深州機(jī)制木炭廠煙氣專用凈化設(shè)備
河北廣綠環(huán)保
1.1 木材熱解反應(yīng)
木材熱解是木材或木質(zhì)原料在隔絕空氣或通入適量空氣或其他介質(zhì)條件下受熱降解的化學(xué)反應(yīng)過程,是林產(chǎn)化學(xué)加工的一項(xiàng)重要內(nèi)容。主要產(chǎn)物是液態(tài)的木醋液和木焦油、氣態(tài)的木煤氣和固態(tài)的木炭。產(chǎn)物的數(shù)量和組成隨原料和工藝條件而異。木材熱解工業(yè)根據(jù)目的產(chǎn)物的不同分為燒炭 (又稱木材炭化)、木材干餾和木材氣化。
1.1.1 木炭窯
木炭窯是一種木材炭化裝置, 把木材裝入由泥土和石頭或磚砌的密閉的窯內(nèi), 將小部分木材點(diǎn)火燃燒通入空氣其他大部分木材在缺氧的情況下不完全燃燒炭化生成木炭。
目前, 常見的木炭窯有機(jī)制木炭窯和薪柴木炭窯。機(jī)制木炭窯是將據(jù)末、稻殼、稻桿等生物質(zhì)擠壓成型后裝入窯內(nèi)制取木炭, 以據(jù)末為原料的機(jī)制木炭窯比較多見。薪柴木炭窯是以木材加工剩余物以及木材采運(yùn)剩余物為原料的木炭窯。
2. 木炭窯煙氣性質(zhì)分析
2. 1 木炭窯熱解木材產(chǎn)物
木炭窯熱解木材可得到固體、液體 （冷凝后)、氣體 3 種產(chǎn)物。
固體產(chǎn)物: 木材熱解后得到的固體產(chǎn)物是木炭。
液體產(chǎn)物: 木炭窯排除的氣體冷凝分離后可得到含有木醋液和木焦油的液體。該液體除含有大量水分外, 還含有有機(jī)酸、醇類、麗類、醋類、 醒類、酚類、芳香族化合物等200余種有機(jī)物。
氣體產(chǎn)物: 含有二氧化碳、一氧化碳、甲烷、乙稀等物質(zhì)的不能冷凝的氣體。
2.2 木炭窯熱解木材產(chǎn)物產(chǎn)量
木炭產(chǎn)量: 約33%(對絕干木材重量 % 下同) ;
液體產(chǎn)物 : 約 45% (其中含水約 22.5%)；氣體產(chǎn)物: 約15%(其中二氧化碳約占57%) ；
固體殘?jiān)? 約7%。
3 木炭窯煙氣治理萬法
3.1 冷凝木炭窯煙氣
3.1.1 用專用冷凝設(shè)備冷凝
用這種方式冷凝一般用于以木材干餾收取液體為主要產(chǎn)品并回收不能冷凝的氣體經(jīng)洗漆壓縮后作為能源的木材干餾廠。以制取木炭為主要產(chǎn)品的木炭窯如果配備專用冷凝設(shè)備冷凝木炭窯煙氣以及回收可燃?xì)怏w至少需要日產(chǎn)10多噸或幾十噸木炭的較大型木炭生產(chǎn)企業(yè)。否則,不能與相對較大的投資和電力消耗匹配, 不具備經(jīng)濟(jì)實(shí)用價(jià)值。筆者接觸的木炭生產(chǎn)企業(yè)最大的只有日產(chǎn)三噸左右。因此,這里不做探討。
3.1.2 簡易冷凝設(shè)施
對于小型木炭窯為降低投資和治理設(shè)施的動(dòng)力消耗可使用簡易冷凝設(shè)施。在面積為一平方米、高度為800～1000mm的左右的水池內(nèi)均勻排布與水池底相通的20根左右直徑50mm1. 5m長的鐵管,放在相應(yīng)的水泥池上。將木炭窯排氣筒插入水泥池中心靠下部位, 當(dāng)煙氣進(jìn)入水泥池中, 部分沸點(diǎn)較高的木焦油初步冷凝成為液體, 凝留在池底,經(jīng)收集管流?收集桶。含有木醋液的煙氣經(jīng)簡易冷凝設(shè)施冷
卻后成為液體(木醋液) 經(jīng)收集管流入收集桶, 其他氣體向上排出( 圖1) 。
3. 1. 3 水噴淋洗滌冷卻
有些木炭窯用水噴淋木炭窯煙氣, 使水直接與煙氣接觸既有冷凝作用也有部分洗潘溶解作用使木醋液和木焦油冷凝成為液體以利收集。由于再加工含木醋液和木焦油的液體需要多消耗能源, 并且轉(zhuǎn)化為更加 難以處理的高濃度強(qiáng)腐蝕性有機(jī)廢水的可能性比較大，不宜使用這種方法治理木炭窯煙氣。
3.2 直接燃燒
木炭窯煙氣含有較多的可燃有機(jī)物, 可以將煙氣直接燃燒。在木炭窯排氣筒底部設(shè)置一個(gè)小爐子, 當(dāng)木炭窯排放煙氣時(shí)將火點(diǎn)燃, 形成火等氣狀態(tài),使煙氣燃燒后排放, 到減少污染物排放的目的,
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