[发明专利]竹炭烧制系统及竹炭烧制工艺

权利要求书

1.一种竹炭烧制系统，其特征在于包括有燃烧组和预热组；

其中，所述燃烧组包括多个烧制器，各烧制器均由炉窑和安装在该炉窑内的炭化釜所组成，并且炉窑与安装在该炉窑内的炭化釜的侧壁之间具有间距，该间距形成供烟气流通的夹层；燃烧组中各炉窑的上部均设有第一烟气管道，所述第一烟气管道的入口连通各自的夹层，所述第一烟气管道的出口连通预热组中第一个预热器的夹层；

所述预热组由多个预热器组成，各预热器均包括壳体和可拆卸安装在壳体内的炭化釜，壳体和炭化釜之间间隔有间距，该间距形成供烟气流通的夹层；相邻预热器的夹层之间设有连通两个夹层的第二烟气管道，第二烟气管道有位于夹层上部位置和下层下部位置两种，这两种位置交替设置，位于末端的预热器上设有放空管道，所述放空管道连通末端预热器夹层和大气，并且放空管道位于夹层的上部。

2.一种竹炭烧制系统，包括由炉窑和安装在所述炉窑内的炭化釜所组成的烧制器，所述炉窑与安装在该炉窑内的炭化釜的侧壁之间具有间距，该间距形成供烟气流通的夹层；其特征在于所述的烧制器有多组，分为第一烧制组和第二烧制组，相邻烧制器之间均设有连通两个烧制器夹层的上烟气管道和下烟气管道，其中，所述上烟气管道位于炭化釜的上部，下烟气管道位于炭化釜的下部，并且各上烟气管道和各下烟气管道上均设有阀门；位于头、尾的两个烧制器的夹层的上部均设有连通大气的放空管道，所述放空管道上也设有阀门。

3.根据权利要求2所述的竹炭烧制系统，其特征在于各所述炉窑的顶部设有温度计和排气管道，各所述排气管道连接过滤器的入口，所述过滤器的底部设有液相出口，所述过滤器的顶部设有气相管道，该气相管道连接燃气再分配装置，该燃气再分配装置的各送气管道分别连接各自对应的所述炉窑的燃烧室；并且，各所述送气管道上均设有流量控制阀门。

4.使用如权利要求1所述的竹炭烧制系统的竹炭烧制工艺，包括预热工序、蒸馏工序和炭化工序，其特征在于：

装置初始开工时，向燃烧组内的炉窑中添加燃料，燃烧燃料，加热炉窑内的炭化釜，使炭化釜内的竹材经过预热工序加热、蒸制出竹醋液后，继续加热，依次进行蒸馏工序和炭化工序；

燃烧组内的炉窑燃烧所产生的热量和烟气在加热完燃烧组内的炭化釜后，带有热量的烟气经由各自的第一烟气管道进入预热组第一个炉窑的夹层内，对第一个炉窑内的炭化釜进行预热后，再经由第二烟气管道依次进入预热组其它的夹层内，依次加热第二烧制组内的各炭化釜，烟道气在预热组内的夹层中行走一遍后，最后经由第二烧制组末端烧制器的放空管道放空；

燃烧组中的烧制器在完成炭化工序后，将炭化釜从所在的炉窑内取出，倾倒出炭化釜内的竹炭；然后将预热组已经达到预热温度的炭化釜从壳体中取出，吊放到已经出料的炉窑内，在该炉窑中继续进行蒸馏工序和炭化工序；

向出料后的炭化釜中添加上新鲜的竹材后，将该炭化釜吊放到预热组空出的壳体内，进行预热程序；

如此重复，当燃烧组中一个炭化釜完成炭化工序后，就将该炭化釜从所在炉窑内吊出，倾倒出其内的竹炭，出料；然后将预热组中达到预热温度的炭化釜从所在壳体内吊起，放到出料后的炉窑中进行蒸馏和炭化工序；燃烧组中燃料燃烧所产生的烟道气经由第一烟气管道和第二烟气管道依次送到预热组的各夹层中，对预热组内炭化釜中的竹材进行预热；

重复上述操作，直到完成生产任务。

5.使用如权利要求3所述的竹炭烧制系统的竹炭烧制工艺，包括预热工序、蒸馏工序和炭化工序，其特征在于下述步骤：

装置开工时，首先启动第一烧制组的烧制工序，对第一烧制组进行预热、蒸馏和炭化，具体步骤如下：

打开第一烧制组相邻炭化釜之间的上烟气管道和下烟气管道，第一烧制组和第二烧制组相邻的两个炭化釜之间的下烟气管道、第二烧制组内相邻炭化釜之间的下烟气管道和上烟气管道交替打开以及第二烧制组末端的放空管道；其余烟气管道和放空管道的阀门关闭；

首先使用外界燃料加热第一烧制组中的各炉窑，使第一烧制组中各炭化釜在完成预热工序后，继续加热，用2.5～3.5小时从300℃匀速升温到650～700℃，进行加热蒸馏，第一烧制组中各炭化釜内的竹材在逐渐升温的过程中，所生成的气相产物从炭化釜的排气口排出，经排气管道送至过滤器中进行气液分离，过滤分离出液相，得到的气相经气相管道送至燃气再分配站，经燃气再分配站的分配，经由各送气管道送回第一烧制组各炉窑内做为燃料燃烧，继续加热第一烧制组中各炭化釜，使第一烧制组中各炭化釜内的竹材维持在600～700℃，恒温1～2小时后得到竹炭；第一烧制组中的炭化釜内的竹碳出料；

在第一烧制组中的炭化釜进行加热的同时，第一烧制组中上游烧制器燃烧所产生的烟气经由上、下烟气管道依次进入第一烧制组的下游烧制器的夹层中，在第一烧制组末端的烧制器的夹层中汇流后，经由上烟气管道进入第二烧制组第一烧制器的夹层内，对该烧制器的炭化釜进行加热，然后烟气流交替经过下、上烟气管道依次进入第二烧制组中各烧制器的夹层内，对第二烧制组中的各炭化釜进行预热；烟气最后经由第二烧制组末端烧制器的放空管道放空；

在第一烧制组炭化釜出料的同时，关闭第一烧制组的送气管道；在第二烧制组中各炭化釜内的竹材的预热到280℃时，打开对应第二烧制组各烧制器的送气管道，同时打开第二烧制组相邻炭化釜之间的上烟气管道和下烟气管道，第二烧制组和第一烧制组相邻炭化釜之间的下烟气管道，第一烧制组内相邻炭化釜之间的下烟气管道和上烟气管道交替打开以及第一烧制组前端的放空管道，关闭其余的烟气管道和放空管道上的阀门；

利用第一烧制组蒸馏工序所生成的燃气加热第二烧制组各炭化釜内的竹材，使第二烧制组完成蒸馏工序和炭化工序；蒸馏工序和炭化工序所需控制的工艺参数与所述第一烧制组的相同；第二烧制组进行蒸馏工序所生成的燃气经过过滤后送至燃气再分配站分配使用；

通过切换送气管道的阀门，上、下烟气管道的阀门和放空管道阀门，使第一烧制组和第二烧制组的预热工序和后续的蒸馏、加热工序交替工作，并使用蒸馏工序所产生的燃气来维持整个烧制过程所需要的热量，直至完成生产任务。