干馏式热解病死动物炭化炉
内热式直立炭化炉干馏工艺及其改进方向
( 西冶金 设计 研究 院有 限公 司 ) 陕
摘 要 介绍了 目前 内热式直立炭化炉 干馏 低变质煤过 程中普遍存 在的主要 问题 ,并 提 出了
内热 式 直 立 炭化 炉 改 进 的 方 向 。 关键 词 低 变质 煤 内热 式 直 立 炭 化 炉 改 进
Dic s i n o c r n z to o e s a m pr v m e t s u so n a bo i a i n pr c s nd i oe n o h e tc nt r a e tng r t r ur a e ft e v r iali e n lh a i e o tf n c
目前生 产半焦 的 内热 式直 立炭化 炉 的主要炉
型有陕 西冶 金 设 计 研究 院有 限公 司 的 S 系 列 、 H 神木县 三江煤 化 工有 限责 任 公 司 的 s J系列 和 中 钢集 团鞍 山热 能 研 究 院有 限 公 司 的 Z Z N L系 列 等 j 。但是 以上 三 种 炉 型 在 生 产 过 程 中 均 产 生
无烟木炭机
无烟木炭机无烟炭化炉木炭机生产线主要由四大系统组成:粉碎、烘干、制棒、炭化,这四大部分中最重要的是炭化系统,炭化炉相当于木炭机的心脏,传统木炭机制炭过程中烟气排放问题,已经成为环境污染的隐患,实现无烟做炭、达到国家环保要求势在必行。
木炭机生产过程要想实现环保无烟化,就必须先实现炭化系统无烟化,河南三兄经过研究、试验、试用,开发生产了高效环保无烟气化式炭化炉,相当于给木炭机配上了一个“超级心脏”,从而无烟木炭机诞生了。
三兄高效环保气化式炭化炉是把气化炉工艺和干馏式热解工艺相结合,做到无烟炭化。
纯粹的干馏式炭化炉虽然也把烟气回收点燃作为自身炭化的热源,因烟气未经处理,不可能做到完全无烟,只能称之为半无烟炭化,环保气化式炭化炉是把烟气回收之后,再经过净化处理变成可燃气体,作为热源对炭化炉持续外加热炭化。
三兄高效环保气化式炭化炉原理:首先引燃气化炉里的可燃物(如锯末、竹屑、果壳、秸秆、稻壳、木材边角料等),产生的烟气经过喷淋、冷却、净化等过程后,所产生的可燃性气体(一氧化碳、甲烷、乙烷等),作为前期炭化的热源,对单炉、双炉或三炉组合式炭化炉里的1#、2#、3#炭化罐内原料(如机制棒、原木、树皮、松果、椰壳、秸秆、病死动物、生活垃圾)进行加热炭化。
炭化过程中所产生的烟气全部回收,再通过喷淋、冷却、净化等过程,使产生的可燃气体进行二次燃烧。
按如此方式循环,利用自体产生的可燃气燃烧自体,达到节能的效果。
整个生产过程中无烟气排放,达到国家环保要求。
生产过程中,炭化炉内温度达到260℃-600℃时正常炭化,温度最高可达800℃-900℃。
温度高低可通过控制柜进行调控。
根据原料不同,每炉炭化周期4-6小时,产量高低取决于设备配置。
气化炉造气过程同时也是个炭粉加工过程,整个生产流程中无能源损耗。
连续式生物质炭炭化设备设计制造
连续式生物质炭炭化设备设计制造连续式生物质炭炭化设备设计制造摘要:针对国内生物质炭炭化设备中存在的运行自动化程度低、炭产量小、烟气污染环境、副产品回收利用难等问题,巩义市三兄木炭机厂设计了连续式生物质炭炭化设备,利用炭化自身产生的高温烟气循环燃烧产生的热量来进行炭化。
设备根据热解反应机理,对气化炉炭气联产、炭化主机、高温烟气净化冷却系统、PLC数控进行了有机结合,合理设计制造了连续式炭化生产线。
三兄生产技术人员选用稻壳、锯末、竹屑、棕榈壳、秸秆、麻杆等多种原料进行了炭化实验,实验结果证明:该炭化设备实现了连续稳定运行、原料适用性广、环保无污染、自动化程度高、炭化效率高、能源损耗低的优势。
炭化终温为500-600°,小时产炭率为300kg、600kg、800kg,炭化得率为99%,实现了设计目标,为中国生物质炭产业发展提供了理论基础和技术支持。
关键词:炭化设备、环保炭化、连续炭化、生物质炭引言:化石燃料的燃烧、农业和土地利用的变化以及工业生产过程中产生的二氧化碳等温室气体导致全球日益变暖,已经成为当今影响最为深远的全球性环境问题之一。
目前,全球二氧化碳减排形势面临挑战和考验。
生物质炭可以稳定地将碳元素固定长达数百年,其中的碳元素被矿化后很难再分解。
生物质炭作为一种废物再生能源燃料,发热量高,无烟,无味,无毒,清洁卫生,用途广泛,工业、农业、医药、畜牧业及民用等行业需求量很大,在农业上可以有碳封存和改良土壤的作用,是未来减排的主要途径之一,同时生物质炭还是一种很好的低成本吸附剂,可吸附一些常见的环境污染物包含农药、重金属等。
副产品木焦油、木醋液都是很好的化工原料。
生物质炭在工业上的用途更是高达上百种行业,是活性炭、炭化硅、结晶硅、保温材料的生产以及冶炼厂、铜加工厂、钢厂、橡胶厂、二硫化炭厂、蚊香厂、炸药厂、铸造厂等行业的必备原料。
目前,生物炭的制取已成为国内外的研究热点。
传统炭化设备间歇式生产,生产能力低,生产周期长,副产品回收利用难,污染大,产炭质量难以保证,能源转化与利用率低,耗能高;为解决在生物质热裂解过程中不能连续生产、出炭率低、炭化废气污染环境、副产品回收难等难题,巩义市三兄木炭机厂设计了连续式生物质炭炭化设备,利用炭化烟气转化为可燃气给炭化炉加热连续生产,环保高效节能。
炭化炉原理
炭化炉原理炭化炉是一种用于生产木炭的设备,它利用高温和缺氧的环境将木材或生物质原料转化为木炭。
炭化炉的原理主要包括三个方面,燃烧过程、炭化过程和冷却过程。
首先,炭化炉的燃烧过程是指在炉内点燃木材或生物质原料,通过燃烧产生的高温和热量来加热原料,使其发生热解和炭化反应。
在这个过程中,炉内的氧气供应要受到限制,以确保炭化过程中的缺氧环境。
通常采用的是闭式炭化炉,通过控制进气口和排气口的开启程度,实现氧气的控制,从而达到燃烧过程中的缺氧状态。
其次,炭化炉的炭化过程是指在高温和缺氧的环境下,木材或生物质原料发生热解和碳化反应,逐渐转化为木炭的过程。
在这个过程中,木材中的挥发性物质和水分会被释放出来,而木质纤维素则会逐渐转化为木炭。
炭化过程需要一定的时间,通常需要几个小时甚至更长时间才能完成。
最后,炭化炉的冷却过程是指在木炭炭化完成后,需要将木炭冷却至室温,以便进行收集和包装。
冷却过程通常采用自然冷却或者水冷却的方式,将高温的木炭逐渐冷却至室温,以确保木炭的质量和稳定性。
总的来说,炭化炉的原理是通过控制燃烧过程中的缺氧环境,使木材或生物质原料在高温下发生热解和炭化反应,最终转化为木炭。
炭化炉在木炭生产过程中起着至关重要的作用,它的原理和操作方式直接影响着木炭的质量和产量。
因此,对炭化炉的原理有深入的了解,对于提高木炭生产效率和质量具有重要意义。
在实际应用中,炭化炉的原理也需要结合具体的操作规程和技术要求,以确保木炭的生产达到预期的效果。
同时,炭化炉的原理也在不断地得到改进和完善,以适应不同类型的木材或生物质原料,提高木炭生产的效率和环保性。
综上所述,炭化炉的原理是基于高温和缺氧环境下的燃烧、炭化和冷却过程,通过控制这些过程来实现木材或生物质原料向木炭的转化。
了解炭化炉的原理对于提高木炭生产效率和质量具有重要意义,同时也有助于不断改进和完善炭化炉的技术,以适应不同类型的木材或生物质原料。
生物质炭化炉工作原理
生物质炭化炉工作原理是将物料先经过气化炉燃烧,产生烟气,经过烟气净化系统顾虑出木焦油烟等气杂质后,将烟气传输进炭化炉进行燃烧,达到一定温度时,炭化炉添加需要炭化的物料,经过管道的传输,使物料在炭化炉内燃烧,有机物燃烧需要满足三点:热量、氧气和有机物,因为炭化炉内几乎是密闭空间,满足不了氧气的需求,使物料在炭化炉内部800度高温下,经过对炭化炉内部输送装置快慢的调整不会燃烧成灰,只会燃烧成炭。
在炭化炉内燃烧的物料所产生的烟气经过烟气净化的处理后,重新回到炭化炉内进行燃烧,使机器的热能连续运转,达到无烟、环保、连续的效果。
最后炭经过冷却机的输送,进行降温,使炭出来时温度只有50-80度,炭在出来后进行输送的过程中,因为炭充分接触空气,如果物料密度大,比较厚,虽然表面无明火,在物料内芯可能会有火星,也有可能会自燃。
需要加装雾状喷淋设备,对出来的炭进行二次降温,达到完全杜绝火源。
生物质可以用于热化学转化技术包括生物质气化、干馏、快速热解液化技术,可直接发电用。
炭化炉会自动分离排放木焦油和木醋酸,木焦油内所含有300余种化学元素,是一种重要的化工原料:防水,是造船工业油漆工业防腐耐高温的极佳材料,可用于化工医药原料及植物营养调节生长素,对植物有生长功效,杀虫极佳。
木醋酸可用与食品増香防腐剂,医用杀菌消炎和皮肤病方面的治疗。
生物质炭化炉多少钱一台呢,主要看客户用的材质,和机器的大小,卓功机械的生产的大中小,高、低温炭化炉,本炭化炉合理采用了物料在炭化过程中,产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化,循环燃烧的先进技术。
即解决了普通炭化炉在炭化工程中产生的浓烟对环境的污染问题,又解决了设备所需的热能问题,充分做到了自供自给,提高了设备的连续性、经济性,充分利用农林剩余物,使其变废为宝,减轻了我国林业资源供求紧张的矛盾,为绿化环境多做贡献连续生物质炭化炉优点1.此设备采用了智能控制系统节约了劳动力,迈向了高效/自动化/智能化发展2突破传统碳化设备不能连续碳化的难题智能连续上料|碳化|连续出碳新工艺3实现了碳/气/油/肥联产的生产工艺,解决了传统高能耗/污染大/效率低缺陷4 碳化过程中可自动收集焦油/木醋液及可燃气体等,实现再生能源高效利用生物质炭化炉组成部分:通过可燃气管道连接的炉体和可燃气处理部分组成,前者包括上层裂解室、中层半裂解半煅烧室、下层煅烧室及底层燃烧器等部件,后者则包括生物质气化炉、烟尘处理器、可燃气净化器、可燃气冷凝器及引风机等部件。
炭化炉温度高低与炭化活性炭有哪些影响?
如何解决和控制好炭化温度。在炭化过程中提温时,炭化炉的温度要控制在800℃以上,这样做出的炭成色高,收缩性也好。控制原理的运输过程,尽量保证原料在运输过程中不受到污染,另外一方面就是控制原料的存储条件,尽量避免风沙和泥土的污染,同时也要控制好原料的来源途径。
炭化炉温度高低与炭化活性炭有哪些影响?
炭化炉做出好炭就需要有好的原料。该设备可以将木屑、稻壳、花生壳、植物秸秆、树皮等含碳的木质物料(体积在15mm以下颗粒状)在炉内高温条件下进行干馏、无氧炭化并且炭化率高的木炭机系列设备含碳量大的原料做出的活性炭热量大,吸附效果好,耐燃烧、孔径结构合理等优点。
环保连续式炭化炉首先在原炭化炉基础上增加烟气回收装置,烟气回收后可达到无尘无烟,回收后的烟气可象液化气一样点燃,可以供取暖、做饭、也可供烘干机使用。即环保又节能减排。
炭化炉的主要特点:
1、生产的持续性。
ห้องสมุดไป่ตู้2、密闭熄焦
3、可控可调的碳化温度。
4、高传热高耐磨的复合材料形成高效率的碳化室。
5、全部煤气返炉燃烧使用无废气污染
SJ 复热式直立炭化炉和SJ低温干馏方炉是介于高
、低温干馏之间的两种生产工艺,在榆、神、府、东胜矿区以及大同矿区主要用于生产铁合金焦炭、汽化焦和煤基木炭。
起生产工艺流程如下图所示:原料煤由上煤斗连续加入焦炉,经预热段进入干馏段,干馏段干馏温度为750℃±20℃,干馏所用热量主要由回炉煤气与空气在火道内混合均匀后,经火口进入干馏段燃烧,干馏段下部焦炭落入水封槽冷却,然后排出。
荒煤气在干馏室内沿料层上升,通过煤气收集罩、上升管、桥管先后经文氏管塔、旋流板塔洗涤,煤气在风机的作用下回炉加热,剩余部分放散。
焦油进入沉淀池脱水,然后集中在1500M3焦油池进行静置恒温加热和二次脱水,脱水后的焦油即为成品油。
SJ低温干馏方炉是神木县三江煤化工有限责任公司在鲁奇三段炉的基础上,总结了当地内热式直立方炉和SJ 复热式直立炭化炉的技术优点及生产实践经验,吸收了国内外有关炉型的长处,并根据榆、神、府、东胜煤田和大同矿区挥发份高、灰熔点低、含油率高的煤质特点而研制开发出的一种新型炉型。
该炉型具有物料下降均匀、布料均匀、布气均匀、加热均匀等特点,真正实现了煤的低温干馏,同时,增大了焦炉的有效容积,提高了焦炉单位容积和单位截面的处理能力,干基原煤的焦油产率可达7%以上,增加了焦油的轻组份,提高了焦油的经济价值。
SJ低温干馏方炉分为干燥段、干馏段和冷却段三个部分。
其主要工艺为:块煤通过煤仓布料器进入干馏室,实行了布料均匀;冷却后的煤炭进入炉底水封槽,采用拉焦盘和刮板机水封出焦,实现了物料下降均匀、出焦均匀;煤气和空气在文氏管内混合均匀喷入花墙内,经花墙孔喷出进入炉内燃烧,与循环冷却煤气及水封产生的水蒸汽混合成干馏用的热载体将煤块加热干馏。
煤气由炉顶集气降伞引出进入冷却系统,实现了加热均匀和煤的低温干馏。
SJ低温干馏方炉在设备选型上采用煤气离心增压鼓风机,克服了普通离心风机密闭性能差、煤气和焦油泄露的问题。
焦化废水在生产中消耗,实现了焦化废水的零排放。
出焦系统采用投资少、劳动条件好的水捞焦方案,避免了由于煤气泄露造成的环境污染,大大改善了操作环境。
环保炭化炉
环保炭化炉高效节能型炭化炉环境与我们的生存息息相关,三兄根据原料种类和特点研制多种规格高效节能型环保炭化炉,“同中存异,异中求同”,同在什么地方?异在什么地方?原理是相同的,优点是相同的,都是利用气化炉前期造气,利用烟气净化设备把烟气净化处理,整个流程不产生有害气体,不污染环境,整个生产过程无原料损耗,气化炉燃料造气后变成炭粉,可以直接销售或者制成碳棒。
所有不同的“异”是炭化的原料不一样,生产的成品不一样,主机的构造不一样。
通过结构不同的炭化炉,完成不同原料的炭化,产出不同用途的生物质炭。
1、连续式炭粉炭化炉,主要用来加工炭粉,适合颗粒状物料的炭化,诸如:锯末、稻壳、竹屑、棕榈壳、花生壳及粉碎后的秸秆、麻杆、椰壳、树枝、树叶、树杈、烟梗、木块、药渣等,炭化彻底且速度快,连续式生产;设备的制炭效果好,成品率100%;自动化程度高,节省人工。
图片为三兄连续式炭粉生产线在台湾的现场。
2、轨道式气化炭化炉,可炭化机制薪棒、原木、椰壳,不需粉碎不需烘干,一套炭化炉配用3个炭化罐,炭化、冷却、装原料,循环使用,提高产量;炭化罐进炉、出炉配用行吊、轨道、跑车,连续式炭化、吊离冷却,可24小时连续生产,大大提高生产效率;根据原料不同,每罐炭化时间只需4-5小时,炭化时间短、速度快;出炭率高且完好无损,可制高温炭。
下图为轨道式炭化炉东北现场。
3、环保热解干馏炭化炉,专门用来高温无害化无污染处理病死动物尸体,是病畜处理的一种新思路,与传统的病死动物尸体处理工艺相比,环保型干馏热解炭化法能满足病死动物无害化、资源化处理需求。
动物尸体整个投入炭化机,炭化产出的生物质炭粉碎之后,可直接用做燃料、土壤改良剂、也可进一步加工成活性炭,使资源得到再利用。
炭化死猪试机三兄厂内试机照片。
4、大型卧式炭化炉,一种实用新型大容积炭化生产线,三兄专利产品,适合原料:原木、机制炭、椰壳、秸秆、木块等原料,无需粉碎无需烘干。
设备工艺先进、操作便捷、省电省人工,整条生产线1-2人即可操作,全套设备只配用5.5kw电机;产量高、每炉容积达13立方米;根据原料不同,每罐炭化时间只需4-5小时,炭化时间短冷却速度快;出炭率高且完好无损,制品归于中高温炭;节能、环保、高效,适合规模化生产。
炭化工艺技术
炭化工艺技术炭化工艺技术是一种将有机材料转化为炭的过程。
它是一种常见的工艺技术,可以用于生产炭化产品如炭黑、活性炭和石墨等。
下面将详细介绍炭化工艺技术。
炭化工艺技术的基本步骤是通过高温处理有机材料,使其发生结构变化,转化为炭。
有机材料可以是不同种类的生物质,如木材、秸秆、稻壳等。
这些有机材料在一定温度下将发生热解反应,水分和有机物质将蒸发和挥发,留下的碳质物质就是炭。
这个过程称为干馏炭化。
火化炭化是炭化工艺技术的一个重要方法,通常是将有机材料置于密封的高温环境中进行炭化。
在这个过程中,炭化炉内的温度将逐渐升高,有机材料将开始热解。
在最初的阶段,炭化产物主要是水和一些挥发性有机物。
当温度升高到一定程度,水和有机物质将蒸发完全,留下的将是碳质物质。
炭化工艺技术还可以通过控制炭化温度和时间来调节产物的性质。
具体来说,较低的温度和较短的炭化时间将产生比较活性的炭。
这是因为在较低温度下,炭化反应相对来说较慢,碳的结构相对来说较大,因此具有较大的孔隙结构和较大的比表面积。
相反,较高的温度和较长的炭化时间将产生较为致密和坚固的炭。
炭化工艺技术在不同的工业领域有着广泛的应用。
其中,最重要的是炭黑和活性炭的生产。
炭黑是一种具有大量细小颗粒的碳黑物质,它具有很高的吸附能力和导电性。
因此,炭黑被广泛应用于生产橡胶、塑料、涂料、墨水等产品。
活性炭则是一种具有高度孔隙结构的炭材料,可以吸附气体、液体和溶质。
因此,活性炭广泛应用于水处理、防毒剂和空气净化等领域。
除了炭黑和活性炭,炭化工艺技术还可以生产石墨和炭纤维等高附加值产品。
石墨是一种具有层状结构的炭材料,具有良好的导电性和热导性,因此在电池、润滑剂和石墨电极等领域有着广泛的应用。
炭纤维则是一种具有高强度和低密度的纤维状炭材料,被广泛应用于航空航天、汽车和建筑材料等领域。
总之,炭化工艺技术是一种将有机材料转化为炭的方法,通过控制炭化温度和时间可以调节产物的性质。
炭化工艺技术在炭黑、活性炭、石墨和炭纤维等产品的生产中有着重要的应用。
干馏炭化炉原理
干馏炭化炉原理干馏炭化炉是一种用于将原料进行干馏分解,制备炭素材料的设备。
干馏炭化炉的工作原理是利用燃烧炉中的高温来加热原料,使其在缺氧条件下分解产生不同的气体和固体产物。
干馏炭化炉的主要组成部分包括燃烧炉、炭化室和收集装置。
燃烧炉是用来提供炭化室所需的高温和热量的地方,通常使用火炬燃烧器或者其他可燃气体进行燃烧。
炭化室是原料进行干馏的地方,通常由耐高温材料制成,内部设有加热装置和收集装置。
收集装置用来收集炭化产物,包括气体和固体产物。
干馏炭化炉的工作过程包括加热、干馏和冷却三个阶段。
在加热阶段,燃烧炉中的燃料燃烧产生高温燃烧气体,炭化室中的加热装置将炭化室加热至预定温度。
在干馏阶段,原料进入炭化室并在高温下发生分解反应,产生一系列气体和固体产物。
这些气体包括燃烧气体、一氧化碳、二氧化碳、氨等,固体产物主要是焦炭。
在冷却阶段,冷却装置将炭化室中的气体冷却,使其凝结成液体或固体,并通过收集装置进行收集。
干馏炭化炉的原理主要包括两个方面:一是热分解反应原理,即在高温下原料发生分解反应,产生不同的气体和固体产物。
在干馏炭化炉中,用于分解的热源通常是燃烧炉中的高温燃烧气体。
原料在高温下经历碳氢化合物裂解、蒸汽碳化、干馏脱挥发分等反应,产生气体和焦炭。
二是收集原理,即利用收集装置将产生的气体和固体产物进行分离和收集。
气体通过冷却装置进行冷却和凝固,液体或固体产物则通过收集装置进行收集。
干馏炭化炉的工作条件和参数对产品的质量和产率有重要影响。
温度是干馏炭化过程的重要参数,不同原料对应不同的炭化温度。
温度过高会导致炭化产物的烧损,温度过低则会影响产率。
压力和气氛也对产品质量有影响,通常情况下干馏炭化炉采用中性或者微弱还原气氛。
除此之外,干馏时间、原料的粒度、含水率等因素也会影响炭化产品的性质和产率。
总的来说,干馏炭化炉是一种将原料进行干馏分解制备炭素材料的设备。
其工作原理是利用燃烧炉提供的高温将原料加热,使其在缺氧条件下分解产生气体和固体产物,然后通过收集装置进行分离和收集。
TH-325型连续式炭化炉
TH-325型连续式炭化炉一:原料及性能:连续式炭化炉是以:玉米秸秆、稻壳、椰壳、竹屑、锯末、花生壳、玉米芯、木屑、树皮等植物秸秆为原料(物料在5cm之内),在高温的条件下进行干馏、无氧炭化而且炭化率较高的制炭设备。
连续式炭化炉采用先进的炭化技术,炭化过程中所产生一氧化碳、甲烷、氧气全部回收,循环燃烧的先进技术,再通过喷淋、冷却、净化等过程,使产生的可燃气体进行二次燃烧。
按如此方式循环,利用自体产生的可燃气燃烧自体,达到节能的效果。
整个生产过程中无烟气排放。
该技术使农林废弃物等生物质变废为宝,良性循环,对于减少农业面源污染、改善环境、固碳减排、缓解能源危机、保障粮食安全以及实现可持续发展,都具有重要的战略意义。
二、工作原理:本机采用干馏方式,先将物料等物料倒入气化炉内进行点火燃烧产生烟气,而后烟气被抽风机送入到净化系统内分离出木焦油、木醋酸,被净化过的烟气通过回收管道进入炭化炉开始烟气燃烧,随后将需要炭化的物料通过输送机到炭化炉上口进入炭化炉内,一二管道开始进行物料烘干,当物料到达第三管道则是炭化管道,物料会循序渐进后进入第四管道进行高温炭化,需要炭化的物料自身产生的烟气也会被回收到净化系统内过滤出木焦油木醋酸,再被回收到炭化炉内循环炭化,当炭化炉内温度达到800度左右和须炭化物料达到一定温度能够自身产生烟气后可将气化炉关闭。
之后随着炭化炉内部自身的烟气燃烧炭化后物料被炭化到一定温度后通过冷凝器排出,经过冷凝器炭化出的物料温度大概在40-50度左右。
三、连续式炭化炉的特点:1.环保:不砍伐树木,利用有机质废料生产,变废为宝。
而生产普通木炭要砍伐树木,破坏生态环境。
清洁卫生:易燃、无烟、无炭头、燃烧无火花、燃烧期间残灰自然落下不飘起来、灰份3%或6%左右燃烧后残灰少。
3.高能:固定炭含量80%以上,热值7500-8000kcal/kg,而木炭的固定炭含量低,热值6500kcal/kg左右.4.含水量低,在5%以内:普通木炭含水量大。
炭化炉原理_炭化炉工作原理
炭化炉原理_炭化炉⼯作原理炭化炉原理_炭化炉⼯作原理对于炭化炉,有些⽤户也只是了解⼀些表⾯的情况,对于炭化炉原理并不是很了解,今天我们说下炭化炉的⼯作原理,让您更好的使⽤和维护碳化设备。
炭化炉分为⾃燃式和⽓流式,两种碳化设备,⼯作原理却是不同的。
⾃燃式炭化炉⼯作原理:1、点⽕后温度在0-160℃之间时,⽊质材料内所含的⽔分被烘⼲蒸发。
2、当炉⼦温度升到160-280℃之间时,⽊质材料发⽣分解反应,这也就是碳化的初始阶段,依靠⽊质材料⾃⾝燃烧产⽣的热量,来进⾏碳化。
3、当温度到280-650℃之间时,⽊质材料急剧进⾏热分解,同时产⽣醋酸、甲醇和焦油等,同时还产⽣了甲烷、⼄烯等⽓体,这些可燃烧⽓体在炉内产⽣了⼤量的热量,使炉内温度升⾼,促使⽊质材料在⾼温下成炭,这是⽊炭在炉⼦内部的变化。
⾃燃式炭化炉只能放置薪棒,如果放置其他物料,会造成碳化速度慢,出炭率极低,像秸秆。
因此碳化薪棒是效率最⼤化的。
⾃燃式炭化炉设计出于⾃建烧窑路,顶部的抽风系统增加了炉⼦内部的⽓体循环,增加了碳化的速度,⽽这种炭化炉的弊端则是有烟排出。
⽓流式炭化炉⼯作原理:1、⼲燥阶段从点⽕开始,⾄炭化炉温慢慢上升到160 ℃,这时薪棒所含的⽔分主要依靠外加热量和本⾝薪棒燃烧所产⽣的热量进⾏蒸发。
薪棒的化学组成⼏乎没变。
2、炭化初始阶段这个阶段主要靠薪棒⾃⾝的燃烧产⽣热量,使炭化炉温上升到160~280 ℃之间。
此时,⽊质材料发⽣热分解反应,其组成开始发⽣了变化。
其中不稳定组成,如半纤维素发⽣分解⽣成CO2、CO 和少量醋酸等物质。
3、全⾯炭化阶段这个阶段的温度为280~400℃,在这阶段中,⽊质材料急剧地进⾏热分解,同时⽣成了⼤量的醋酸、甲醇和⽊焦油等液体产物。
此外还产⽣了甲烷、⼄烯等可燃性⽓体,这些可燃性⽓体在炉内燃烧。
热分解和⽓体燃烧产⽣了⼤量的热,使炉温升⾼。
⽊质材料在⾼温下⼲馏成炭。
⽓流式炭化炉不同于⾃燃式的碳化⽅式是,⽓流是利⽤炭化炉的系统设计,让可燃⽓体循环到炉⼦胆外,就像我们⽇常的电饭锅⼀样,外部加热,内部受热的原理是⼀样的。
连续炭化炉的工作原理和工艺_概述说明以及解释
连续炭化炉的工作原理和工艺概述说明以及解释1. 引言1.1 概述连续炭化炉是一种高效、持续生产的设备,用于将原材料在高温条件下进行炭化处理。
作为一种重要的工业设备,连续炭化炉在多个领域发挥着关键作用,如钢铁制造、化学工业和能源生产等。
本文将详细介绍连续炭化炉的工作原理和工艺,并探讨其应用领域和优势。
1.2 文章结构本文将按以下内容组织:第二部分介绍连续炭化炉的工作原理和工艺。
首先概述连续炭化炉的基本原理,然后详细介绍其组成部分以及整个工艺流程。
第三部分讨论影响炭化过程的三个主要控制因素:温度、时间和环境。
我们将解释如何通过调节这些因素来实现对炭化过程的控制。
第四部分探讨连续炭化炉在各个应用领域的具体应用情况,并比较其与传统方法相比的优势。
此外,我们还将展望连续炭化炉在未来可能的发展前景。
最后,在结论部分,我们将总结连续炭化炉的工作原理和工艺,并评价其应用前景。
1.3 目的本文的目的是通过对连续炭化炉的工作原理和工艺进行全面的介绍,让读者了解该设备在各个领域中的重要性。
我们希望通过阐述其优势和应用领域,促进对连续炭化炉技术的认识和理解。
进一步地,我们希望启发更多创新思考,并为未来该技术在其他行业中的推广打下基础。
2. 连续炭化炉的工作原理和工艺2.1 工作原理概述连续炭化炉是一种用于将生物质、木材或其他有机物转化为炭的设备。
它通过控制温度、时间和环境来使原料在缺氧条件下发生热解反应,从而实现炭化过程。
其主要工作原理包括两个关键步骤:干馏和碳化。
在干馏阶段,原料被高温加热,使之内部的水分蒸发并释放出来,同时挥发性有机物也会被释放出来。
这些挥发性有机物可以在适当条件下进一步回收利用。
干馏过程中需要控制合适的温度和时间,以确保挥发性成分完全排除。
随后是碳化阶段,在这个阶段,残留的固体物质会进一步受到持续加热,并在缺氧环境下逐渐转变为固体碳结构。
这个过程中需要严格控制温度和时间,以避免产生无用的副产物或降低碳化效率。
干馏式炭化炉
干馏热解法气化式无烟炭化炉一、干馏热解法炭化烟气如何处理?利用干馏热解法把农林废弃生物质炭化成生物质炭很早已被应用,随着传统能源日益匮乏,开发生物质能源显得尤为重要,于是制炭业成了一大致富产业。
可是,在废弃资源转化为经济优势的同时,出现了污染环境的严重问题,生物质经过干馏热解生成生物质炭的同时还产生大量的木煤气、木焦油、木醋液混合烟气,一直是个让人头疼的问题。
针对这种现状,河南三兄开始探讨把烟气净化分离,可燃气循环利用、木焦油木醋液分别收集的新方案,经过对 20 多种生物质进行了干馏热解试验,2011年三兄环保烟气净化设备研制成功,可把生物质炭化过程中产生的烟气全部转化为纯净可燃气体,作为自身炭化的热源,同时分别收集木焦油、木醋液副产品,这一试验的成功为生物质干馏热解无烟炭化开拓了广阔的前景。
二、气化式干馏热解法无烟炭化过程-找到烟气处理的好办法之后,三兄人又从节约能源方面下功夫,找到一条气化式炭化新路子,和烟气处理设备合理结合,制造了新型无烟炭化设备-气化式干馏热解炭化炉,属于自动化生产线,该生产线炭化过程解析如下:点燃气化炉前期造气,作为炭化前期升温的热源,气化炉造气过程同时也是个无烟炭化过程,不消耗燃料,不污染环境;加热炭化炉主机,生物质刚加热不久,在275℃以前排出的都是水蒸气,这个过程就是热解的干燥过程,含水份越多的物料,这个过程就越长,气化炉造气时间越长,因为只有把水份蒸干了才能开始热解;另外在实际生产中,这部分蒸汽是不排空的,而是进入后热交换器塔内,被冷凝成水从底部流出储存使用,不需要配用原料干燥设备。
当原料中的水份被蒸干后,随着温度的上升,进入了干馏热解的第二阶段——预炭化阶段,这个阶段的温度为275-400℃。
原料中的半纤维素等不稳定成分开始分解,这时开始产烟,打开回收烟气阀,这时产出的气热值很低,主要是CO2、CO 和少量的醋酸,需要和气化炉气混合使用,也就是说仍然需要不断地外加热才行。
干馏热解炭化炉
环保连续式生物质干馏热解炭化炉利用农林废弃物为原料,经干馏热解炭化,使原料中的碳、氢元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等混合可燃气体,同时产生木炭及副产品木醋液、木焦油,该项目的推广,不仅解决了燃料燃气问题而且可再生能源的开发应用具有深远意义。
能源短缺问题日渐严重,河南巩义三兄木炭机制造厂深知寻求和开发新能源,特别是可再生能源是当务之急,不断开发环保型生物质炭加工设备,这里着重介绍的是三兄牌“环保连续式生物质干馏热解炭化炉”。
环保连续式生物质干馏热解炭化炉就是利用富含木质素、纤维素、半纤维素的农林废弃物如秸秆、锯末、稻壳、果壳、椰壳、棕榈壳、树枝树皮、原木、薪棒等为原料,经干馏热解,使原料中的碳、氢元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等高热值的混合可燃气体,同时产生生物质炭及副产品木醋液、木焦油,生物质炭清洁无污染,其反应机理为:原料在密闭容器内在缺氧状态下进行可控的还原反应,反应过程:第一步脱水,脱出内水:第二步脱甲基,反应温度到即可开始,温度升至开始放热反应:第三步将钱过程生成的芳环化合物进行热解、脱氢、缩合、氢化等反应:经过上述反应,使原料中的碳、氢、氧元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等混合可燃气体,这些反应没有十分明显的阶段性,许多反应是交叉进行的。
可燃气体经过净化通过管道输送到燃烧器对炭化炉进行外加热,同时分离出来焦油、木焦油等副产品。
整个生产过程中无污染烟气排放,极具环保性,达到国家环保要求。
三兄环保连续式生物质干馏热解炭化炉工艺设计1、主要设备有:生物质气化炉、烟气净化分离装置、变频引风机、炭化炉、出炭机、进料机、控制系统2、工艺流程生物质炭原料粉碎干燥气化炉炉气生物质炭上料机净化输送机冷却出炭机炭化炉可燃气冷却烟气木焦油木醋液3、工艺描述(1)气化炉造气:将粒度为5-30mm的生物质原料投进气化炉引燃,炉气经一段喷淋、两段冷却之后,经引风机送至炭化炉前期升温使用,喷淋水、冷却水可循环利用。
气化后生物质炭从炉底输出,集中存放销售。
如何选炭化炉、炭化机
如何选炭化炉如何选炭化炉,怎样才能炭化出好质量的木炭,炭化过程中需要注意什么问题呢?这个问题不但是用户考虑的问题,也是我们郑州三兄木炭机巩义制造厂科研人员重点研制的科目,以下的观点希望能给用户提供一个良好的方案。
炭化是制炭的重要环节,炭化炉和炭化工艺对炭的质量好坏起决定性作用,炭化炉按工艺区分可分为自建土窑炭化炉、机制式炭化炉、环保气化式炭化炉(即干馏式)等三种炭化炉。
一、自建土窑炭化炉所谓土窑就是全部采用普通砖和泥巴砌成的炭化炉,只有一个点火口,1~2个进气口,出烟口在炉顶或在炉底。
自建土窑炭化炉特点是结构简单,投资小,与钢板相比可以省去运输费用;点火时要烧掉一部分薪棒,并且点火时间长,进风不是很均匀,炭化不是很彻底,有夹生现象;炭化过程中不能人为的控制炭化温度,需要根据平时的炭化经验来控制;其构造上没有除焦油装置,废烟气对周围环境污染比较严重,冷却依靠自然冷却,冷却速度慢,有的用户采用浇水降温,影响了炭的质量;炭化周期长,一般为7-15天。
二、机制式炭化炉机制式炭化炉是根据土窑的结构特点而研发出来的第二代炭化设备,设备造价高于土窑,炭化效果也强于土窑。
机制式炭化炉与土窑相比点火快,进风均匀,可以人为的控制炭化温度;炭化周期比土窑短,每炉炭化时间只有10小时左右;炭化时密封性能好,但有些炭化炉是用薄钢板封装点焊,其密封性能会差一些。
若用>2mm的钢板直接封装,并全部密焊,其密封性能就会得到保证;炭化炉使用时间长,薄钢板点焊的炭化炉一般在四年左右,厚钢板封装密焊的炭化炉,其寿命都在五年以上;炭化炉炉膛的耐火度高,凡炉膛用保温砖及中温浇注料砌、浇的,一般说来耐火度在400~500℃;设备上安装有焦油分离器,可以减少废气对环境的影响;其缺点是造价高于土窑,并且增加了运输费用;对周围有一定的烟气污染。
三、环保气化式炭化炉环保气化式炭化炉具备环保、高效、节能的优势,可直接炭化,无需粉碎、烘干、制棒,炭化成品保持原料原状,炭化时间短,产量高,成品率达100%,炭化炉在设备设计上运用特殊材质制造,钢耐火度达1200℃以上,可24小时连续生产;炭化过程采用自动化控制,炭化产生的烟气全部回收净化并转化为可燃气继续循环利用,生产环境无烟气污染,无任何原料损耗,连气化炉前期造气用的燃料,燃烧后都可以做炭粉直接销售。
第7章 生物质热解炭化技术
炭窑
炭窑优点: ① 最简单的烧炭技术 ② 投资成本最低 炭窑缺点: ① ② ③ ④ 生产周期长 劳动强度大 炭产率低 污染严重
移动式炭化炉
移动式炭化炉及烧炭流程 安装 密封 装炉 点火炭化 封炉冷却 出炉
炭窑
移动式炭化炉优点(和炭窑相比): ① 生产强度降低 ② 生产周期缩短 移动式炭化炉缺点(和炭窑相比): ① ② 投资成本增加 污染严重
流态化炉
优点?
缺点?
多层炭化炉ຫໍສະໝຸດ 果壳炭化炉、立式多槽炭化炉、螺旋炉
果壳炭化炉 立式多槽炭化炉 螺旋炉
7.3 生物质干馏及干馏装置
外热式干馏釜 内热式干馏釜
外热式干馏釜(车辆式)
内热式干馏釜(连续立式)
谢
谢!
7.2 生物质烧炭及烧炭装置
炭窑 移动式炭化炉 果壳炭化炉 立式多槽炭化炉 螺旋炉 流态化炉 多层炭化炉
炭窑
炭窑及烧炭流程 筑窑: 炭化室 烟道 燃烧室 烘窑:新窑需要 装料、点火、炭化 封窑冷却 出窑
炭窑
炭窑的产品: 黑炭和白炭,其区别在哪?
黑炭:闷窑熄火 白炭:趁热扒出,湿沙熄火
第七章 生物质热解炭化技术
内
容
7.1. 生物质热解炭化技术概述 7.2. 生物质烧炭及烧炭装置 7.3. 生物质干馏及干馏装置
7.1 概述
可燃气
烧炭 干馏
焦炭
生物质
液体
炭化工艺类型:烧炭(有限供氧)和干馏(隔绝空气) 焦炭产物可作为燃料或广泛用于制造活性炭、渗碳剂、二硫 化碳、饲料添加剂、工艺品等
植物原料的碳化与干馏
❖ Ⅴ、400-500 ℃ ,随着温度升高,羰基、 羧基、甲基等脱离与缩合、多环芳香族化 也在进行。
❖ Ⅵ、500C ℃以上,是以产生氢气为主,随 着缩合多环芳香族化进行,氢的生成量渐 次增多。六碳环网状平面构造急速发达。
二、木材干馏的产物
❖ (一)、固体产物 ❖ (二)、液体产物 ❖ (三)、气体产物
(1)澄清木醋液
(2)沉淀木焦油 (3)粗松节油
热解液体产物的组成成分:
(1)澄清木醋液 :有80%~90%的水分和10 %~20%的有机物质。有机物质包括:醋酸、 甲酸、丙酸等饱和脂肪酸,丙烯酸之类不饱和 脂肪酸,乙醇酸等醇酸,糠酸等杂环酸;甲醇、 丙烯醇等醇类;丙酮、甲乙酮、甲丙酮、环戊 酮等酮类;甲醛、乙醛、糠醛等醛类;甲酸甲 酯、乙酸甲酯、丁内酯等酯类;苯酚、甲酚、 邻苯二甲酚、愈疮木酚、邻苯三酚等酚类;苯、 甲苯、萘等芳香族化合物;呋喃、甲基呋喃等 杂环化合物;甲胺等胺类物质等。
图3-2-2
图3-2-3
木炭的产量随碳化温度的升高而逐渐降低,并 且在270-400℃的温度范围内降低较大,而在 400-700℃的温度范围内,则降低较缓慢。
在不同的炭化最终温度下,其木醋液的组成
❖
从表3-2-3可以看出,在炭化过程开始时首先分离
出水分和酸类,然后分离出其他的有机物。随着炭化最
❖ 根据木材干馏过程的温度变化、热解速度和生成 产物的情况等特征,可以把木材干馏过程大体上 划分为下列几个阶段。
4、木材干馏的几个阶段与化学变化
❖ Ⅰ、在160℃以前排出的都是水蒸气,这个过程就 是热解的干燥过程,含水份越多的物料,这个过程 就越长,消耗的能源就越多。因为只有把水份蒸干 了才能开始热解。另外在实际生产中,这部分汽不 是排空的,而是随木煤气进入后续设备中,最终被 冷凝到木醋液中,降低木醋液浓度,增加木醋液的 回收负荷。所以热解的原料尽量减少水份。在实际 生产过程中,一般都要安装原料干燥设备。
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干馏式热解病死动物炭化炉
炭化过程无粉尘臭味,为无害化环保炭化过程
病死动物尸体(猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅等)主要是养殖户自行处理,包括挖坑填埋、建“化尸窖”等,需要大量土地,不是长远之计,还会产生二次污染。
同时,有些养殖户随意丢弃,丢弃死畜禽尸体不理赔,针对这种状况三兄精心设计了一种环保型处理病死动物尸体的干馏式热解炭化炉,该炭化炉采用高热值农林固废外加热干馏炭化动物尸体。
2012年底,三兄环保干馏式热解炭化炉正式投用,设备规格配置以满足用户需求日处理能力为基准;用干馏式热解炭化炉处理病死动物尸体在全国属首创,正在申请国家专利。
将病死动物完全收集、集中处理,并将病死动物处理与农业政策性保险理赔挂钩,杜绝养殖户随意处置病死畜禽。
三兄干馏式热解病死动物炭化炉工作流程
工艺描述:把病死动物尸体送入炭化炉中,把合格生物质燃料输送入气化炉,气化后炭粉从炉底产出输送至集中存放仓销售,炉气经两段喷淋、两段冷却之后,经引风机送至炭化炉底部燃烧器点燃,对炭化炉内动物尸体加热干馏炭化,炭化产生的烟气和炉气一样经两段喷淋、两段冷却,也经引风机送至炭化炉底部燃烧器燃烧,经过4个多小时的热解炭化处理后变成生物质炭,可直接用作燃料或土壤改良剂,也可深加工成活性炭。
喷淋水、冷却水可循环利用。