炉。

背景技术：

1、对于生物质秸秆、棉杆、树枝、果壳等农林废弃物，现有技术已有通过燃烧炭化制备生物质炭和燃气的方法和设备。例如专利文献cn1632060a，公开了一种生产生物质炭的方法及双炉腔炭化炉，其方案是在一个炉体内分开并立设置独立的正火型气化炉腔和炭化炉腔，运行时将生物质秸秆等农林废弃物经加工切碎或粉碎烘干后制成颗粒或棒状物料分别加入各自独立的正火型气化炉腔和炭化炉腔，将经正火型气化炉腔中生产的高温燃气再抽吸到设置在旁边的炭化炉腔中将炉腔中物料干馏炭化成生物质炭。

2、用这种方法及设备生产的生物质炭与木质炭的成分基本相同，然而在工业运行中尚存一定的缺陷：

3、由于气化炉内所需的空气气化剂是用鼓风机从气化炉腔底部以正压方法向炉腔内送入，使氧化层中的物料发生剧烈的氧化反应产生高温二氧化碳，再继续向上进入氧化层上部的还原层中，将二氧化碳还原成一氧化碳的同时也将还原层上部物料中的水份烘干并转化成水蒸汽，与被还原后的可燃气体一同被抽吸至旁边的炭化炉腔中一同排出炉外。一方面，其冷却后产生气化污水造成环境污染；另一方面，由于物料中的水份得不到炉内下部氧化层产生的高温裂解，氢含量较低，每立方燃气中含氢量只有5%左右，所以生产出的生物质燃气发热量也较低，只有4500kj/m3左右。特别是，同在一个炉体内分开并立设置两个炉腔，因受炉内容积限制，炉腔内直径规模都较小，工业运行时产量低，故不能满足工业生产和民用需求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够以生物质农林废弃物为原料连续生产生物质炭和富氢燃气，并且运行稳定、原料利用率高、无污染、产生的燃气热值高的反火型富氢燃气炭化炉。

2、本发明的反火型富氢燃气炭化炉包括有串联连接的反火热解气化炉和富氢燃气炭化炉；

3、所述反火热解气化炉的炉腔上部为用来添加原料并反火燃烧和炭化原料的热解氧化室，热解气化室顶部设置有敞开式加料口，热解气化室底部设置有能够使炭化后的热解炭产物通过的前置炉排，热解气化室下部通过连通管道与所述富氢燃气炭化炉连通；反火热解气化炉的炉腔下部设置有用来承接前置炉排上落下的炭产物的前置接料盘，前置接料盘上设置有前置炭出料口；

4、所述富氢燃气炭化炉的炉腔上部为用来添加原料并干馏炭化的干馏炭化室，干馏炭化室顶部设置有密封加料口，干馏炭化室底部设置有能够使炭化后的生物质炭产物通过的后置炉排；干馏炭化室下部通过所述连通管道与热解气化室下部连通，干馏炭化室上部通过引风管道与外部的引风设备连接，使气流依次经过敞开式加料口、热解气化室、连通管道、干馏炭化室、引风管道和引风设备形成气流串联通路；富氢燃气炭化炉的炉腔下部设置有用来承接后置炉排上落下的生物质炭产物的后置接料盘，后置接料盘上设置有后置炭出料口。

5、所述热解气化室顶部还设置有敞开的空气入口。

6、所述前置接料盘上设置有可旋转的前置刮料板，能够将生物质炭产物刮送至前置炭出料口排出。

7、所述干馏炭化室下部的连通管道入口内侧设置有筒形的挡料板，挡料板上端与炉壁封闭连接，挡料板下端敞开，从而在挡料板与干馏炭化室内壁之间形成一个环形进风腔，使连通管道引入的气流能够经环形进风腔进入干馏炭化室。

8、所述后置接料盘上也设置有可旋转的后置刮料板，能够将生物质炭产物刮送至后置炭出料口排出。

9、本发明的设备生产过程中，用常温空气做炉内气化剂与炉内物料发生热解气化反应后的富氢燃气中h2含量可高达20%/m3，甲烷含量3-5%/m3，富氢燃气的高位发热量每立方米可达6000kj/m3。如采用高温过热蒸汽与过热空气混合成气化剂进入反火热解气化炉内，则生产出的富氢燃气中的h2含量可达40%/m3左右，甲烷5-10%/m3，每立方米富氢燃气高位发热量高达8000kj/m3左右。其积极效果体现在：

10、1、设备结构简单紧凑、反火工艺合理，运行时操作方便，安全卫生无噪音，无污染排放。

11、2、能够高效循环炭化利用再生资源，反火型热解气化炉是实现气、电、炭联产新工艺，运行时同时生产出富氢燃气、木醋液、木焦油，生物质炭等具有高附加值的工业、化工产品，制取的生物质富氢燃气将能减少对化石燃料的依赖，是一种保障能源安全的有效措施。

技术特征：

1.一种反火型富氢燃气炭化炉，其特征是：

2.根据权利要求1所述的反火型富氢燃气炭化炉，其特征是：所述热解气化室（11）顶部还设置有敞开的空气入口（16）。

3.根据权利要求1所述的反火型富氢燃气炭化炉，其特征是：所述前置接料盘(14)上设置有可旋转的前置刮料板(17)，能够将炭产物刮送至前置炭出料口(15)排出。

4.根据权利要求1所述的反火型富氢燃气炭化炉，其特征是：所述干馏炭化室(21)下部的连通管道(3)入口内侧设置有筒形的挡料板(26)，挡料板上端与炉壁封闭连接，挡料板下端敞开，从而在挡料板与干馏炭化室内壁之间形成一个环形进风腔(27)，使连通管道(3)引入的气流能够经环形进风腔进入干馏炭化室。

5.根据权利要求1所述的反火型富氢燃气炭化炉，其特征是：所述后置接料盘(24)上也设置有可旋转的后置刮料板(28)，能够将炭产物刮送至后置炭出料口(25)排出。

技术总结
本发明涉及一种以生物质秸秆、棉杆、树枝、果壳等农林废弃物为原料，制备肥料炭和燃气的反火型富氢燃气炭化炉。其包括有串联连接的反火热解气化炉和富氢燃气炭化炉；反火热解气化炉设置的燃烧炭化室通过连通管道与所述富氢燃气炭化炉连通；反火热解气化炉设置前级接料盘，前级接料盘上设置有前级炭出料口；富氢燃气炭化炉设置的干馏炭化室通过连通管道与燃烧炭化室连通，干馏炭化室通过引风管道与外部的引风设备连接；反火热解气化炉和富氢燃气炭化炉分别设置炭出料口。本发明能够以生物质农林废弃物为原料连续生产生物质炭和燃气，并且运行稳定、原料利用率高、污染小、产生的燃气热值高。

技术研发人员：韩连恩,范宏宸
受保护的技术使用者：韩连恩
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15