干馏热解炭化炉
干馏式热解病死动物炭化炉
干馏式热解病死动物炭化炉
炭化过程无粉尘臭味,为无害化环保炭化过程
病死动物尸体（猪、牛、羊、鸡、鸭、鹅等）主要是养殖户自行处理，包括挖坑填埋、建“化尸窖”等，需要大量土地，不是长远之计，还会产生二次污染。
同时，有些养殖户随意丢弃，丢弃死畜禽尸体不理赔，针对这种状况三兄精心设计了一种环保型处理病死动物尸体的干馏式热解炭化炉，该炭化炉采用高热值农林固废外加热干馏炭化动物尸体。
2012年底，三兄环保干馏式热解炭化炉正式投用，设备规格配置以满足用户需求日处理能力为基准；用干馏式热解炭化炉处理病死动物尸体在全国属首创，正在申请国家专利。
将病死动物完全收集、集中处理，并将病死动物处理与农业政策性保险理赔挂钩，杜绝养殖户随意处置病死畜禽。
三兄干馏式热解病死动物炭化炉工作流程
工艺描述：把病死动物尸体送入炭化炉中，把合格生物质燃料输送入气化炉，气化后炭粉从炉底产出输送至集中存放仓销售，炉气经两段喷淋、两段冷却之后，经引风机送至炭化炉底部燃烧器点燃，对炭化炉内动物尸体加热干馏炭化，炭化产生的烟气和炉气一样经两段喷淋、两段冷却，也经引风机送至炭化炉底部燃烧器燃烧，经过4个多小时的热解炭化处理后变成生物质炭，可直接用作燃料或土壤改良剂，也可深加工成活性炭。
喷淋水、冷却水可循环利用。
干馏气化热解炉的工作原理
干馏气化热解炉的工作原理干馏气化热解炉是一种用于处理固体废弃物和生物质的热解设备，通过高温和缺氧环境下的热解过程，将固体废弃物转化为可再生能源和有机肥料。
干馏气化热解炉的工作原理主要包括进料系统、加热系统、热解系统、汽化系统和气体处理系统。
进料系统将固体废弃物或生物质通过物料输送装置输送到热解炉中。
进料过程中，需要对原料进行预处理，包括破碎、干燥等操作，以提高热解效果。
加热系统是热解炉的核心组成部分，主要由燃料供应系统和燃烧系统组成。
燃料供应系统将燃料输送到燃烧系统中进行燃烧，提供热量给热解过程。
燃料可以是固体废弃物的一部分，也可以是其它可燃物质如天然气、木材等。
燃烧系统通过控制燃料的供给和氧气的调节，使得炉内的温度能够保持在适宜的热解温度范围内，一般在500-800摄氏度之间。
热解系统是将原料在高温和缺氧环境下进行热解的部分，它主要由热解区和收集区组成。
热解区是原料加热和分解的区域，高温和缺氧环境下，原料中的挥发性有机物分解为气体、液体和固体三相产物。
收集区是用于收集产生的气体、液体和固体产物的区域，通过不同的收集系统进行分离和收集。
汽化系统是将产生的气体进行进一步处理和利用的部分，其中较高产率的可燃气体可以用作燃料供应系统的一部分，较低产率的气体可以用于发电、热能回收等用途。
汽化系统通常包括气体净化和气体利用两个部分，气体净化主要用于去除气体中的灰尘、有害物质和异味，气体利用主要是对气体进行能源利用。
气体处理系统是对产生的气体进行进一步处理的部分，它主要包括冷凝、脱硫、脱氯等工序，目的是提取出气体中的有价值物质，并去除有害物质，以满足环保和能源利用的要求。
总之，干馏气化热解炉的工作原理是通过高温和缺氧环境下的热解过程，将固体废弃物和生物质转化为可再生能源和有机肥料。
它包括进料系统、加热系统、热解系统、汽化系统和气体处理系统等组成部分。
通过合理的控制和处理，可以实现高效、环保和可持续利用固体废弃物和生物质资源的目标。
内热式直立炭化炉干馏工艺及其改进方向
（ 西冶金 设计 研究 院有 限公 司 ） 陕
摘 要 介绍了 目前 内热式直立炭化炉 干馏 低变质煤过 程中普遍存 在的主要 问题 ，并 提 出了
内热 式 直 立 炭化 炉 改 进 的 方 向 。 关键 词 低 变质 煤 内热 式 直 立 炭 化 炉 改 进
Ｄｉｃ ｓ ｉ ｎ ｏ ｃ ｒ ｎ ｚ ｔｏ ｏ ｅ ｓ ａ ｍ ｐｒ ｖ ｍ ｅ ｔ ｓ ｕ ｓｏ ｎ ａ ｂｏ ｉ ａ ｉ ｎ ｐｒ ｃ ｓ ｎｄ ｉ ｏｅ ｎ ｏ ｈ ｅ ｔｃ ｎｔ ｒ ａ ｅ ｔｎｇ ｒ ｔ ｒ ｕｒ ａ ｅ ｆｔ ｅ ｖ ｒ ｉａｌｉ ｅ ｎ ｌｈ ａ ｉ ｅ ｏ ｔｆ ｎ ｃ
目前生 产半焦 的 内热 式直 立炭化 炉 的主要炉
型有陕 西冶 金 设 计 研究 院有 限公 司 的 Ｓ 系 列 、 Ｈ 神木县 三江煤 化 工有 限责 任 公 司 的 ｓ Ｊ系列 和 中 钢集 团鞍 山热 能 研 究 院有 限 公 司 的 Ｚ Ｚ Ｎ Ｌ系 列 等 ｊ 。但是 以上 三 种 炉 型 在 生 产 过 程 中 均 产 生
炭化炉原理
炭化炉原理炭化炉是一种用于生产木炭的设备，它利用高温和缺氧的环境将木材或生物质原料转化为木炭。
炭化炉的原理主要包括三个方面，燃烧过程、炭化过程和冷却过程。
首先，炭化炉的燃烧过程是指在炉内点燃木材或生物质原料，通过燃烧产生的高温和热量来加热原料，使其发生热解和炭化反应。
在这个过程中，炉内的氧气供应要受到限制，以确保炭化过程中的缺氧环境。
通常采用的是闭式炭化炉，通过控制进气口和排气口的开启程度，实现氧气的控制，从而达到燃烧过程中的缺氧状态。
其次，炭化炉的炭化过程是指在高温和缺氧的环境下，木材或生物质原料发生热解和碳化反应，逐渐转化为木炭的过程。
在这个过程中，木材中的挥发性物质和水分会被释放出来，而木质纤维素则会逐渐转化为木炭。
炭化过程需要一定的时间，通常需要几个小时甚至更长时间才能完成。
最后，炭化炉的冷却过程是指在木炭炭化完成后，需要将木炭冷却至室温，以便进行收集和包装。
冷却过程通常采用自然冷却或者水冷却的方式，将高温的木炭逐渐冷却至室温，以确保木炭的质量和稳定性。
总的来说，炭化炉的原理是通过控制燃烧过程中的缺氧环境，使木材或生物质原料在高温下发生热解和炭化反应，最终转化为木炭。
炭化炉在木炭生产过程中起着至关重要的作用，它的原理和操作方式直接影响着木炭的质量和产量。
因此，对炭化炉的原理有深入的了解，对于提高木炭生产效率和质量具有重要意义。
在实际应用中，炭化炉的原理也需要结合具体的操作规程和技术要求，以确保木炭的生产达到预期的效果。
同时，炭化炉的原理也在不断地得到改进和完善，以适应不同类型的木材或生物质原料，提高木炭生产的效率和环保性。
综上所述，炭化炉的原理是基于高温和缺氧环境下的燃烧、炭化和冷却过程，通过控制这些过程来实现木材或生物质原料向木炭的转化。
了解炭化炉的原理对于提高木炭生产效率和质量具有重要意义，同时也有助于不断改进和完善炭化炉的技术，以适应不同类型的木材或生物质原料。
炭化炉的特点及优势
炭化炉的特点及优势炭化炉是将木屑、稻壳、花生壳、植物秸秆、树皮等含碳的木质物料（体积在15mm以下颗粒状）在炉内高温条件下进行干馏、无氧炭化并且炭化率高的制炭设备。
该炭化炉采用了物料在炭化过程中，产生的一氧化碳、甲烷、氧气等可燃气体回收、净化、循环燃烧的先进技术。
新型炭化炉在原炭化炉基础上增加烟气回收装置，烟气回收后可达到无尘无烟，是利用干馏炭化原理，将炉内薪棒缺氧加热分解生成可燃气体、焦油和炭。
新型环保炭化炉节能高效、新型环保炭化炉具有一机两用的功效，炭化的物料也可直接炭化，也可先制棒后炭化。
新型炭化炉符合当今环保主题、炭化产量高、炭化周期短、炭化出来炭表面光滑且均匀，而且也有烟气处理装置，不会对周边的人群造成污染。
而土窑没有焦油分离装置、无法提炼木焦油、木炭炭化周期长、易对周边地区造成污染。
新型炭化炉最大的优点是即解决了普通炭化炉在炭化过程中产生的浓烟对环境的污染问题，又解决了木炭机设备所需的热能问题，充分做到了自供自给，提高了设备的连续性、经济型，充分利用农林剩余物，使其变废为宝，减轻了我国林业资源供求紧张的矛盾，为绿化环境多做贡献。
炭化炉是利用炉内的物料，在点火后发生表面氧化燃烧（无焰）而产生的热量使物料分解炭化，在分解的过程中产生可燃性气体、焦油和炭。
其中可燃性气体与进入炉内的少量氧气混合后又发生氧化反应而产生更多热量，进一步维持炉内的温度，满足物料分解所需的热量。
1、炭化炉不需要附加任何加热设备。
炭化炉内的物料炭化所需的热量来源于物料本身表面自燃（即无焰氧化）及可燃性气体在炉内氧化，不需要电、气、煤及柴火加热，故不需要附加任何加热设备。
2、炭化炉的工艺成熟，操作简单，容易掌握，安全可靠。
自燃式炭化炉已有十余年的历史，操作工艺已经成熟。
炭化炉点火后，只需要调整进风量就可以改变炉温变化率，达到对炭质量的不同要求。
因此可烧制中、低温炭和高温炭。
在操作的过程中，只要掌握点火、调整进风量和闭火的技巧就可以了。
煤的干馏
现在国内多数装置仍然是气体热载体直立炉工艺，在内蒙古鄂尔多斯、陕西北部、宁夏用于长焰煤生产兰炭（半焦）。
但由于生产过于简单，配套设施少，[wiki]环境[/wiki]污染严重，各地方政府已经开始整顿。
国内现在直立炉干的比较好的是陕西神木县三江煤[wiki]化工[/wiki]有限责任公司设计的SJ低温干馏方炉技术，目前被哈萨克斯坦共和国欧亚工业财团引进。
目前我国研究煤炭热解技术的单位众多，比较典型的技术有大连理工大学开发的褐煤固体热载体干馏多联产工艺、北京煤化所开发的MRF热解工艺、浙大和清华开发的以流化床热解为基础的循环流化床热电多联产工艺、山西煤化所和过程所的“煤拔头”工艺等等。
长焰煤干馏生产半焦工艺流程：经过对国内外干馏技术的技术经济比较，本项目采用内热式直立干馏炉。
内热式直立干馏炉是现在国际上生产半焦的主流设备。
主要工艺流程如下：经破碎、筛选而来的粒度为12-75mm的长焰煤首先进入干馏炉顶部储矿仓，通过双料钟间歇式布料设备进入炉内。
进干馏炉的长焰煤在阵伞的作用下，均匀的从炉中的周边落下。
由干馏炉下部的水盆不断的转动，由排渣机将残渣连续运走，上部新进干馏炉的长焰煤靠自重缓慢的自然下落。
最初进入干馏炉的煤在炉上部干馏段先被预热升温，除去煤表面的水分和潮湿气体。
煤在干馏段下移的过程中温度不断升高，当温度升高到120℃时表面水分蒸发完毕，当温度升到150℃-180℃时放出煤内部吸附气体，温度超过180℃时煤中有机质开始分解出水分、二氧化碳及硫化氢等气体。
当煤继续升温达500℃时煤中焦油基本释放完毕。
此时煤放出焦油后变成半焦，由上部干馏段经中部混合室的拱合孔下移到下部的发生段（燃烧段）。
在发生段里半焦中的固定碳与炉底下部上来的饱和蒸汽主风发生燃烧反应，放出大量的热，同时半焦中赤热的碳与主风中的水蒸汽作用产生大量的瓦斯及煤焦油和焦炉气，并吸收热量，由热氧化还原反应生成的瓦斯带着热量上升到中部的混合室，与中部通入的热循环瓦斯相混合，作为上部新进页岩的干馏热源，正常情况下由下部供热占总热量的40%，由循环瓦斯供热占总热量的60%。
植物原料的碳化与干馏
❖ Ⅴ、400-500 ℃ ，随着温度升高，羰基、 羧基、甲基等脱离与缩合、多环芳香族化 也在进行。
❖ Ⅵ、500C ℃以上，是以产生氢气为主，随 着缩合多环芳香族化进行，氢的生成量渐 次增多。六碳环网状平面构造急速发达。
二、木材干馏的产物
❖ （一）、固体产物 ❖ （二）、液体产物 ❖ （三）、气体产物
（1）澄清木醋液
（2）沉淀木焦油 （3）粗松节油
热解液体产物的组成成分：
（1）澄清木醋液 ：有80％～90％的水分和10 ％～20％的有机物质。有机物质包括：醋酸、 甲酸、丙酸等饱和脂肪酸，丙烯酸之类不饱和 脂肪酸，乙醇酸等醇酸，糠酸等杂环酸；甲醇、 丙烯醇等醇类；丙酮、甲乙酮、甲丙酮、环戊 酮等酮类；甲醛、乙醛、糠醛等醛类；甲酸甲 酯、乙酸甲酯、丁内酯等酯类；苯酚、甲酚、 邻苯二甲酚、愈疮木酚、邻苯三酚等酚类；苯、 甲苯、萘等芳香族化合物；呋喃、甲基呋喃等 杂环化合物；甲胺等胺类物质等。
图3-2-2
图3-2-3
木炭的产量随碳化温度的升高而逐渐降低，并 且在270-400℃的温度范围内降低较大，而在 400-700℃的温度范围内，则降低较缓慢。
在不同的炭化最终温度下，其木醋液的组成
❖
从表3-2-3可以看出，在炭化过程开始时首先分离
出水分和酸类，然后分离出其他的有机物。随着炭化最
❖ 根据木材干馏过程的温度变化、热解速度和生成 产物的情况等特征，可以把木材干馏过程大体上 划分为下列几个阶段。
4、木材干馏的几个阶段与化学变化
❖ Ⅰ、在160℃以前排出的都是水蒸气，这个过程就 是热解的干燥过程，含水份越多的物料，这个过程 就越长，消耗的能源就越多。因为只有把水份蒸干 了才能开始热解。另外在实际生产中，这部分汽不 是排空的，而是随木煤气进入后续设备中，最终被 冷凝到木醋液中，降低木醋液浓度，增加木醋液的 回收负荷。所以热解的原料尽量减少水份。在实际 生产过程中，一般都要安装原料干燥设备。
炭化工艺技术
炭化工艺技术炭化工艺技术是一种将有机材料转化为炭的过程。
它是一种常见的工艺技术，可以用于生产炭化产品如炭黑、活性炭和石墨等。
下面将详细介绍炭化工艺技术。
炭化工艺技术的基本步骤是通过高温处理有机材料，使其发生结构变化，转化为炭。
有机材料可以是不同种类的生物质，如木材、秸秆、稻壳等。
这些有机材料在一定温度下将发生热解反应，水分和有机物质将蒸发和挥发，留下的碳质物质就是炭。
这个过程称为干馏炭化。
火化炭化是炭化工艺技术的一个重要方法，通常是将有机材料置于密封的高温环境中进行炭化。
在这个过程中，炭化炉内的温度将逐渐升高，有机材料将开始热解。
在最初的阶段，炭化产物主要是水和一些挥发性有机物。
当温度升高到一定程度，水和有机物质将蒸发完全，留下的将是碳质物质。
炭化工艺技术还可以通过控制炭化温度和时间来调节产物的性质。
具体来说，较低的温度和较短的炭化时间将产生比较活性的炭。
这是因为在较低温度下，炭化反应相对来说较慢，碳的结构相对来说较大，因此具有较大的孔隙结构和较大的比表面积。
相反，较高的温度和较长的炭化时间将产生较为致密和坚固的炭。
炭化工艺技术在不同的工业领域有着广泛的应用。
其中，最重要的是炭黑和活性炭的生产。
炭黑是一种具有大量细小颗粒的碳黑物质，它具有很高的吸附能力和导电性。
因此，炭黑被广泛应用于生产橡胶、塑料、涂料、墨水等产品。
活性炭则是一种具有高度孔隙结构的炭材料，可以吸附气体、液体和溶质。
因此，活性炭广泛应用于水处理、防毒剂和空气净化等领域。
除了炭黑和活性炭，炭化工艺技术还可以生产石墨和炭纤维等高附加值产品。
石墨是一种具有层状结构的炭材料，具有良好的导电性和热导性，因此在电池、润滑剂和石墨电极等领域有着广泛的应用。
炭纤维则是一种具有高强度和低密度的纤维状炭材料，被广泛应用于航空航天、汽车和建筑材料等领域。
总之，炭化工艺技术是一种将有机材料转化为炭的方法，通过控制炭化温度和时间可以调节产物的性质。
炭化工艺技术在炭黑、活性炭、石墨和炭纤维等产品的生产中有着重要的应用。
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环保连续式生物质干馏热解炭化炉利用农林废弃物为原料，经干馏热解炭化，使原料中的碳、氢元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等混合可燃气体，同时产生木炭及副产品木醋液、木焦油，该项目的推广，不仅解决了燃料燃气问题而且可再生能源的开发应用具有深远意义。
能源短缺问题日渐严重，河南巩义三兄木炭机制造厂深知寻求和开发新能源，特别是可再生能源是当务之急，不断开发环保型生物质炭加工设备，这里着重介绍的是三兄牌“环保连续式生物质干馏热解炭化炉”。
环保连续式生物质干馏热解炭化炉就是利用富含木质素、纤维素、半纤维素的农林废弃物如秸秆、锯末、稻壳、果壳、椰壳、棕榈壳、树枝树皮、原木、薪棒等为原料，经干馏热解，使原料中的碳、氢元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等高热值的混合可燃气体，同时产生生物质炭及副产品木醋液、木焦油，生物质炭清洁无污染，
其反应机理为：原料在密闭容器内在缺氧状态下进行可控的还原反应，反应过程：
第一步脱水，脱出内水：
第二步脱甲基，反应温度到即可开始，温度升至开始放热反应：
第三步将钱过程生成的芳环化合物进行热解、脱氢、缩合、氢化等反应：
经过上述反应，使原料中的碳、氢、氧元素转化为氢气、甲烷、一氧化碳等混合可燃气体，这些反应没有十分明显的阶段性，许多反应是交叉进行的。
可燃气体经过净化通过管道输送到燃烧器对炭化炉进行外加热，同时分离出来焦油、木焦油等副产品。
整个生产过程中无污染烟气排放，极具环保性，达到国家环保要求。
三兄环保连续式生物质干馏热解炭化炉工艺设计
1、主要设备有：生物质气化炉、烟气净化分离装置、变频引风机、炭化炉、出炭机、进料机、控制系统
2、工艺流程
生物质炭
原料粉碎干燥气化炉炉气
生物质炭上料机净化
输送机冷却出炭机炭化炉可燃气冷却
烟气木焦油木醋液
3、工艺描述
（1）气化炉造气：将粒度为5-30mm的生物质原料投进气化炉引燃，炉气经一段喷淋、两段冷却之后，经引风机送至炭化炉前期升温使用，喷淋水、冷却水可循环利用。
气化后生物质炭从炉底输出，集中存放销售。
一般情况下此阶段原料的含水量在15%以下。
（2）进料：等炭化炉温度升到需要温度时，通过螺旋上料机把要炭化的生物质送入炭化炉。
（3）热解：此工艺过程为关键过程，其温度、转速、频率等参数需要控制好，一般情况下，热解温度控制在左右，负压运行。
（4）净化冷凝：从热解炉出来的烟气中杂质多且呈酸性，温度达，经过冷却、净化、分离等一些列过程，得到纯净可燃气，同时把各种副产品分离出来。
（5）冷却出炭：炉内生物质经过热解生成的固态炭，从炉子底部流入冷却出炭机，经过冷却输出，装袋存放。
通过上述工艺设计实现
(1)生产的木炭含碳量达80%以上，可做工业或民用燃料，也可做成活性炭，含水量10%以下的生物质原料可产430公斤生物质炭；
(2)1吨生物质燃料产气量2000Nm³，燃气热值1500kcal/Nm³；可燃气的主要成分
一氧化碳、氧、氮、甲烷、丙烷、丙烯；
(3)产生可用副产品：木焦油化工原料，也可用作燃料，热值62.802MU/kg；木醋液其主要成分有乙酸、甲醛、乙醛、丙酮等，经提纯可作无公害杀虫剂，可与腐殖酸等原料配成高效有机肥料，可提取丙酮，作为化工原料，可制成醋酸钙等融雪剂。
结束语
三兄生物质干馏热解炭化炉无论从再生能源的开发、环境保护、还是从建设新农村、提高农民经济收入、改善农民生活质量等方面评估和考虑，都有其广泛的应用前景。