阅读说明：本技术 一种移动床低温连续炭化炉设备 (Moving bed low-temperature continuous carbonization furnace equipment ) 是由 张云飞 范嘉旖旎 张建超 王馨玉 于 2020-07-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种移动床低温连续炭化炉设备,包括超低温炭化炉,所述超低温炭化炉的上端固定连接有连续自动进料装置,所述连续自动进料装置的上端固定连接有送料系统,所述超低温炭化炉远离连续自动进料装置的上表面固定连接有高压放气阀,所述超低温炭化炉的外表面螺纹连接有氧气含量探头、氮气含量探头、温度探头。该移动床低温连续炭化炉设备,通过带倒角菱形凸台和球面的设置,使该移动床低温连续炭化炉设备具备了避免了探头被封堵的效果,通过热解气排出管、木醋液收集单元、供气总管和热解气回收管的配合设置,使该移动床低温连续炭化炉设备具备了充分循环再利用热解气的效果,通过成品冷却系统的设置,使该移动床低温连续炭化炉设备具备了成品出口处直接密闭冷却并压缩避免了粉尘飞扬的效果。(The invention discloses moving bed low-temperature continuous carbonization furnace equipment which comprises an ultralow-temperature carbonization furnace, wherein the upper end of the ultralow-temperature carbonization furnace is fixedly connected with a continuous automatic feeding device, the upper end of the continuous automatic feeding device is fixedly connected with a feeding system, the upper surface of the ultralow-temperature carbonization furnace, which is far away from the continuous automatic feeding device, is fixedly connected with a high-pressure air release valve, and the outer surface of the ultralow-temperature carbonization furnace is in threaded connection with an oxygen content probe, a nitrogen content probe and a temperature probe. This continuous retort equipment of moving bed low temperature through the setting of taking chamfer rhombus boss and sphere, makes this continuous retort equipment of moving bed low temperature possess and has avoided the effect that the probe was blockked up, through the cooperation setting of pyrolysis gas discharge pipe, pyrolkigneous liquid collection unit, gas main supply pipe and pyrolysis gas recovery tube, makes this continuous retort equipment of moving bed low temperature possess the effect that the pyrolysis gas was recycled in abundant circulation, through finished product cooling system's setting, make this continuous retort equipment of moving bed low temperature possess the direct airtight cooling in finished product exit and compress and avoided the effect that the dust flies upward.)

一种移动床低温连续炭化炉设备

技术领域

本发明涉及低温碳化技术领域，具体为一种移动床低温连续炭化炉设备。

背景技术

炭化作用，是指生物质在缺氧或贫氧条件下，以制备相应的炭材为目的的一种热解技术的过程，该作用与生物质，木纤维，木质素的分解同步，但不一定会涉及到裂解或热解，冷凝后收集产物，通过炭化作用可以将废弃的秸秆、木屑等有机质转变成生物碳，达到废物再利用节能环保的效果，为此提出一种移动床低温连续炭化炉设备，避免了探头被封堵从而实现准确监控炭化炉内温度与气体成分，充分循环再利用热解气从而避免浪费能源，成品出口处直接密闭冷却并压缩避免了粉尘飞扬。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种移动床低温连续炭化炉设备，具备准确监控炭化炉内温度与气体成分、充分循环再利用热解气、成品出口处直接密闭冷却并压缩等优点，解决了传统炭化工艺不能连续炭化的问题，解决了传统炭化工艺污染环境问题，解决了传统炭化工艺原材料利用率过低的问题和热解气利用不充分、粉尘飞扬的问题。

(二)技术方案

为实现上述准确监控炭化炉内温度与气体成分、充分循环再利用热解气、成品出口处直接密闭冷却并压缩目的，本发明提供如下技术方案：一种移动床低温连续炭化炉设备，包括超低温炭化炉，所述超低温炭化炉的上端固定连接有连续自动进料装置，所述连续自动进料装置的上端固定连接有送料系统，所述超低温炭化炉远离连续自动进料装置的上表面固定连接有高压放气阀，所述超低温炭化炉的外表面螺纹连接有氧气含量探头、氮气含量探头、温度探头，所述超低温炭化炉的下端固定连接有震动筛，所述超低温炭化炉靠近震动筛的一侧设置有检测门，所述震动筛的下端固定连接有三臂刮板，所述超低温炭化炉的下表面固定连接有连续自动出料装置，所述连续自动出料装置的下端设置有成品冷却系统，所述超低温炭化炉靠近连续自动进料装置的一侧法兰连接有热解气排出管，所述热解气排出管的一端固定连接有气体冷却单元，所述气体冷却单元的一侧固定连接有木醋液收集单元，所述气体冷却单元的上端固定连接有热解气循环风机，所述热解气循环风机的下端固定连接有热解气供气管，所述热解气供气管的一端固定连接有供热单元，所述供热单元的上端固定连接有废气排出管，所述废气排出管的上端设置有废气处理单元，所述供热单元的上端固定连接有供热风机，所述供热风机的一端法兰连接有供气总管，所述供气总管与热解气排出管之间固定连接有热解气回收管。

优选的，所述超低温炭化炉的上表面开设有原料进料口，所述超低温炭化炉靠近原料进料口的一侧固定连接有排气管，所述超低温炭化炉远离原料进料口的上表面开设有泄压口，所述超低温炭化炉的外壁开设有探头安装孔，所述探头安装孔的内端设置有带倒角菱形凸台，所述探头安装孔的外端设置有螺纹孔。

优选的，所述氧气含量探头包括连接螺纹，所述连接螺纹的一端固定连接有六方头，所述连接螺纹的另一端固定连接有探头，所述探头的顶部设置有球面，所述六方头的一侧引出耐高温线缆，所述氮气含量探头、温度探头的结构与氧气含量探头的结构相同。

优选的，所述球面的顶端不超过带倒角菱形凸台的内侧，所述探头与探头安装孔设置有间隙，所述六方头内侧面与超低温炭化炉外表面之间设置有紫铜垫。

优选的，所述氧气含量探头、氮气含量探头、温度探头的数量各为十二个，分上中下三层安装，每层四个均匀分布在超低温炭化炉外表面。

优选的，所述连续自动进料装置为密闭式螺旋输送机，所述送料系统由输送带和地下式料斗组成，输送带的上端设置在地下式料斗的正上方，输送带的下端设置在地面。

优选的，所述热解气排出管与超低温炭化炉的连接端设置有折弯，折弯的最高点高于超低温炭化炉的最高点。

优选的，所述热解气排出管靠近超低温炭化炉的一端与供气总管的两端均设置有氧气含量探头、氮气含量探头、温度探头。

优选的，所述成品冷却系统由若干个螺旋出料器首尾相连组成，所述螺旋出料器包括输送机外壳，所述输送机外壳的内部转动连接有螺旋杆，所述螺旋杆的一端设置有减速电机，所述输送机外壳的中部设置有冷却腔，所述冷却腔的两侧分别设置有进水口、出水口，所述输送机外壳靠近减速电机的下方固定连接有成品出料口，所述输送机外壳另一侧的上方固定连接有成品进料口。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种移动床低温连续炭化炉设备，具备以下有益效果：

1、该移动床低温连续炭化炉设备，通过带倒角菱形凸台和球面配合设置，使该移动床低温连续炭化炉设备具备了避免了探头被封堵的效果，原料由上而下运动，紧挨超低温炭化炉内壁滑落的原料经过探头位置时，受到带倒角菱形凸台的导向自动向两侧分开，实现了减小原料对球面的压力，避免原料堵塞探头安装孔，带倒角菱形凸台内侧的倒角使得落在探头安装孔内侧的原料不得滞留，从而避免探头被封堵。

2、该移动床低温连续炭化炉设备，通过热解气排出管、木醋液收集单元、供气总管和热解气回收管的配合设置，使该移动床低温连续炭化炉设备具备了充分循环再利用热解气的效果，热解气从热解气排出管经过木醋液收集单元完成一次冷却并收集，未收集的热解气经过供热风机燃烧为设备提供热量完成一次再利用，未燃烧完全的热解气依次经过供气总管、热解气回收管、热解气排出管重新回到木醋液收集单元进行二次冷却并收集，未收集完全的热解气再燃烧再循环再收集。

3、该移动床低温连续炭化炉设备，通过成品冷却系统的设置，使该移动床低温连续炭化炉设备具备了成品出口处直接密闭冷却并压缩避免了粉尘飞扬的效果，成品冷却系统的成品进料口直接与连续自动出料装置密闭连通，成品经过多级螺旋出料器多次冷却并压缩，末端产出坚硬的碳粒。

附图说明

图1为本发明提出的一种移动床低温连续炭化炉设备主视图的结构示意图；

图2为本发明提出的一种移动床低温连续炭化炉设备局部视图的结构示意图

图3为本发明提出的一种移动床低温连续炭化炉设备的超低温炭化炉局部剖视图的结构示意图

图4为本发明提出的一种移动床低温连续炭化炉设备的氧气含量探头的结构示意图

图5为本发明提出的一种移动床低温连续炭化炉设备的螺旋出料器的结构示意图

图6为本发明提出的一种移动床低温连续炭化炉设备的工艺流程图的示意图。

图中：1、超低温炭化炉；101、原料进料口；102、排气管；103、泄压口；104、探头安装孔；105、带倒角菱形凸台；106、螺纹孔；2、连续自动进料装置；3、送料系统；4、高压放气阀；5、氧气含量探头；501、连接螺纹；502、六方头；503、探头；504、球面；505、耐高温线缆；6、氮气含量探头；7、温度探头；8、震动筛；9、检测门；10、三臂刮板；11、连续自动出料装置；12、成品冷却系统；121、螺旋出料器；1211、输送机外壳；1212、螺旋杆；1213、减速电机；1214、冷却腔；1215、进水口；1216、出水口；1217、成品出料口；1218、成品进料口；13、热解气排出管；14、气体冷却单元；15、木醋液收集单元；16、热解气循环风机；17、热解气供气管；18、供热单元；19、废气排出管；20、废气处理单元；21、供热风机；22、供气总管；23、热解气回收管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，一种移动床低温连续炭化炉设备，包括超低温炭化炉1，超低温炭化炉1的上表面开设有原料进料口101，超低温炭化炉1靠近原料进料口101的一侧固定连接有排气管102，超低温炭化炉1远离原料进料口101的上表面开设有泄压口103，超低温炭化炉1的外壁开设有探头安装孔104，探头安装孔104的内端设置有带倒角菱形凸台105，探头安装孔104的外端设置有螺纹孔106，超低温炭化炉1的上端固定连接有连续自动进料装置2，连续自动进料装置2为密闭式螺旋输送机，连续自动进料装置2的上端固定连接有送料系统3，送料系统3由输送带和地下式料斗组成，输送带的上端设置在地下式料斗的正上方，输送带的下端设置在地面，超低温炭化炉1远离连续自动进料装置2的上表面固定连接有高压放气阀4，高压放气阀4的作用是防止超低温炭化炉1内气压过高，超低温炭化炉1的外表面螺纹连接有氧气含量探头5、氮气含量探头6、温度探头7，氧气含量探头5包括连接螺纹501，连接螺纹501的一端固定连接有六方头502，连接螺纹501的另一端固定连接有探头503，探头503的顶部设置有球面504，六方头502的一侧引出耐高温线缆505，氮气含量探头6、温度探头7的结构与氧气含量探头5的结构相同，球面504的顶端不超过带倒角菱形凸台105的内侧，探头503与探头安装孔104设置有间隙，六方头502内侧面与超低温炭化炉1外表面之间设置有紫铜垫，氧气含量探头5、氮气含量探头6、温度探头7的数量各为十二个，分上中下三层安装，每层四个均匀分布在超低温炭化炉1外表面，超低温炭化炉1的下端固定连接有震动筛8，超低温炭化炉1靠近震动筛8的一侧设置有检测门9，检测门9的作用是预先观察碳化后产品的质量，震动筛8的下端固定连接有三臂刮板10，超低温炭化炉1的下表面固定连接有连续自动出料装置11，连续自动出料装置11的下端设置有成品冷却系统12，成品冷却系统12由若干个螺旋出料器121首尾相连组成，螺旋出料器121包括输送机外壳1211，输送机外壳1211的内部转动连接有螺旋杆1212，螺旋杆1212的一端设置有减速电机1213，输送机外壳1211的中部设置有冷却腔1214，冷却腔1214的两侧分别设置有进水口1215、出水口1216，输送机外壳1211靠近减速电机1213的下方固定连接有成品出料口1217，输送机外壳1211另一侧的上方固定连接有成品进料口1218，超低温炭化炉1靠近连续自动进料装置2的一侧法兰连接有热解气排出管13，热解气排出管13与超低温炭化炉1的连接端设置有折弯，折弯的最高点高于超低温炭化炉1的最高点，热解气排出管13的一端固定连接有气体冷却单元14，气体冷却单元14的一侧固定连接有木醋液收集单元15，气体冷却单元14的上端固定连接有热解气循环风机16，热解气循环风机16的下端固定连接有热解气供气管17，热解气供气管17的一端固定连接有供热单元18，供热单元18的上端固定连接有废气排出管19，废气排出管19的上端设置有废气处理单元20，供热单元18的上端固定连接有供热风机21，供热风机21的一端法兰连接有供气总管22，供气总管22与热解气排出管13之间固定连接有热解气回收管23，热解气排出管13靠近超低温炭化炉1的一端与供气总管22的两端均设置有氧气含量探头5、氮气含量探头6、温度探头7。

在使用时，用已粉碎粒径≤3cm、含水率≤16％的玉米秸秆为原料，通过输送带将原料输送到地下式料斗，通过密闭式螺旋输送机将原料输送到超低温炭化炉内，炭化过程中的热解是一个持续性反应，其中有两股流体在垂直面以相反方向移动并形成持续反应区域，外加热源的热气上升，从管道的底部上升至顶部，固体流(秸秆颗粒)则从管道顶部下降到底部，当生物质颗粒(秸秆颗粒)从炭化炉管道顶部降到底部时，首先通过60～100℃区域(12m)耗时1.5h，秸秆颗粒首先会失去水分被干燥，秸秆颗粒持续下降，到达100～200℃区域(8m)耗时1h，秸秆颗粒开始低温裂解出CO、CH4、CO2、H2、H2O等，这些热解气体属于良好的还原性气体被热气流带到上部去干燥后续来的原料，最终进入气体循环系统，秸秆颗粒继续下降到达200～240℃区域(4m)耗时0.5h，秸秆颗粒在此区域进行炭化和进一步干燥过程，此时半纤维体的多聚体被破坏，这一现象接着持续发生，秸秆颗粒到达网栅形成生物质颗粒。在气体循环系统热解出来的还原性气体经冷却后和天然气混合燃烧，其中95％进入超低温炭化炉进行热源补充，5％经活性炭吸附处理后排放大气，在超低温炭化炉底部的管道获得的解聚/干燥的产品被称为生物煤，不需进行压块等处理，最后落入成品冷却系统12内，在成品冷却系统12内部冷却、挤压并排出，成品结构较密实，包装过程中产生粉尘较少。

综上所述，该移动床低温连续炭化炉设备，通过带倒角菱形凸台105和球面504配合设置，使该移动床低温连续炭化炉设备具备了避免了探头503被封堵的效果，原料由上而下运动，紧挨超低温炭化炉内壁滑落的原料经过探头503位置时，受到带倒角菱形凸台105的导向自动向两侧分开，实现了减小原料对球面504的压力，避免原料堵塞探头安装孔104，带倒角菱形凸台105内侧的倒角使得落在探头安装孔104内侧的原料不得滞留，从而避免探头503被封堵，通过热解气排出管13、木醋液收集单元15、供气总管22和热解气回收管23的配合设置，使该移动床低温连续炭化炉设备具备了充分循环再利用热解气的效果，热解气从热解气排出管13经过木醋液收集单元15完成一次冷却并收集，未收集的热解气经过供热风机21燃烧为设备提供热量完成一次再利用，未燃烧完全的热解气依次经过供气总管22、热解气回收管23、热解气排出管13重新回到木醋液收集单元15进行二次冷却并收集，未收集完全的热解气再燃烧再循环再收集，通过成品冷却系统12的设置，使该移动床低温连续炭化炉设备具备了成品出口处直接密闭冷却并压缩避免了粉尘飞扬的效果，成品冷却系统12的成品进料口1218直接与连续自动出料装置11密闭连通，成品经过多级螺旋出料器121多次冷却并压缩，末端产出坚硬的碳粒。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。