本實用新型涉及能源
技術領域：
，具體涉及一種可燃性固體廢棄物無害化處理的新型環(huán)保設備更具體而言，一種以植物為原料煉制炭、木醋液、木焦油和可燃氣體的炭化聯(lián)產(chǎn)設備。
背景技術：
：當今農(nóng)村實行了以家庭為單位的聯(lián)產(chǎn)承包責任制，并隨著農(nóng)業(yè)機械化進程的加快，不再飼養(yǎng)牛、馬、驢、騾作為畜力，秸稈不再作為飼料而成為遺棄物；隨著農(nóng)民生活水平的提高，燃氣、電力、燃煤作為能源進入千家萬戶，大量秸稈、樹葉、果殼、谷殼、雜草等植物稈、莖、葉被廢棄甚至腐爛，成為農(nóng)村污染源，有的農(nóng)民大量焚燒秸稈，對空氣嚴重污染，因此解決秸稈問題成為當務之急。目前，以秸稈、樹葉、果殼、谷殼、雜草等植物稈、莖、葉作為原料煉制炭是解決內(nèi)存剩余秸稈、樹葉、果殼、谷殼、雜草等植物稈、莖、葉的良好途徑。但是，現(xiàn)行的制炭設備及工藝存在很多缺陷：1)工作周期長(8-10天)，產(chǎn)量低，且得到的炭的質(zhì)量不高；2)設備對于炭化過程中產(chǎn)生的煙氣處理效果不佳，導致嚴重的煙氣污染；3)設備對于炭化過程中產(chǎn)生的可燃氣體利用不充分，通常是直接排空或者燃盡，造成了環(huán)境污染和資源浪費；4)設備對于炭火過程中產(chǎn)生的木醋液和木焦油分離提取效果差，通常得到木醋液和木焦油的混合物，兩者混合后很難分離，通常需要靜置8-10個月才能將木醋液從木焦油中分離。綜上，現(xiàn)行的制炭設備及工藝很難達到國家的環(huán)保要求，且不能充分利用秸稈、樹葉、果殼、谷殼、雜草等植物稈、莖、葉中蘊藏的生物質(zhì)能。為此，有必要設計一種新的炭化聯(lián)產(chǎn)設備，以克服上述問題。技術實現(xiàn)要素：本實用新型所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術中以可燃植物為原料的制炭設備生產(chǎn)效率低，特別是木醋液、木焦油以及可燃氣體的提取率和利用率低下的問題，提供一種新的炭化聯(lián)產(chǎn)設備，且其可高效環(huán)保地從可燃植物中煉制高質(zhì)量炭，同時能高質(zhì)高量地生產(chǎn)出木醋液和木焦油，另外還將炭化過程中產(chǎn)生的可燃氣作為熱源給制炭設備供熱以充分利用生產(chǎn)過程中生成的可燃氣體。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：本實用新型提供一種炭化聯(lián)產(chǎn)設備，用于以植物為原料煉制炭、木醋液、木焦油和可燃氣體，包括用于將原料煉制成炭和混合煙氣的炭化爐，其中，所述混合煙氣含有木醋液、木焦油以及可燃氣體，所述炭化聯(lián)產(chǎn)設備還包括：木醋液分離設備，與所述炭化爐管道連接，用于從所述混合煙氣中獲取木醋液并輸出次級混合煙氣，所述次級混合煙氣含有木焦油和可燃氣體；木焦油分離設備，與所述木醋液分離設備管道連接，用于從所述次級混合煙氣中獲取木焦油并輸出可燃氣體；可燃氣貯存設備，與所述木醋液分離設備管道連接，用于貯存所述可燃氣體，同時，所述可燃氣貯存設備還與所述炭化爐管道連接，用于將所述可燃氣體送入所述炭化爐中。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，所述木醋液分離設備包括減壓分離設備和冷卻分離設備：所述減壓分離設備，具有與所述炭化爐管道連接的減壓分離器以及與所述減壓分離器管道連接的第一分離過濾器；所述冷卻分離設備，具有與所述減壓分離器管道連接的冷卻器，與所述冷卻器連接的氣液分離器，以及與所述氣液分離器管道連接的第二分離過濾器。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，所述減壓分離設備的上部連接于所述炭化爐的上部，所述減壓分離器的頂部連接于所述冷卻器的頂部，所述減壓分離器的底部連接于所述第一分離過濾器的頂部。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，所述冷卻器的底部直接連接于所述氣液分離器的頂部，所述氣液分離器的底部連接于所述第二分離過濾器的頂部。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，所述第一分離過濾器的上部管道連接于所述第二分離過濾器的上部，所述第一分離過濾器的上部設有第一排液閥，所述第一分離過濾器下部設有第一排油閥，所述第二分離過濾器下部設有第二排油閥，所述第二分離器過濾器的上部設有第二排液閥。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，所述第一分離過濾器和所述第二分離過濾器均包括呈長方體狀的殼體，固定于所述殼體內(nèi)部底面的多個下?lián)醢?，以及固定于所述殼體內(nèi)部頂面的多個上擋板；所述下?lián)醢迮c所述上擋板交錯排布。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，所述木焦油分離設備包括與所述氣液分離器管道連接的油氣分離器以及與所述油氣分離器管道連接的第三分離過濾器。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，所述氣液分離器的頂部連接于所述氣液分離器的上部，所述氣液分離器的上部連接于所述第三分離過濾器的頂部，所述第三分離過濾器的頂部連接于所述可燃氣貯存設備的頂部。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，在連接所述可燃氣貯存設備和所述炭化爐的管道上配置阻火器。在本實用新型所述的炭化聯(lián)產(chǎn)設備中，所述炭化爐包括筒狀外殼，容置于所述外殼內(nèi)的爐膽，蓋設在爐膽上的爐帽，設于所述炭化爐下部的爐口，設置于所述爐膽內(nèi)的熱電偶，以及設置與所述爐膽和外殼之間的噴火嘴。實施本實用新型提供的炭化聯(lián)產(chǎn)設備，可以達到以下有益效果：1)所述木醋液分離設備與所述炭化爐管道連接，用于從所述混合煙氣中獲取木醋液并輸出次級混合煙氣，所述次級混合煙氣含有木焦油和可燃氣體，經(jīng)木醋液分離設備得到的木醋液品質(zhì)高能夠直接用于殺菌、消毒、驅(qū)蟲等。2)所述木焦油分離設備，與所述木醋液分離設備管道連接，用于從所述次級混合煙氣中獲取木焦油并輸出可燃氣體，經(jīng)木焦油分離設備得到的木焦油品質(zhì)高能直接用于提取名貴藥物、生物質(zhì)柴油，可作為抗凝劑、防腐劑、粘接劑等。3)所述可燃氣貯存設備，與所述木醋液分離設備管道連接，用于貯存所述可燃氣體，同時，所述可燃氣貯存設備還與所述炭化爐管道連接，用于將所述可燃氣體送入所述炭化爐中，由此所述可燃氣體可直接用于加熱所述炭化爐。綜上，所述炭化聯(lián)產(chǎn)設備可以充分利用可燃植物，在生產(chǎn)高品質(zhì)炭的同時一次性的提純高品質(zhì)的木醋液和木焦油，另外，在確保生產(chǎn)安全的情況下，合理充分地利用了炭化爐中生產(chǎn)的可燃氣體。因此，本實用新型提供的炭化聯(lián)產(chǎn)設備具有廣闊的推廣前景，能夠更好的解決當前國內(nèi)面臨的大量秸稈、樹葉、果殼、谷殼、雜草等植物稈、莖、葉被廢棄甚至腐爛，以至于成為農(nóng)村污染源的問題。附圖說明圖1為本實用新型較佳實施例的結構圖。具體實施方式的附圖標號說明：炭化爐1木醋液分離設備2木焦油分離設備3可燃氣貯存設備4外殼11保溫區(qū)12爐帽13爐膽14爐口15爐基16熱電偶17噴火嘴18減壓分離器21第一分離過濾器22冷卻器23氣液分離器24第二分離過濾器25油氣分離器31第三分離過濾器32第一排油閥221第一排液閥222第二排油閥251第二排液閥252阻燃器5具體實施方式為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本實用新型的具體實施方式。如圖1所示，為本實用新型提供的炭化聯(lián)產(chǎn)設備的較佳實施例，所述炭化聯(lián)產(chǎn)設備的作用在于以可燃植物為原料煉制炭、木醋液、木焦油和可燃氣體等產(chǎn)品。所述炭化聯(lián)產(chǎn)設備主要包括炭化爐1、木醋液分離設備2、木焦油分離設備3以及可燃氣貯存設備4，一臺所述炭化聯(lián)產(chǎn)設備的體積為16.4m3，而實際使用體積僅為11.5m3。其中，所述炭化爐1通過管道與所述木醋液分離設備2連接，所述木焦油分離設備3通過管道與所述木醋液分離設備2連接，所述可燃氣貯存設備4與所述木焦油分離設備3連接，同時所述可燃氣貯存設備4還與所述炭化爐1管道連接?？扇贾参镌谔炕癄t1中炭化分解后得到炭和混合煙氣，所述混合煙氣依次地流經(jīng)所述木醋液分離設備2、木焦油分離設備3和可燃氣存儲設備，混合煙氣流經(jīng)所述木醋液分離設備2后得到純凈的木醋液和次級混合煙氣，次級混合煙氣流入所述木焦油分離設備3，得到純凈的木焦油和可燃氣體，然后可燃氣體沿著管道流入所述炭化爐1中，點燃后給所述炭化爐1供熱。實際生產(chǎn)中，所述炭化聯(lián)產(chǎn)設備其每次每爐可處理的原料(水分含量低于12％的原料)達到5.5噸，每5.5噸原料可產(chǎn)出高品質(zhì)炭2.1噸、純凈木醋液2.3噸、純凈木焦油0.15噸、可燃氣體1350m3。上述指標均達到了LY-217-80《木炭》和GB/T17664-1999《木炭試驗方法》中規(guī)定的標準。由此看來，所述炭化聯(lián)產(chǎn)設備確實可以高效、高產(chǎn)、環(huán)保地從可燃植物中煉制炭、木醋液、木焦油和可燃氣體。如圖1所示，所述炭化爐1包括筒狀外殼11，容置于所述外殼11內(nèi)的爐膽14，蓋設在爐膽14上的爐帽13，設于所述炭化爐1下部的爐口15，設置于所述爐膽14內(nèi)的熱電偶17，設置與所述爐膽14和外殼11之間的噴火嘴18，以及設置在所述外殼11底部外側的爐基16；所述爐膽14側壁與所述外殼11側壁之間有空隙以形成保溫區(qū)12。所述電熱偶在爐膽14內(nèi)直接給原料(可燃植物)加熱，由于其為電加熱的方式，不會在爐膽14內(nèi)產(chǎn)生額外的廢棄物。另外，所述爐膽14底部與所述外殼11底部之間有一定的間隙形成燃燒室，因此所述噴火嘴18可以設置在所述爐膽14與所述外殼11之間，可燃氣貯存設備4通過管道與所述炭化爐1下部的噴火嘴18連接，因此可燃氣體可流入所述燃燒室，燃燒給所述爐膽14加熱，燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣也不會進入到爐膽14內(nèi)，這種外部加熱的方式有效的防止燃燒所需的氧氣和燃燒所產(chǎn)生的廢氣殘留在爐膽14內(nèi)，有利于得到純凈的產(chǎn)物，防止提純后所得可燃氣體中夾帶氧氣，到來安全隱患。實際生產(chǎn)中，原料(可燃植物)在所述炭化爐1內(nèi)的炭化過程分可為四個階段：1)爐內(nèi)烘干階段，保持爐內(nèi)溫度達到150攝氏度，維持4小時后完成烘干階段，才能使爐溫持續(xù)不斷升高；2)初始厭氧炭化階段，爐內(nèi)溫度升高到200攝氏度，爐膽14內(nèi)的原料發(fā)生熱解，產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳和醋等物質(zhì)；3)為全面炭化即干餾炭化階段，當爐內(nèi)溫度升到350-450攝氏度時，原料中爐內(nèi)急劇分解，同時產(chǎn)生大量木醋液、木焦油、可燃氣體，通常需要5-6小時全部分解完；4)煉炭階段，在爐內(nèi)完全分解后，在煉炭2小時，爐內(nèi)繼續(xù)加溫，使爐內(nèi)溫度達700攝氏度2個小時，炭化工作完成。所述木醋液分離設備2的主要作用是從所述混合煙氣中獲取木醋液并輸出次級混合煙氣，其中，所述次級混合煙氣含有木焦油和可燃氣體。如圖1所示，所述木醋液分離設備2包括減壓分離設備和冷卻分離設備。所述減壓分離設備，具有與所述炭化爐1管道連接的減壓分離器21以及與所述減壓分離器21管道連接的第一分離過濾器22；所述冷卻分離設備，具有與所述減壓分離器21管道連接的冷卻器23，與所述冷卻器23連接的氣液分離器24，以及與所述氣液分離器24管道連接的第二分離過濾器25。所述減壓分離設備的上部連接于所述炭化爐1的上部，所述減壓分離器21的頂部連接于所述冷卻器23的頂部，所述減壓分離器21的底部連接于所述第一分離過濾器22的頂部。所述冷卻器23的底部直接連接于所述氣液分離器24的頂部，所述氣液分離器24的底部連接于所述第二分離過濾器25的頂部。所述第一分離過濾器22的上部管道連接于所述第二分離過濾器25的上部，所述第一分離過濾器22的上部設有第一排液閥222，所述第一分離過濾器22下部設有第一排油閥221，所述第二分離過濾器25下部設有第二排油閥251，所述第二分離器過濾器的上部設有第二排液閥252。所述第一分離過濾器22和第二分離過濾器25均包括呈長方體狀的殼體，固定于所述殼體內(nèi)部底面的多個下?lián)醢?，以及固定于所述殼體內(nèi)部頂面的多個上擋板；所述下?lián)醢迮c所述上擋板交錯排布。實際生產(chǎn)中，所述混合煙氣首先流入所述減壓分離設備，由于所述減壓分離設備中壓力的變化，所述混合煙氣中的木醋液和木焦油由氣態(tài)轉變成液態(tài)繼而流入所述第一分離過濾器22，所述第一分離過濾器22包括呈長方體狀的殼體，固定于所述殼體內(nèi)部底面的多個下?lián)醢?，以及固定于所述殼體內(nèi)部頂面的多個上擋板；所述下?lián)醢迮c所述上擋板交錯排布。由此所述第一分離過濾器22可利用木醋液和木焦油的比重差對含有木醋液和木焦油的混合物進行分離提純，比重較大的木焦油從所述第一分離過濾器22下部的第一排油閥221流出，比重較輕的木醋液則從所述第一分離過濾器22上部的第一排液閥222流出。本實施例中，由于所述第一分離過濾器22的第一排液閥222進一步與所述第二分離過濾器25的上部連接，因此從所述第一分離過濾器22流出的木醋液將進一步流入所述第二分離過濾器25中，其在所述第二分離過濾器25中進行進一步的提純凈化?；旌蠠煔庵袥]有轉變成液態(tài)的部分中往往還含有部分木醋液和木焦油，本實施例中，這一部分混合煙氣隨著管道進一步流入所述冷卻器23，在這里，混合煙氣中的木醋液和木焦油由于溫度降低而冷凝成液體。這些含有木醋液和木焦油的液體和未發(fā)生相變的混合煙氣(次級混合煙氣)一起流入所述氣液分離器24中，含有木醋液和木焦油的液體自底部流入所述第二分離過濾器25中以完成木醋液和木焦油的分離(原理與上述第一分離過濾器22中的一致)。未發(fā)生相變的混合煙氣(次級混合煙氣)從上部流入所述木焦油分離設備3。經(jīng)此過程得到的次級混合煙氣中基本上不含有木醋液成分，其主要成分是木焦油和可燃氣體。所述木焦油分離設備3的主要作用是所述次級混合煙氣中獲取木焦油并輸出可燃氣體。如圖1所示，所述木焦油分離設備3包括與所述氣液分離器24管道連接的油氣分離器31以及與所述油氣分離器31管道連接的第三分離過濾器32。所述氣液分離器24的頂部連接于所述氣液分離器24的上部，所述氣液分離器24的上部連接于所述第三分離過濾器32的頂部，所述第三分離過濾器32的頂部連接于所述可燃氣貯存設備4的頂部。實際生產(chǎn)中，所述次級混合煙氣首先流入所述油氣分離器31，所述油氣分離器31將所述次級混合煙氣中大部分的木焦油分離出來，被分離出來的木焦油從所述油氣分離器31的底部流出，剩余的次級混合煙氣則沿著管道進一步流入所述第三分離過濾器32。在所述第三分離過濾器32中，所述次級混合煙氣中殘余的木焦油被進一步的提取，最終剩下可燃氣體沿著管道流入所述可燃氣貯存設備4中。所述可燃氣貯存設備4用于貯存所述可燃氣體。如圖1所示，所述可燃氣貯存設備4通過管道與所述炭化爐1下部的噴火嘴18連接，因此可燃氣體可流入所述燃燒室，燃燒給所述爐膽14加熱，燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣也不會進入到爐膽14內(nèi)，這種外部加熱的方式有效的防止燃燒所需的氧氣和燃燒所產(chǎn)生的廢氣殘留在爐膽14內(nèi)，有利于得到純凈的產(chǎn)物，防止提純后所得可燃氣體中夾帶氧氣，到來安全隱患。另外，在連接所述可燃氣貯存設備4和所述炭化爐1的管道上配置阻火器5，以防止管道溫度過高而發(fā)生爆炸。需要說明的是，本實施例中用于連接各個設備的管道上都設置了相應的閥門，這樣有利于實際生產(chǎn)過程中對流程的控制。另外，所述炭化爐1上部還設有排煙口，用來排除燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的廢氣，而這個排煙口可連接一個煙氣凈化系統(tǒng)，以防止廢氣污染。實施本實用新型提供的炭化聯(lián)產(chǎn)設備，具有以下有益效果：1)所述木醋液分離設備2與所述炭化爐1管道連接，用于從所述混合煙氣中獲取木醋液并輸出次級混合煙氣，所述次級混合煙氣含有木焦油和可燃氣體，經(jīng)木醋液分離設備2得到的木醋液品質(zhì)高能夠直接用于殺菌、消毒、驅(qū)蟲等。2)所述木焦油分離設備3，與所述木醋液分離設備2管道連接，用于從所述次級混合煙氣中獲取木焦油并輸出可燃氣體，經(jīng)木焦油分離設備3得到的木焦油品質(zhì)高能直接用于提取名貴藥物、生物質(zhì)柴油，可作為抗凝劑、防腐劑、粘接劑等。3)所述可燃氣貯存設備4，與所述木醋液分離設備2管道連接，用于貯存所述可燃氣體，同時，所述可燃氣貯存設備4還與所述炭化爐1管道連接，用于將所述可燃氣體送入所述炭化爐1中，由此所述可燃氣體可直接用于加熱所述炭化爐1。4)所述可燃氣貯存設備4通過管道與所述炭化爐1下部的噴火嘴18連接，因此可燃氣體可流入所述燃燒室，燃燒給所述爐膽14加熱，燃燒過程中產(chǎn)生的廢氣也不會進入到爐膽14內(nèi)，這種外部加熱的方式有效的防止燃燒所需的氧氣和燃燒所產(chǎn)生的廢氣殘留在爐膽14內(nèi)，有利于得到純凈的產(chǎn)物，防止提純后所得可燃氣體中夾帶氧氣，到來安全隱患。5)在連接所述可燃氣貯存設備4和所述炭化爐1的管道上配置阻火器5，以防止管道溫度過高而發(fā)生爆炸。綜上，所述炭化聯(lián)產(chǎn)設備可以充分利用可燃植物，在生產(chǎn)高品質(zhì)炭的同時一次性的提純高品質(zhì)的木醋液和木焦油，另外，在確保生產(chǎn)安全的情況下，合理充分地利用了炭化爐1中生產(chǎn)的可燃氣體。因此，本實用新型提供的炭化聯(lián)產(chǎn)設備具有廣闊的推廣前景，能夠更好的解決當前國內(nèi)面臨的大量秸稈、樹葉、果殼、谷殼、雜草等植物稈、莖、葉被廢棄甚至腐爛，以至于成為農(nóng)村污染源的問題。上面結合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。當前第1頁1 2 3