一种节能环保的木炭生产线的制作方法

本实用新型涉及一种节能环保的木炭生产线。

背景技术：

木炭是一种燃料，在食品、化工、冶金、农业、环保等领域得以广泛应用，由于它具有燃烧热量高、冒烟少等特点，因此它也是餐饮、取暖的优质原料。

木炭是用挤压成型的锯末、谷壳、刨花等为原料，经过炭化窑炭化而成。木炭的加工过程包括如下步骤：1、原料干燥：要保证木炭的质量，必须要做好薪棒，薪棒的好坏除了取决于设备、工艺之外，还取决于原料中所含水分的大小，一般要求原料的含水量在6%到12%之间，所制成的薪棒既结实的又不至于太湿。2、制作薪棒：将干燥到一定湿度的原料投入成型机，在一定温度下由螺旋推进器挤出后形成一定形状的薪棒，为了保证成型质量，通常成型温度需控制在180℃到320℃之间。3、炭化：将薪棒放入到炭化窑中经过煅烧或烧制得到合格的炭棒。中低温炭的炭化过程一般分为以下三个温度阶段。1）干燥阶段：从点火开始，至炉温慢慢上升到160℃，这是薪棒所含的水分主要依靠外加热量和薪棒自身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：这个阶段主要依靠薪棒自身燃烧产生热量，使炉温上升到160℃到280℃之间。此时，木材发生热分解反应，其组成开始发生变化。其中不稳定组成，如半纤维素分解成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。3）全面炭化阶段：这个阶段的温度为280℃到400℃，在这个阶段中，木质材料急剧的进行热分解，同时产生大量的可燃气体，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。木质材料在高温下干馏成炭。若要煅烧高温炭，除了上述三个阶段外，还要使炉内的温度继续升高，这样就能排出残留在木炭中的挥发性物质，提高木炭的含炭量，使木炭的石墨结构增多、导电性增强。

现有的木炭加工中存在如下问题：1、烘干步骤需要对原料进行加热，加热的时间较长，这样就需要向烘干设备专门供应热能，耗能较高。2、炭化步骤中会产生大量的烟气，排放时能看到浓密的黑烟，还会有刺鼻的气味，黑烟中含有大量的可燃有机物颗粒和有害的可燃气体，排放到空气中之后可燃有机物颗粒会落到植被上，影响植物的光合作用，有害气体会扩散到大气中，造成大气的污染，这些都会造成环境的污染。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种节能环保的木炭生产线，以解决烘干步骤中存在的高能耗问题和炭化步骤中存在的重环境污染问题。

为达到上述目的，本实用新型包括按照木炭生产工序依次设置的烘干机、成型机、炭化炉，其结构特点是该节能环保的木炭生产线还包括烟气净化燃烧装置，炭化炉的出气口连接烟气净化燃烧装置的烟气入口，烟气净化燃烧装置上设有第一出气口，第一出气口连接烘干装置的进气口。该节能环保的木炭生产线的工作方式如下：锯末、谷壳、刨花等原材料进入烘干机进行烘干，达到一定的湿度后进入成型机制作成薪棒，薪棒进入炭化炉炭化得到成品木炭。炭化炉工作过程中产生大量的黑色烟气，采用该节能环保的木炭生产线之后，炭化炉中产生的黑色烟气不再是直接排放到空气中，而是被送入到烟气净化燃烧装置进行燃烧，由此降低烟气中的可燃固体颗粒及可燃有害气体的含量，经过处理后再次排出的气体温度较高，这些温度较高的气体被输送至烘干机，作为原材料烘干的热量来源，对原材料进行加热烘干，当然经过烟气净化燃烧装置处理后的气体也可以直接排放到空气中，这时候气体中的可燃物及有害成分已经含量很少了，达到了净化环保的目的。本实用新型中利用烟气净化燃烧装置燃烧掉烟气中的可燃物，达到净化的目的，经过净化后得到的高温气体可以被烘干机充分利用，既能降低炭化步骤中有害气体的排放，又能减少烘干步骤中的能耗。

该节能环保的木炭生产线还包括喷淋装置、静电除尘装置，喷淋装置的出气口连接静电除尘装置的进气口，烟气净化燃烧装置上还设有第二出气口，第一出气口、第二出气口分别通过第一通气管路、第二通气管路连接烘干机、喷淋装置的进气口。经过烟气净化燃烧装置净化处理后的气体可以经过烘干机进行热量利用后在进入喷淋装置、静电除尘装置做进一步净化处理，也可以直接进入喷淋装置、静电除尘装置做进一步净化处理，喷淋装置具有除尘的作用，也可以除去可溶于水的有害气体，静电除尘装置具有进一步除尘的作用，使烟气达标排放，减少空气污染。

所述第一通气管路上安装有第一风机，炭化炉与烟气净化燃烧装置之间的管路上安装有第二风机。第一风机用于保证烘干机的烟气供应，提高烘干速度，第二风机用于加快烟气从炭化炉向烟气净化燃烧装置中输送，提高烟气处理速度。

所述烟气净化燃烧装置包括烟气燃烧炉、二次燃烧室，烟气燃烧炉的顶部设有排气口，烟气燃烧炉设有排气口的部位伸入到二次燃烧室中，二次燃烧室内位于烟气燃烧炉右侧方向的部位设有一个或左右间隔设置有多个耐火砖墙，耐火砖墙上设有若干通风孔，所述第一出气口设在二次燃烧室的右壁上。烟气进入烟气净化燃烧装置后，首先进入烟气燃烧炉，再通过排气口进入二次燃烧室，最后通过第一出气口排出。烟气燃烧炉可以填装燃料，燃料燃烧后产生高温，使富含可燃成分的烟气达到燃点而燃烧，烟气在进入二次燃烧室之后温度依然较高，耐火砖墙吸收热量达到高温状态，烟气在通过耐火砖墙上的通风孔时会进行再次燃烧，进一步消耗烟气中的可燃物。排气口设在烟气燃烧炉的顶部而不是侧部，使得烟气在烟气燃烧炉更好的进行第一次燃烧，进入二次燃烧室能够充分散开，在通过耐火砖墙的通风孔时候进行二次燃烧。

所述二次燃烧室内设有间隔墙，间隔墙将二次燃烧室左右间隔成主腔室、次腔室，所述耐火砖墙设在主腔室内，间隔墙上设有正对第一出气口的通气孔，次腔室的顶壁上设有第二出气口。间隔墙将二次燃烧室间隔开来，耐火砖墙设在间隔后的主腔室内，烟气的二次燃烧在主腔室内进行，次腔室用于收集烟气，第一出气口用于向第一通气管路送出烟气，不需要进入烘干机，烟气可通过第二出气口直接排出或进入喷淋装置、静电除尘装置做进一步的处理。

所述次腔室内活动安装有用于启闭第二出气口的抽拉挡板。抽拉挡板抽出后第二出气口开启，抽拉挡板推入后第二出气口关闭，用于控制净化燃烧后的烟气排出或者是进入第一通气管路供烘干机使用。

所述第一出气口低于排气口。第一出气口低于排气口的好处在于：烟气能够更加充分的进入到二次燃烧室中，而不是从二次燃烧室的上部排出，这样有利于保持二次燃烧室及耐火砖墙的温度，使得烟气可以在二次燃烧室中更加充分的燃烧。

所述烟气燃烧炉包括整体呈筒状的炉体，炉体的上部具有从下到上逐渐收缩形成的收缩部，所述排气口为收缩部所形成的缩口。采用上述结构后，烟气在炉体内向上走，在经过收缩部时烟气的密度增大、压力升高，由此可以保持较高的温度，这样即使出现燃料燃尽状况，烟气在烟气燃烧炉内也能保持燃烧。

所述炉体内设有炉篦，炉体位于炉篦上方的部位连接有进烟管，进烟管的出气端朝向炉体内偏离其中心的位置。炉篦上用于放置燃料，燃料点燃形成火焰，烟气是通过进烟管进入炉体的，由于进烟管的出气端朝向炉体内偏离其中心的位置，进入炉体内的烟气会形成旋转气流，围绕燃料所形成的火焰螺旋上升，不仅能延长烟气在炉体内的时间，还能使烟气与燃料所形成的火焰充分接触，烟气在炉体内的燃烧更加充分。

所述炉体位于炉篦上方的部位设有燃料入口，炉体位于炉篦下方的部位设有炉渣出口。通过燃料入口可以向炉体内放置燃料，燃料燃尽后产生的炉渣下落后通过炉渣出口向外取出。

综上所述，本实用新型利用烟气净化燃烧装置燃烧掉烟气中的可燃物，达到净化的目的，经过净化后得到的高温气体可以被烘干机充分利用，既能降低炭化步骤中有害气体的排放，又能减少烘干步骤中的能耗。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细的说明：

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型中烟气再燃烧净化装置的结构示意图；

图3是本实用新型中烟气燃烧炉的结构示意图；

图4是图3中沿a-a线剖切后的结构示意图。

具体实施方式

参照图1、图2，节能环保的木炭生产线包括按照木炭生产工序依次设置的烘干机1、成型机2、炭化炉3，其特征是该节能环保的木炭生产线还包括烟气净化燃烧装置4，炭化炉3的出气口连接烟气净化燃烧装置4的烟气入口5，烟气净化燃烧装置4上设有第一出气口6，第一出气口6连接烘干装置的进气口。该节能环保的木炭生产线的工作方式如下：锯末、谷壳、刨花等原材料进入烘干机1进行烘干，达到一定的湿度后进入成型机2制作成薪棒，薪棒进入炭化炉3炭化得到成品木炭。炭化炉3工作过程中产生大量的黑色烟气，采用该节能环保的木炭生产线之后，炭化炉3中产生的黑色烟气不再是直接排放到空气中，而是被送入到烟气净化燃烧装置4进行燃烧，由此降低烟气中的可燃固体颗粒及可燃有害气体的含量，经过处理后再次排出的气体温度较高，这些温度较高的气体被输送至烘干机1，作为原材料烘干的热量来源，对原材料进行加热烘干，当然经过烟气净化燃烧装置4处理后的气体也可以直接排放到空气中，这时候气体中的可燃物及有害成分已经含量很少了，达到了净化环保的目的。本实用新型中利用烟气净化燃烧装置4燃烧掉烟气中的可燃物，达到净化的目的，经过净化后得到的高温气体可以被烘干机1充分利用，既能降低炭化步骤中有害气体的排放，又能减少烘干步骤中的能耗。

该节能环保的木炭生产线还包括喷淋装置7、静电除尘装置8，喷淋装置7的出气口连接静电除尘装置8的进气口，烟气净化燃烧装置4上还设有第二出气口9，第一出气口6、第二出气口9分别通过第一通气管路10、第二通气管路11连接烘干机1、喷淋装置7的进气口。经过烟气净化燃烧装置4净化处理后的气体可以经过烘干机1进行热量利用后在进入喷淋装置7、静电除尘装置8做进一步净化处理，也可以直接进入喷淋装置7、静电除尘装置8做进一步净化处理，喷淋装置7具有除尘的作用，也可以除去可溶于水的有害气体，静电除尘装置8具有进一步除尘的作用，使烟气达标排放，减少空气污染。

第一通气管路10上安装有第一风机13，炭化炉3与烟气净化燃烧装置4之间的管路上安装有第二风机15。第一风机13用于保证烘干机1的烟气供应，提高烘干速度，第二风机15用于加快烟气从炭化炉3向烟气净化燃烧装置4中输送，提高烟气处理速度。

参照图3，烟气净化燃烧装置4包括烟气燃烧炉16、二次燃烧室17，烟气燃烧炉16的顶部设有排气口18，烟气燃烧炉16设有排气口18的部位伸入到二次燃烧室17中，二次燃烧室17内位于烟气燃烧炉16右侧方向的部位设有一个或左右间隔设置有多个耐火砖墙19，耐火砖墙19上设有若干通风孔20，所述第一出气口6设在二次燃烧室17的右壁上。烟气进入烟气净化燃烧装置4后，首先进入烟气燃烧炉16，再通过排气口18进入二次燃烧室17，最后通过第一出气口6排出。烟气燃烧炉16可以填装燃料，燃料燃烧后产生高温，使富含可燃成分的烟气达到燃点而燃烧，烟气在进入二次燃烧室17之后温度依然较高，耐火砖墙19吸收热量达到高温状态，烟气在通过耐火砖墙19上的通风孔20时会进行再次燃烧，进一步消耗烟气中的可燃物。排气口18设在烟气燃烧炉16的顶部而不是侧部，使得烟气在烟气燃烧炉16更好的进行第一次燃烧，进入二次燃烧室17能够充分散开，在通过耐火砖墙19的通风孔20时候进行二次燃烧。

二次燃烧室17内设有间隔墙21，间隔墙21将二次燃烧室17左右间隔成主腔室22、次腔室23，所述耐火砖墙19设在主腔室22内，间隔墙21上设有正对第一出气口6的通气孔24，次腔室23的顶壁上设有第二出气口9。间隔墙21将二次燃烧室17间隔开来，耐火砖墙19设在间隔后的主腔室22内，烟气的二次燃烧在主腔室22内进行，次腔室23用于收集烟气，第一出气口6用于向第一通气管路10送出烟气，不需要进入烘干机1，烟气可通过第二出气口9直接排出或进入喷淋装置7、静电除尘装置8做进一步的处理。

次腔室23内活动安装有用于启闭第二出气口9的抽拉挡板25。抽拉挡板25抽出后第二出气口9开启，抽拉挡板25推入后第二出气口9关闭，用于控制净化燃烧后的烟气排出或者是进入第一通气管路10供烘干机1使用。

第一出气口6低于排气口18。第一出气口6低于排气口18的好处在于：烟气能够更加充分的进入到二次燃烧室17中，而不是从二次燃烧室17的上部排出，这样有利于保持二次燃烧室17及耐火砖墙19的温度，使得烟气可以在二次燃烧室17中更加充分的燃烧。

参照图4，烟气燃烧炉16包括整体呈筒状的炉体26，炉体26的上部具有从下到上逐渐收缩形成的收缩部31，所述排气口18为收缩部31所形成的缩口。采用上述结构后，烟气在炉体26内向上走，在经过收缩部31时烟气的密度增大、压力升高，由此可以保持较高的温度，这样即使出现燃料燃尽状况，烟气在烟气燃烧炉16内也能保持燃烧。

炉体26内设有炉篦30，炉体26位于炉篦30上方的部位连接有进烟管27，进烟管27的出气端朝向炉体26内偏离其中心的位置。炉篦30上用于放置燃料，燃料点燃形成火焰，烟气是通过进烟管27进入炉体26的，由于进烟管27的出气端朝向炉体26内偏离其中心的位置，进入炉体26内的烟气会形成旋转气流，围绕燃料所形成的火焰螺旋上升，不仅能延长烟气在炉体26内的时间，还能使烟气与燃料所形成的火焰充分接触，烟气在炉体26内的燃烧更加充分。

炉体26位于炉篦30上方的部位设有燃料入口28，炉体26位于炉篦30下方的部位设有炉渣出口29。通过燃料入口28可以向炉体26内放置燃料，燃料燃尽后产生的炉渣下落后通过炉渣出口29向外取出。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰，所有这些变化均应落入本实用新型的保护范围。