技術(shù)領(lǐng)域：

涉及碳化理論，就是干餾。干餾是固體或有機(jī)物在隔絕空氣條件下加熱分解的反應(yīng)過程。干餾的結(jié)果是生成各種氣體.蒸氣以及固體殘渣。氣體與蒸氣的混合物經(jīng)冷卻后被分解成氣體和液體。干餾是人類很早就熟悉和采用的一種生產(chǎn)過程，如干餾木材制木炭，同時得到木精(甲醇)，木醋酸等。秸稈碳化原理是從木材干餾原理轉(zhuǎn)化過來的。

干餾：干餾是一個復(fù)雜的化學(xué)工程，包括脫水.熱解.脫氫.熱縮合.焦化等反應(yīng)。不同物質(zhì)的干餾過程雖各有差別，但一般均可分為三個階段：一，脫水分解：干餾操作初期，溫度相對較低，有機(jī)物首先脫水，隨著溫度升高，逐漸分解產(chǎn)生低分子揮發(fā)物。

二，熱解：隨著干餾溫度的繼續(xù)升高，有機(jī)物中的大分子發(fā)生鍵的斷裂，即發(fā)生熱解，得到液體有機(jī)物(包括焦油)。這些干餾產(chǎn)物隨干餾物質(zhì)而異，如干餾糠殼可得糠醛，干餾油頁巖可得頁巖油和一些雜環(huán)化合物。

三，綜合和碳化：當(dāng)溫度進(jìn)一步提高時，隨著水和有機(jī)物蒸氣的析出，剩余物質(zhì)受熱縮合成膠體。同時，析出的揮發(fā)物逐漸減少，膠體逐漸固體和碳化。隨著溫度升高.加熱時間延長，所生成的固體產(chǎn)物中的碳含量逐漸增多，氫.氧.氮和硫等元素含量逐漸減少。

碳化流程：秸稈(煤)原料在干餾釜中隔絕空氣的狀態(tài)下進(jìn)行分解，并進(jìn)一步加工其初級液體產(chǎn)品的化學(xué)工藝過程。秸稈(煤)的熱解是一個重要組成部分。按加熱方式可分為外熱式和內(nèi)熱式兩類。外熱式干餾是從外部加熱，熱量通過釜壁傳入釜內(nèi)使木材(煤)升溫?zé)峤?，一般用于小型干餾設(shè)備，內(nèi)熱式干餾是將載熱介質(zhì)直接送入釜內(nèi)加熱秸稈(煤)，多用于半連接式和連續(xù)式設(shè)備。在此我們設(shè)計的是外加熱連續(xù)式。干餾時的餾出物經(jīng)冷凝后，可得到粗木醋液和不凝性的氣體產(chǎn)物(煤氣)，殘留釜中的是炭。粗木醋液澄清時，上層為澄清木醋液，下層為沉淀木焦油。澄清木醋液中含酸類(主要是醋酸).醇酸(主要是甲醇).酯類.酮類.醛類.呋喃化合物和碳水化合物等，蒸餾時得到的釜殘液即為溶解木焦油。原料中的乙?；谴姿岬闹饕獊碓?，而甲醇則來自甲氧基。應(yīng)闊葉材由于比針葉材含有更多的乙酰基和甲氧基。因此常被用作生產(chǎn)醋酸和甲醇的主要原料。由此得到的醋酸用于制造醋酸纖維.醋酸酯等，甲醇用于制造甲醛等，溶劑用于油漆.紡織等工業(yè)部門。木焦油抗聚劑可用于合成橡膠工業(yè)。雜酚油經(jīng)加工后可得木餾油和工業(yè)雜酚，用于醫(yī)藥和有機(jī)合成工業(yè)，輕油可作選礦用復(fù)選起泡劑。木瀝青可用于制造鑄造用型芯粘結(jié)劑和瀝青漆等。煤氣的主要成分是一氧化碳.二氧化碳.甲烷.乙烯和氫氣等，可作燃料。

背景技術(shù)：
：從有人類那天起，燃燒物就是污染的源頭，煤，是工農(nóng)業(yè)的重要燃料，也是污染的重中之重的污染源，為了減少污染，好多人玩起了文字游戲，這個無煙，那個無煙的，特別是，有人說是無煙煤，其實，地球上，就沒有無煙煤這一說，其指實質(zhì)都是產(chǎn)生了煙塵，用不同的方法排放，比如，階段排放，脫硫排放(二次污染)等等，為了熱量，沒有辦法，只能燃燒；然而，近年來，農(nóng)作物秸稈成為農(nóng)村面臨污染的新源頭。每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥.稻草.玉米等秸稈在田間焚燒，產(chǎn)生了大量濃重的煙霧，不僅成為農(nóng)村環(huán)境保護(hù)的瓶頸問題，甚至成為殃及城市環(huán)境的罪魁禍?zhǔn)?。?jù)有關(guān)統(tǒng)計，我國作為農(nóng)業(yè)大國，每年可生成7億多噸秸稈，成為“用處不大”但必須處理掉“廢棄物”。在此情況下，完全由農(nóng)民來處理，如果秸稈還田要會影響作物的生長：如果焚燒就向大氣中排放大量的二氧化碳?xì)怏w，并產(chǎn)生濃重的煙霧，影響交通造成重大事故。2015年11月25日，從國家發(fā)展改革委獲悉，發(fā)展改革為.財政部.農(nóng)業(yè)部.環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合發(fā)出通知，要求各地進(jìn)一步加強(qiáng)秸稈綜合利用與焚燒工作，力爭到2020年全國秸稈綜合利用率達(dá)到85％以上。對于秸稈禁燒，四部委要求各地強(qiáng)化衛(wèi)星遙感.無人機(jī)等應(yīng)用，提高秸稈焚燒火點監(jiān)測的效率和水平：健全秸稈資源評估.綜合利用和焚燒監(jiān)測的統(tǒng)計.建立考核方法和獎懲機(jī)制。對此，我們精心設(shè)計并試制了無排放秸稈碳化鍋爐裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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鍋爐，顧名思義是由鍋和爐二部分組成的，但是，碳化無煙鍋爐是由三部分組成的，一部分是爐，在碳化無煙鍋爐的最下面，是用耐火材料做成的，第二部分是碳化無煙鍋爐的鍋，在中間，是用鋼板焊接成的，第三部分是碳化無煙鍋爐的煙道分配器，在最上面，也是用鋼板焊接成的，

焦化廠的煉焦?fàn)t是由燃燒室和碳化室二部分組成的，但是燃燒室永遠(yuǎn)是燃燒室，碳化室永遠(yuǎn)是碳化室，二則是不能互換的。我就是利用了焦化廠的煉焦?fàn)t做為碳化無煙鍋爐里的爐，并且燃燒室和碳化室是可以互換的，也就是說，碳化無煙鍋爐里面的爐，是由燃燒室和碳化室二部分組成的，由二個獨立的煙道，各走各的煙道，煙道是絕對不能向通的，如果是碳化室的時候，也是絕對密封的個體。

這樣一來，裝進(jìn)去的是煤(秸稈顆粒)，經(jīng)過碳化以后，在直接燃燒，由于碳化以后的煤或者秸稈，就是純碳了，并且是1000多度的紅碳，此時燃燒，產(chǎn)生的二氧化碳，也是純潔的二氧化碳，可以制成干冰，用做工業(yè)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，經(jīng)過碳化的煤，或者秸稈，可以產(chǎn)生焦油，木醋液一氧化碳等可燃?xì)怏w更是工業(yè)農(nóng)業(yè)的好的化工原理

附圖說明

圖1是碳化無煙鍋爐總體結(jié)構(gòu)圖

圖2是碳化無煙鍋爐里面爐的主視圖

圖3是碳化無煙鍋爐里面爐的俯視圖

圖4是碳化無煙鍋爐里面鍋的主視圖

圖5是碳化無煙鍋爐里面鍋的俯視圖

圖6是碳化無煙鍋爐里面煙道分配器的主視圖

圖7是碳化無煙鍋爐里面煙道分配器的俯視圖

圖8是碳化無煙鍋爐里面煙道分配器里面的主要零部件的主視圖

圖9是碳化無煙鍋爐里面煙道分配器里面的主要零部件的俯視圖

圖中：1是爐，2是鍋，3是煙道分配器，4是爐門，5是冷卻區(qū)，6是碳化室和燃燒室(此圖有8個室，分別是(1)(3)(5)(7)(2)(4)(6)(8))7是耐火材料(可以是鋼板)8是煙道，9是鍋里面的水，10是單數(shù)排慌煤氣口，11是單數(shù)排慌煤氣口的開關(guān)，12是單數(shù)排二氧化碳開關(guān)，13是單數(shù)排二氧化碳口，14是雙數(shù)排二氧化碳開關(guān)，15是雙數(shù)排二氧化碳口，16是雙數(shù)排慌煤氣口，17是雙數(shù)排慌煤氣開關(guān)，18是單數(shù)煙道，19是雙數(shù)煙道

具體實施方式：

首先，碳化無煙鍋爐設(shè)計有8個室(可以設(shè)計更多的室，但是，必須是雙數(shù)，爐與爐之間的最大距離不能超過500毫米，超過500毫米，不利于碳化)把所有的室命名為單數(shù)室和雙數(shù)室，分別有(1)，(3)，(5)，(7)......室；(2)，(4)，(6)，(8)......室。

第一次循環(huán)：

首先選定單數(shù)室是碳化室，將(1)，(3)，(5)，(7)的上爐門打開，將燃料全部裝進(jìn)去，碳化室裝滿燃料，然后，將上下爐門全部關(guān)閉，密封狀態(tài)，上面排二氧化碳閥門也關(guān)閉，打開排慌煤氣口，使排慌煤氣口與冷凝式氣水分離器鏈接；因為是首次點火，將(2)，(4)，(6)，(8)的上爐門打開，將任意燃料裝進(jìn)去，然后關(guān)閉上爐門，打開下爐門，上面排二氧化碳口打開，排慌煤氣口關(guān)閉，從(2)，(4)，(6)，(8)的下爐門點燃燃料，因為是首次點火，上面排的二氧化碳口是直接排到大氣中的，是有煙塵的，經(jīng)過數(shù)小時的燃燒，(1)，(3)，(5)，(7)的碳化室里面的燃料，已經(jīng)碳化好了，鍋里的水也加熱了。

第二次循環(huán)：

將雙數(shù)的爐門打開，快速的清理灰渣(實際很少)迅速將燃料裝進(jìn)去，并且是裝滿燃料，然后，將上下爐門全部關(guān)閉，密封狀態(tài)，上面排二氧化碳閥門也關(guān)閉，打開排慌煤氣口，使排慌煤氣口與冷凝式氣水分離器鏈接；將(1)，(3)，(5)，(7)的下爐門打開，上面排二氧化碳口打開，排二氧化碳口直接和干冰機(jī)鏈接，排慌煤氣口關(guān)閉，此時，(1)，(3)，(5)，(7)的室里的燃料，是已經(jīng)碳化好的純碳，并且是1000多度的紅碳，在下爐門打開以后，氧氣就進(jìn)去了，就可以迅速燃燒，燃燒產(chǎn)生的二氧化碳是純潔的，所以可以直接與干冰機(jī)鏈接，制成干冰。

因為相鄰的碳化室的的燃料，被加熱到600------1000度，是在密封缺氧的環(huán)境中，完全碳化高溫情況下產(chǎn)生的，所有的煙氣都是還原成各種可燃?xì)怏w，木醋液，木焦油，煤焦油被回收起來，所以，單數(shù)室，在二次供氧燃燒的情況下，是沒有任何排放的，如此往復(fù)循環(huán)，完全實現(xiàn)了燃料無公害處理的可行性研究的目的。

下面，就以秸稈做燃料，做一下可行性研究：

多少年來，人類就開始了對替代能源的開發(fā)和研究工作。另外，世界在工業(yè)文明發(fā)展的同時，也帶來了嚴(yán)峻的環(huán)境問題。為了解決這些問題，我經(jīng)過28年的潛心研究，利用無氧全過程封閉的碳化新工藝很好地解決了植物秸稈的碳化問題。即解決了秸稈的開發(fā)利用，也解決了空氣的污染。并在遼寧省，鐵嶺市進(jìn)行了試驗。秸稈碳化項目投資小、見效快、價值高，零污染非常便于推廣。

植物秸稈碳化的工藝及產(chǎn)品用途廣泛。秸稈碳化的原料很多，如植物果實的皮和核、鋸末、樹枝、稻殼、竹屑、花生皮、葵花籽殼、糠醛渣、酒渣、甘蔗渣、玉米芯、椰子殼、咖啡渣以及南、北方農(nóng)作物秸稈粉碎后，經(jīng)成型機(jī)高溫、高壓、塑化成型為機(jī)制碳半成品原料。木材的邊角料、樹木的根、枝條、竹子和竹產(chǎn)品生產(chǎn)的下腳料、回收產(chǎn)品等都可以進(jìn)行碳化的工藝流程：

秸稈碳化是采用催化劑的方法，在無氧條件下全過程封閉的碳化新工藝，這種工藝時間短，只需要10小時，能耗低，零污染，高效。其基本工藝流程具有十分廣闊的發(fā)展前景和巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。