碳化炉及使用该碳化炉制备焦木酸液的方法技术

本文公开了一种用于加工焦木酸液的碳化炉和使用该碳化炉制备焦木酸液的方法。更具体地说，本发明专利技术提供了一种碳化炉，该碳化炉由于没有热损失而获得高产量的焦木酸液，并且该碳化炉不仅由于能进行连续操作而能提高工作效率还能够显著地防止环境污染。为此目的，将碳化炉设置为：用研磨粉碎机将原料加工成合适大小，将粉碎后的原料加入气密性的燃烧室内，用点火装置（如燃烧器）对由此转移的原料进行碳化和干燥，以及冷却并储藏干燥后的原料，而将焦木酸液的主要成分（包含在碳化过程产生的燃烧气体中）进行低温冷凝以回收焦木酸液，在再燃烧室中将残渣进行再燃烧以使向外排出的燃烧气体中不燃性挥发气体的释放量最少，同时使燃烧气体循环回燃烧室，从而能提高燃烧室内的温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于加工焦木酸液(pyroligneous liquor)的碳化炉及使用该碳 化炉制备焦木酸液的方法。更具体地说，本专利技术涉及一种用于加工焦木酸液的碳化炉，该 碳化炉能从被加入其中的易碳化物(carbonizablematerial)等物质加工得到木炭(wood carbide)和焦木酸液，本专利技术还涉及一种使用所述碳化炉来制备焦木酸液的方法。
技术介绍
通常来说，对各种不同种类的有机物质进行燃烧会产生碳化物。换而言之，在缺氧 条件或含氧量低的条件下以及在高温条件(800-850°C )下，对有机物质进行加热，会使该 有机物质发生化学降解而生成三类物质例如，含有氢气、烃(例如甲烷)和一氧化碳的可 燃气体馏分、含有有机化合物(例如乙酸、丙酮和甲醇)的液态焦油馏分或油馏分，以及含 有纯碳、玻璃、金属和泥沙的炭馏分。 除可燃气体馏分和液态焦油馏分或油馏分之外，剩余的炭馏分主要由碳含量为 70_80%的高碳(C)碳化物组成，同时还含有各种其它组分，例如不燃性玻璃、金属物质和 泥土，这根据有机物质的种类而存在很大的差别。 炭是带有黑色的烧焦物质， 一般来说，它是通过使树或木头发生碳化而使其体积 减少至初始体积的约1/3，并使细胞膜发生萎縮而得到的。根据碳化温度和燃烧(烧焦)方 法的不同，炭可能具有各种形态和组成。炭大体上可分为白炭和黑炭，且含有碳(约85%)、 水(约10% )、灰分(约3% )及其它(2% )。 这种炭(g卩，木炭)主要由碳成分组成，并因此不易遭受光或有机体的氧化作用和 降解作用。特别是在炭中含量约为3%的灰分是对植物生长和结果实来说至关重要的矿物 组分，且它由植物从土壤中获得。灰分是木炭PH的决定因素，也为动物和植物提供微量元 素。因此，已知的是灰分对微生物的增殖具有显著的效果。 在显微镜下观察木炭时，会观察到大量的薄管状的孔隙，这些具有数微米至数百 微米大小的孔隙在各个方向上彼此连通。由于这些微小孔隙的存在，木炭表现出强大的锁 水能力和水渗透性。此外，这些孔隙为微生物(例如细菌、放线菌(Actinomycetes)等)的 生长和增殖提供了有利的结构，该结构的产生得益于孔隙的小尺寸。结果，微生物在这些孔 隙内的增殖促进了有机物质的降解。 前述木炭由于具有大的内表面积而具有强吸附能力，并因而能较好地吸附难溶于 水的环境污染物，例如农药等。另外，当微生物附着到木炭上时，通过形成大微生物膜，木炭 能利于水或土壤/空气的净化。此外，木炭具有防水性，因而可以用于各种用途，例如，作为 防止可能在木质结构的床铺下方等地方发生结露的湿度调节剂。随着近来韩国在家用炭消 耗方面的大范围的增长和普及，木炭作为环境友好型农业物质的地位开始变得重要起来。 焦木酸液(通过液化和收集在制备木炭的过程中产生的烟而得到，并进行超过6 个月的老化加工以除去毒性物质和有害物质)可以在农业中作为农药的替代物使用，并且 可以在畜牧业中用作处理粪便和尿液的恶臭 除臭剂或作为家养动物的饲料使用。此外，在作为制备药用产品的原料使用时，焦木酸液能有效地治疗皮肤癣菌病(脚癣)和特异性 皮炎。 另外，焦木酸液还可以用于其它的用途，例如园艺学、蘑菇培育、保健饮料和除臭 剂等。 同时，传统的用来制备木炭和焦木酸液的设备由于大量热损失而发生原料的不均 匀受热，从而导致了焦木酸液的回收率(产量)低。 此外，由于应该在开始回收焦木酸液时再次对设备进行安装，因此这种对设备进 行反复的拆卸和安装会给传统的制备设备带来不便。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题而做出了本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一种新型的 用来加工焦木酸液的碳化炉，由于没有发生热损失而使焦木酸液的产量高，并且本专利技术不 仅由于能进行连续加工而提高了工作效率，还能显著地防止环境污染。为此目的，将所述碳 化炉设置为将原料在研磨粉碎机中加工成合适的大小，将粉碎后的原料加入气密性的燃 烧室内，用点火装置(如燃烧器)对由此转移的原料进行碳化和干燥，冷却并储藏干燥后的 原料，而使包含在碳化过程产生的燃烧气体中的焦木酸液的主要成分被低温冷凝而回收焦 木酸液，在再燃烧室中对残渣进行再燃烧以使排出的燃烧气体中不燃性挥发气体的释放量 最小，同时使燃烧气体循环进入燃烧室以提高燃烧室内的温度。 本专利技术的另一个目的是提供一种使用上述碳化炉来制备焦木酸液的方法。 根据本专利技术的一方面，通过提供用于加工焦木酸液的碳化炉可以完成本专利技术的上述目的和其它目的，该碳化炉包括 原料入口 IO，该原料入口 10用于加入已被研磨粉碎机粉碎的原料； 进料螺杆15，该进料螺杆15用于将从原料入口 10加入的原料进行转移； 燃烧室20，该燃烧室20用于提供碳化空间以使用点火装置30对转移的原料进行碳化； 冷却螺杆40和出口管41，该冷凝螺杆40与燃烧室20相隔一段距离，并在给定时 间对碳化物进行转移，同时以恒定的旋转速度进行旋转，从而使被转移的碳化物冷却至给 定的温度，所述出口管41与冷却螺杆40相连并将碳化物排出；禾口 冷却塔50，该冷却塔50用于对从冷却螺杆40中排出的高比重燃烧气体进行低温 冷凝，以提取焦木酸液。 在本专利技术的一种实施方式中，碳化炉还包括再燃烧室60，该再燃烧室60用于强制 收集和再燃烧来自冷却塔50的未被冷凝的燃烧气体，同时使高温燃烧气体循环回燃烧室 20内。 根据本专利技术的另一方面，提供了使用前述碳化炉来制备焦木酸液的方法，其中，随 着易碳化原料通过以恒定速度旋转的螺旋进给器进行的连续转移而制备得到碳化物和焦 木酸液，且该进给器包括碳化部分、干燥部分、冷却部分和转移部分，并处于密封状态。更具 体来说，该方法包括在10-500rpm和85-800°C的燃烧条件下，由燃烧室20的碳化螺杆21和 干燥螺杆25对从原料入口 IO加入的原料进行碳化和干燥；用冷却螺杆40将碳化物的温度 冷却至30-5(TC ;排出并回收冷却的碳化物；并使从燃烧室20中被强制排出的燃烧气体在冷却塔50内进行低温冷凝以提取焦木酸液。 在本专利技术的一种实施方式中，所述方法还包括强制收集冷却塔50中的未被冷凝的燃烧气体并将所收集的气体转移至再燃烧室60中；并且 同时将再燃烧室60中得到的高温的燃烧气体循环回燃烧室20内。附图说明 图1表示根据本专利技术提供的用于加工焦木酸液的碳化炉的结构图； 图2表示根据本专利技术提供的用于加工焦木酸液的碳化炉中的燃烧室的侧视图；和 图3表示位于图2所示燃烧室内的冷却螺杆的安装状态的立体图(perspective view)。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术进行更具体的描述。 图1表示根据本专利技术的用于加工焦木酸液的碳化炉的结构图；图2表示根据本发 明的用于加工焦木酸液的碳化炉中的燃烧室的侧视图；和图3表示位于图2所示燃烧室内 的冷却螺杆的安装状态的立体图。 如图1所示，用研磨粉碎机将作为提取焦木酸液的原料的树或树的果实粉碎至合 适大小(0. 2-lcm)，并通过宽口的原料入口 IO加入粉碎后的原料。 由发动机(未示出)驱动的进料螺杆15将从原料入口 10加入的原料转移到燃烧 室20内。所述进料螺杆15根据燃烧室20内的操作条件(例如，恒定旋转速度(10-500rpm) 和操作温度(85-80本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于加工焦木酸液的碳化炉，该碳化炉包括：原料入口（１０），该原料入口（１０）用于加入已被研磨粉碎机粉碎的原料；进料螺杆（１５），该进料螺杆（１５）用于将从原料入口（１０）加入的原料进行转移；燃烧室（２０），该燃烧室（２０）用于提供碳化空间以使用点火装置（３０）对转移的原料进行碳化；冷却螺杆（４０）和出口管（４１），该冷却螺杆（４０）与燃烧室（２０）相隔一段距离，并在给定时间内对碳化物进行转移的同时以恒定的旋转速度进行旋转，从而使被转移的碳化物冷却至给定的温度，所述出口管（４１）与所述冷却螺杆（４０）相连并将碳化物排出；和冷却塔（５０），该冷却塔（５０）用于对从冷却螺杆（４０）排出的高比重燃烧气体进行低温冷凝，以提取焦木酸液。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：南钟铉，
申请(专利权)人：南钟铉，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]