[發明專利]一種利用煙囪余熱的木質物脫水方法及裝置

在審

• 申請號: 202110490958.3
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113108563A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 方基壘;喬振亞;于黎明;許永偉;姚義清;張煒;張樹臣;高鵬宇;宋春達
• 申請（專利權）人: 山東華伊生態農業發展有限公司
• 主分類號: F26B9/06
• 分類號: F26B9/06;F26B25/18;F26B21/14;F26B21/00;F26B25/00;F26B21/10
• 代理公司: 溫州青科專利代理事務所(特殊普通合伙) 33390
• 代理人: 錢磊

本發明涉及木質物炭化的技術領域，特別是涉及一種利用煙囪余熱的木質物脫水方法及裝置，其將煙囪中的高溫煙氣進行有效利用，使其溫度柔性可調地應用于木質物脫水干化，具備熱利用率高、烘干效果良好的優點；包括高溫煙氣引入管、節流閥組、熱電偶、常溫空氣引入管、氣體混合器、高溫引風機、氣體分配管道、脫水炭化一體式存儲單元、托架、蒸汽排放管道及溫控箱，在煙囪上設置有高溫氣體引入管，常溫空氣引入管與高溫氣體引入管之間通過節流閥組連接，常溫空氣引入管的另一端與氣體混合器的輸入端連接，并且高溫氣體引入管和氣體混合器上均固定有熱電偶，熱電偶與溫控箱電性連接，氣體混合器的輸出端與高溫引風機的輸入端連接。

技術領域

本發明涉及木質物炭化的技術領域，特別是涉及一種利用煙囪余熱的木質物脫水方法及裝置。

背景技術

在木質物炭化過程中，原材料含水量的高低將直接影響木炭的質量和產量，因此，木質物在炭化加工前往往需要脫水干化以提高其產炭量及炭品質，研究表明，木質物干燥階段所需的溫度為20-110℃，在此階段，木質物吸收熱量、釋放出水蒸氣從而變得干燥，溫度保持在100℃或稍高，是干燥階段最理想的溫度。目前常用的脫水干化工藝主要包括兩種：一是將含水量高的木質物直接裝入炭化爐窯內進行脫水干化，爐窯通常設計為兩個區域，兩個區域交替處于熱解和脫水烘干狀態，當其中一個爐窯的加熱區處于熱解狀態時，則將其熱量輸送至另一個爐窯的加熱區并使其處于烘干狀態，例如，公開號為CN108676573A的專利文獻公開的環保氫炭無人全自動智能生產設備，該設備的兩個熱爐的加熱區交替處于熱解和烘干狀態，當其中一個熱爐的加熱區處于熱解狀態，另一個熱爐的加熱區則處于烘干狀態，由于只有一個作業區進行木質物的熱解炭化作業，因此生產效率較低；二是采用外部供熱方式進行烘干脫水，如公開號為CN108562120A的專利文獻公開的木料烘干裝置，該裝置通過熱發生器產生的熱量對木料進行烘干，由于熱發生器的能量來源于外部供電，能源消耗大、干燥成本較高，另外有其內有運動部件、結構復雜、工作可靠性和運行壽命難得到保證。

此外，在木質物炭化領域，爐窯中的木質物在炭化過程中釋放出的熱量，很大一部分通過煙囪直接排放到大氣中，該方式熱利用率較低。因煙囪中煙氣的溫度達400℃以上，若將該溫度的高溫氣體直接用于木質物脫水干化，又將面臨脫水效果差、產炭品質差的風險。如何將木質物炭化過程中從煙囪排放的熱能最大限度的利用，做到溫度柔性可調并與木質物脫水干化有益結合，提高熱利用率并節約能源，是目前行業亟待解決的問題。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種將煙囪中的高溫煙氣進行有效利用，使其溫度柔性可調地應用于木質物脫水干化，具備熱利用率高、烘干效果良好的利用煙囪余熱的木質物脫水方法及裝置。

本發明的一種利用煙囪余熱的木質物脫水裝置，包括高溫煙氣引入管、節流閥組、熱電偶、常溫空氣引入管、氣體混合器、高溫引風機、氣體分配管道、脫水炭化一體式存儲單元、托架、蒸汽排放管道及溫控箱，在煙囪上設置有高溫氣體引入管，常溫空氣引入管與高溫氣體引入管之間通過節流閥組連接，常溫空氣引入管的另一端與氣體混合器的輸入端連接，并且高溫氣體引入管和氣體混合器上均固定有熱電偶，熱電偶與溫控箱電性連接，氣體混合器的輸出端與高溫引風機的輸入端連接，并且高溫引風機的輸出端與氣體分配管道連接，脫水炭化一體式存儲單元通過托架固定在地面上，并且脫水炭化一體式存儲單元內部設置有混合氣體通道，氣體分配管道與脫水炭化一體式存儲單元內部的混合氣體通道連通，并且蒸汽排放管道的一端與脫水炭化一體式存儲單元左端上部連通，另一端與煙囪連通，并位于高溫煙氣引入管的上方。

本發明的一種利用煙囪余熱的木質物脫水裝置，節流閥組包括第一節流閥組和第二節流閥組，第一節流閥組固定在高溫氣體引入管的后端，并且常溫空氣引入管位于第一節流閥組后端，并與節流閥通道呈“Y”型布置，在常溫空氣引入管的進口處固定有第二節流閥組。

本發明的一種利用煙囪余熱的木質物脫水裝置，熱電偶包括第一熱電偶和第二熱電偶，第一熱電偶和第二熱電偶分別固定在高溫氣體引入管的前端和氣體混合器的后端，并均與溫控箱電性連接。