生产木炭的方法及炭化炉技术

本发明专利技术公开了一种生产木炭的方法及炭化炉，涉及化工技术领域。包括包括将木屑加入至炭化炉内进行干燥、干馏形成木炭，通过在干馏阶段向木屑施加汽化水雾使木炭的干馏温度控制在预设温度范围之内，预设温度设置为500℃‑600℃。施加的汽化水雾可以起到进一步将木屑和氧气隔离的作用。采用此方法相对于现有技术产炭率较高。炭化炉为实施此方法的炭化炉。

Method of producing charcoal and carbonization furnace

The invention discloses a method for producing charcoal and a carbonization furnace, which relates to the technical field of chemical industry. It includes adding sawdust to the carbonization furnace for drying and carbonization to form charcoal, applying vaporized water mist to the sawdust in the carbonization stage to control the carbonization temperature of the charcoal within the preset temperature range, and setting the preset temperature to 500 \u2103 - 600 \u2103. The applied vaporized water mist can further isolate sawdust and oxygen. Compared with the prior art, the carbon production rate of this method is higher. The carbonization furnace is a carbonization furnace implementing the method.

【技术实现步骤摘要】
生产木炭的方法及炭化炉
本专利技术涉及化工
，更具体地说，涉及一种生产木炭的方法及炭化炉。
技术介绍
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燃料。实际生产过程中，可以将木材企业生产过程中产生的废料即木屑作为木炭生产的原料。如图1所示，炭化炉为分层的工作状态，从上至下依次为料仓21、干燥区22，干馏区23、炭仓24。木屑从料仓21进入炉体，在干燥区22干燥，木屑干燥所需的热量由围绕在炭化炉周围的高温烟道提供，木屑经过此段完成由常温到200℃高温的过程。由于炭仓24放出木炭，木屑下移进入干馏区23在高温缺氧状态下热解生成木炭。热解所需的热量由木屑自身(木屑中析出的可燃性气体及部分木屑)燃烧提供，如果燃烧过于强烈则木屑转化为木炭后会继续燃烧变成二氧化碳使产炭率变低，燃烧过于微弱则达不到木屑的热解温度，使得部分木屑不能转化为木炭。木屑的燃烧工况与析出的可燃性气体充不充分以及干馏区23的含氧量有关，可燃性气体的析出情况与温度相关。因此，干馏区23的温度和含氧量会影响产炭率。因此如何控制干馏区3的温度和含氧量以提高产炭率的问题成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供了一种生产木炭的方法及炭化炉，其可以将干馏区的温度和含氧量控制在合理范围，提高产炭率。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种生产木炭的方法，包括将木屑加入至炭化炉内进行干燥、干馏形成木炭，通过在所述干馏阶段向木屑施加汽化水雾使所述木炭的干馏温度控制在预设温度范围之内，所述预设温度设置为500℃-600℃。可选地，当所述干馏温度大于或等于580℃时开始向所述木屑施加汽化水雾，当所述干馏温度小于或等于520℃时停止向所述木屑施加汽化水雾。可选地，所述干馏温度每高于所述预设温度1℃，向每1000kg木屑施加8kg汽化水雾。可选地，所述木屑设置为外接圆直径为3cm-7cm的木块。可选地，在所述木屑进炉过程中施加汽化水雾使所述木屑的外在含水率为15％-20％。本专利技术还提供了一种用于实施以上生产木炭的方法的炭化炉，包括炉体，所述炉体从上至下依次为料仓、干燥区、干馏区和炭仓，还包括喷雾系统，所述喷雾系统包括设置在所述炉体外部的气源、水源、使空气和水混合生成汽化水雾的制雾器和设置在干馏区内的喷头，所述制雾器分别通过输水管道与所述水源相连通，通过输气管道与所述气源相连通，通过雾输送管道穿过所述炉体的炉壁与所述喷头相连通。可选地，所述制雾器包括依次连通的负压引水室、气水混合室和扩散管，所述负压引水室沿其延伸方向的两端设置有开口、其侧壁设置有进水口，所述负压引水室通过所述进水口与所述输水管道相连通，所述扩散管远离所述气水混合室的一端与所述雾输送管道相连通，还包括两端设置有开口的气体喷管，所述气体喷管一端伸入所述负压引水室内、另一端与所述输气管道相连通，所述负压引水室和所述气体喷管靠近所述气水混合室的一端均沿靠近所述气水混合室的方向横截面积逐渐减小，所述气水混合室和扩散管均沿远离所述负压引水室的方向横截面积逐渐变大。可选地，所述负压引水室、所述气体喷管、所述气水混合室和所述扩散管均设置为回转体结构且其回转中心位于同一条直线上。可选地，所述负压引水室、气水混合室和扩散管设置为一体式结构。可选地，所述输水管道上设置有水量调节阀和流量计，所述输气管道上设置有输气量调节阀。本专利技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：本生产木炭的方法，在原有生产木炭的方法的基础之上，在干馏阶段对木屑施加汽化水雾，可以有效地将温度控制在500℃-600℃的范围内，同时施加的汽化水雾可以起到进一步将木屑和氧气隔离的作用，提高了产炭率(即生成木炭与所加木屑的比值)。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术中的炭化炉的结构示意图；图2是一些实施例示出的喷雾系统的结构示意图；图3是一些实施例示出的制雾器的结构示意图；图4是制雾系统中各段的压力的示意图。图中：1-浮球阀，2-水源，3-水量调节阀，4-流量计，5-输水管道，6-制雾器，7-气源，8-输气管道，9-输气量调节阀，10-雾输送管道，11-喷头，21-料仓，22-干燥区，23-干馏区，24-炭仓，61-负压引水室，62-气体喷管，63-气水混合室，64-扩散管，611-进水口。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本专利技术的一些方面相一致的装置或方法的例子。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的
技术实现思路
起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的专利技术的解决方案所必需的。本专利技术提供了一种生产木炭的方法，包括将木屑加入至炭化炉内进行干燥、干馏形成木炭，通过在干馏阶段向木屑施加汽化水雾使木炭的干馏温度控制在预设温度范围之内，预设温度设置为500℃-600℃。具体的，木屑可以为木材企业生产过程中产生的废料，如图1所示炭化炉为分层的工作状态，从上至下依次为料仓21、干燥区22，干馏区23、炭仓24。木屑从料仓21进入炉体，在干燥区22干燥，木屑干燥所需的热量由围绕在炭化炉周围的高温烟道提供，木屑经过此阶段完成由常温到200℃高温的过程。由于炭仓24放出木炭，木屑下移进入干馏区23在高温缺氧状态下热解生成木炭。热解所需的热量由木屑自身(木屑中析出的可燃性气体及部分木屑)燃烧提供。木屑自由燃烧可使干馏区23的温度达到1400℃左右，只需在适当时候采取降温措施即可将温度控制在所需范围内。本方法通过适当时候在干馏区23向木屑喷射汽化水雾，汽化水雾作用的主要机理一是汽化隔氧，二是冷却作用。向木屑喷射汽化水雾后，汽化水雾附着在木屑表面形成细小的水滴，水滴受热快速蒸发，在蒸发过程中吸收大量的热量，使温度降低。同时细小的水滴蒸发为水蒸汽，体积膨胀，水蒸汽填充于木屑的间隙中，将其中的空气赶走，起到隔绝氧气的作用，既抑制了木屑的燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生产木炭的方法，包括将木屑加入至炭化炉内进行干燥、干馏形成木炭，其特征在于，通过在所述干馏阶段向木屑施加汽化水雾使所述木炭的干馏温度控制在预设温度范围之内，所述预设温度设置为500℃-600℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种生产木炭的方法，包括将木屑加入至炭化炉内进行干燥、干馏形成木炭，其特征在于，通过在所述干馏阶段向木屑施加汽化水雾使所述木炭的干馏温度控制在预设温度范围之内，所述预设温度设置为500℃-600℃。


2.如权利要求1所述的生产木炭的方法，其特征在于，当所述干馏温度大于或等于580℃时开始向所述木屑施加汽化水雾，当所述干馏温度小于或等于520℃时停止向所述木屑施加汽化水雾。


3.如权利要求1所述的生产木炭的方法，其特征在于，所述干馏温度每高于所述预设温度1℃，向每1000kg木屑施加8kg汽化水雾。


4.如权利要求1所述的生产木炭的方法，所述木屑设置为外接圆直径为3cm-7cm的木块。


5.如权利要求1所述的生产木炭的方法，其特征在于，在所述木屑进炉过程中施加汽化水雾使所述木屑的外在含水率为15％-20％。


6.一种实施权利要求1-4任意一项所述的生产木炭的方法的炭化炉，包括炉体，所述炉体从上至下依次为料仓(21)、干燥区(22)、干馏区(23)和炭仓(24)，其特征在于，还包括喷雾系统，所述喷雾系统包括设置在所述炉体外部的气源(7)、水源(2)、使空气和水混合生成汽化水雾的制雾器(6)和设置在干馏区(23)内的喷头(11)，所述制雾器(6)分别通过输水管道(5)与所述水源(2)相连通，通过输气管道(8)与所述气源(7)相连通，通过雾输送管道(10)穿过所述炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚长利，
申请(专利权)人：姚长利，满洲里满炭活性炭有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙;15