[发明专利]用于生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用的工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及生物质成型炭制备过程尾气潜热利用工艺及设备。

背景技术

目前国内生物质成型炭工业生产中，制备过程尾气一般被直接排空，未被有效利用，主要是未能很好解决回收利用工艺及设备。因为在成型炭制备过程中，低温阶段炭化炉尾气由于其水分含量较高不易燃烧，同时，在炭化炉尾气进行燃烧反应的同时，需要稳定保持成型物炭化反应所需要的炭化温度，需要很好地解决两种工况的协调性。

发明内容

本发明提供一种用于生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用的工艺及设备，有利于提高生物质资源利用效率、降低成型炭生产过程对周边环境危害并能对炭化尾气潜热进行利用。

本发明采用如下技术方案：一种用于生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用的工艺，包括炭化炉，将四个以上的炭化炉作为一个炭化炉组，依据每个炭化炉所处的不同炭化阶段，将炭化炉内温度处在251-850℃高温阶段的炭化炉的尾气引入燃烧装置的主燃烧室内与进入的空气进行燃烧，将炭化炉内温度处在20-250℃低温阶段的炭化炉所产生的尾气引入燃烧装置的副燃烧室内与进入的空气进行燃烧；主、副燃烧室尾气燃烧反应产生的烟气均进入燃烧装置中的补充燃烧室与进入的空气进行补充燃烧反应，烟气在副燃烧室、补充燃烧室及出气口之间以迷宫型路径前进，燃烧装置排出的烟气作为热源，引入生物质原料干燥器用来干燥湿物料。

所述的主燃烧室的温度在950~1000℃，副燃烧室的温度控制在920~950℃之，补充燃烧室的温度控制在900~920℃。

燃烧装置排出的烟气用空气调整为180~220℃再引入生物质原料干燥器。

一种用于实施所述生物质成型炭制备过程中尾气潜热利用工艺的设备，包括炭化炉组，在炭化炉上设有尾气出口，所述的炭化炉组至少由四个炭化炉组成，炭化炉组中炭化炉内温度处在20~250℃低温阶段的炭化炉的尾气出口与燃烧装置的副燃烧室连接，炭化炉组中炭化炉内温度处在251~850℃高温阶段的炭化炉的尾气出口与燃烧装置的主燃烧室连接，所述的燃烧装置由主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室和空气输入管组成，在主燃烧室和副燃烧室各设有一个炭化炉尾气进口，在补充燃烧室上设有一个燃烧反应气出口，燃烧装置中的主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室均设置有空气输入管。

所述的燃烧装置中主燃烧室、副燃烧室和补充燃烧室相互连通，副燃烧室，设置在补充燃烧室之下，由副燃烧室、补充燃烧室至燃烧装置出气口之间的烟气通道以迷宫型设置。

所述的主燃烧室设置有引燃材料入口及炉条。

有益效果：

本发明通过燃烧反应，充分利用了生物质成型炭制备过程中尾气的潜热，为生产过程中木屑的干燥提供了充足的热源，减轻了生物质成型炭制备过程给环境带来的污染并提高了生物质资源的利用效率。

本发明通过将炭化炉实行分组的方法，使炭化反应和燃烧反应具有整体协调性好的特点。燃烧装置采用主燃烧室、副燃烧室、补充燃烧室多室结构，生产过程尾气燃烧反应充分，燃烧反应过程更加安全。高温烟道气被用于生产过程中生物质原料的干燥，使生物质成型炭制备过程实现能量自给，节能环保。

本发明所采用的燃烧反应器烟气通道采用了迷宫型结构，利于反应尾气减速扩散，使反应尾气在燃烧段分布均匀，与空气接触充分，而使燃烧反应完全。在生物质成型炭生产工艺中因采用了炭化尾气加氧燃烧循环利用新工艺和设备，充分利用了炭化尾气的潜热，为生产过程中生物质原料的干燥提供了充足的热源，并大大减轻了生物质成型炭制备过程给环境带来的污染并提高了生物质资源利用效率。

附图说明

图1是本发明的工艺流程示意图。

其中，1为原料干燥器，2为成型机，3为炭化炉组，4为燃烧装置，4-1为主燃烧室，4-2为副燃烧室，4-3为补充燃烧室，Ⅰ是与主燃烧室连接的通路，Ⅱ是与副燃烧室连接的通路。

图2是本发明燃烧反应器的结构示意图。

图3是本发明的燃烧反应器的内部结构剖面示意图。

图2和图3中4-4是红砖层，4-5是保温材料层，4-6是耐火砖层，4-7是顶部保温层，4-8是炉条，a为主燃烧室尾气进口，b为副燃烧室尾气进口，c为燃烧装置出气口，d1、d2、d3均为空气进口，e为引燃材料入口。

具体实施方式