CN104108715B - 高效节能炭化活化一体炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效节能炭化活化一体炉，涉及一种活性炭制备装置领域。本发明解决目前炭化活化一体炉操作难度大及能源浪费等问题。该高效节能炭化活化一体炉的炉体由内向外依次设置有炭化仓、气道及活化仓，活化仓的内壁设置有活化螺旋板，炭化仓内壁设置有炭化螺旋板，炭化仓左端口径小于炭化仓右端的口径；所述气道的右端设置有配风管，气道的左端设置引风管，引风管的外端与引风机连接。使用本发明结构简单、降低成本、操作方便、省时省力、节约能源且有效地提高炭化及活化效果。

Description

高效节能炭化活化一体炉
技术领域
本发明涉及一种活性炭制备装置领域，特别是涉及一种高效节能炭化活化一体炉。
背景技术
在生产活性炭的过程中，需要对原材料进行炭化和活化，传统的生产工艺中炭化和活化采用两套单独供热的装置，浪费了能源；炭化时物料释放出的一氧化碳、氢气及烃类如甲烷等既污染空气，也是一种能源的浪费，有的需要建造燃烧室来解决炭化所产生的废气，这从另一方面增加了企业的基建投资；同时，从炭化炉转到活化炉使得生产过程不连续，降低了生产效率；而且炭化炉及活化炉均需要三个以上的人员操作，一定程度上给企业增加人工成本。
目前也有将炭化和活化过程放在一套设备内，此类设备主要分为两大类即立式炉与卧式旋转炉。立式炉基本上是在炉膛中间由上而下设置干燥室、炭化室及活化室，整个炉体的高度近10米，干燥室内设置有0.8米高的预热段，炭化室内设置有1.2米的补充炭化段，也就是说不是任何物料不经过处理就可直接投放到这类立式炉进行炭化及活化。特别是进入炭化室的物料先需要在其它炭化炉内先炭化好，因为现有的立式炉基本上是由马鞍砖砌成马鞍型炉，所以需要炭化的物料不能太碎，较碎的物料易堵塞马鞍砖内的气道；需要炭化的物料的挥发份如焦油及苯等物质不能超过12％，如果物料中所含的挥发份超过12％则挥发份如焦油及苯等物质容易堵塞马鞍砖内的产品道从而导致整个立式炉不能正常生产；炭化料中的灰份通常是熔点低的物质，这类熔点低的灰份在熔融状态下容易从炭化料中析出，析出的灰份在最后进入活化室的冷却段后容易结块而堵住马鞍砖内的产品道，也容易导致整个立式炉不能正常生产。因此，对于使用马鞍型立式炉来炭化及活化的原料要求是非常严格，即如果原料过于细碎则原料投入使用前必须要先过筛以去除细碎的物料；如果原料的挥发份超标则先需要对原料进行炭化后才能投入马鞍型立式炉内使用；如果原料中含有低熔点的灰份物质则不允许投炉使用，故现有的马鞍型立式炉对原料有着严格的要求而导致马鞍型立式炉的应用受到极大的限制。
而卧式旋转炉也就是在炭化炉段的出料端与活化转炉段的进料端之间设有过渡连接装置，同时通过活化转炉段的热量收集系统将活化产生的热量输送到炭化转炉内作炭化时热源。实际这类结构只是形式上的结合，即仍然需要通过其它辅助设备连接固定并由传输热量的管道进行热能传递，虽然对活化产生的热能进行了一定量的利用，但这些类似的结构并没有将炭化转炉和活化转炉进行真正意义上的结合，即没有实现活化转炉产生的热能直接传送到炭化转炉上，仍然是造成能源的浪费；同时使得结构复杂，建造成本高；此外，在活化转炉的一端增加炭化转炉，使得对传动装置的技术要求更高，操作难度也大大提高，而且也难以降低炭化及活化的运行费用。
所以不论是将炭化与活化分开操作，还是采用马鞍型立式炉或卧式旋转炉的所谓炭化活化一体式转炉，均存在能源浪费、结构复杂、操作难度大或者炭化及活化效果不理想的现象。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、降低成本、操作方便、省时省力、节约能源且有效地提高炭化及活化效果的高效节能炭化活化一体炉。
为实现上述目的，本发明提供一种高效节能炭化活化一体炉，所述炭化活化一体炉包括底座、下料器、下料斗、托轮、炉体及保温层，所述炉体的两端设置有与托轮相对应的滚圈，所述托轮固定于底座上，两滚圈之间的炉体外表设置有保温层，炉体的左端设置有下料器及下料斗，炉体设置为圆筒形，所述炉体由内向外依次设置有炭化仓、气道及活化仓；所述活化仓的左端设置有蒸汽管，活化仓左端下部设置有下料斗，活化仓的内壁设置有活化螺旋板；所述炭化仓的左端设置设置有下料器，炭化仓内壁设置有炭化螺旋板，炭化仓左端口径小于炭化仓右端的口径；所述气道的右端设置有配风管，气道的左端设置引风管，引风管的外端与引风机连接；所述活化仓内壁上活化螺旋板的螺旋方向与炭化仓内壁上炭化螺旋板的螺旋方向呈反向。
所述活化仓径向分隔成15至27个活化室，每个活化室内壁均设置有活化螺旋板。
所述炉体的长度为11米至14米，炉体的筒体内径为1.5米至2.0米，活化室的内径为18厘米至22厘米。
所述炭化仓左端口径为0.5米，炭化仓右端的口径为0.8米。
本发明有益效果是：本发明的高效节能炭化活化一体炉结构简单，建造成本低廉；安装容易，操作方便；因炭化仓及活化仓的内径均较大，所以对需要炭化及活化的原料没有限制，即不需要对原料中细碎料进行过筛也不需要对原料先进行炭化而可以直接投生条；从炭化炉内运转出来的炭化料直接进入活化炉，活化炉内所产生的能量直接作用于炭化炉，故不存在能量损失的问题，大大地节约了能源；本发明的高效节能炭化活化一体炉的总长度达14米便可实现物料很好地炭化和活化效果，这类小于20米的较短炉体不易在长期高温下运转而断裂，从而可保证生产的连续性；原料炭化后挥发份如烃类物质进入气道与配风管中的氧气燃烧可为炉体内炭化仓及活化仓提供热量，避免了原料炭化后的挥发份物质被排入焚烧室燃烧而不能为炭化炉或活化炉直接提供热量，也有效地节约能源。
下面结合附图对本发明的高效节能炭化活化一体炉作进一步说明。
附图说明
图1是本发明剖示图；
图2是本发明A-A剖示图。
图中：1、托轮，2、滚圈，3、炉体，4、保温层，5、蒸汽管，6、下料器，7、活化螺旋板，8、下料斗，9、炭化仓，10、配风管，11、引风机，12、活化仓，13、气道，14、底座，15、炭化螺旋板，16、引风管，17、活化室。
具体实施方式
如图1所示，本实施例高效节能炭化活化一体炉包括底座15、下料器6、下料斗8、托轮1、炉体3及保温层4，炉体3的两端设置有与托轮1相对应的滚圈2，托轮1固定于底座14上，两滚圈2之间的炉体3外表设置有保温层4，炉体3的左端设置有下料器6及下料斗8。炉体3设置为圆筒形，炉体3由内向外依次设置有炭化仓9、气道13及活化仓12。活化仓12的左端设置有蒸汽管5，活化仓12左端下部设置有下料斗8，活化仓12的内壁设置有活化螺旋板7。炭化仓9的左端设置设置有下料器6，炭化仓9内壁设置有炭化螺旋板15，炭化仓9左端口径小于炭化仓9右端的口径。气道13的右端设置有配风管10，气道13的左端设置引风管16，引风管16的外端与引风机11连接。活化仓12内壁上活化螺旋板7的螺旋方向与炭化仓9内壁上炭化螺旋板15的螺旋方向呈反向。炉体3的长度为14米，炉体3的筒体内径为2.0米，活化室17的内径为20厘米。炭化仓9左端口径为0.5米，炭化仓9右端的口径为0.8米。
如图2所示，活化仓12径向分隔成16个活化室17，每个活化室17内壁均设置有活化螺旋板7。
将物料生条通过下料器6送入炭化仓9经炭化螺旋板15的旋转后逐步经过整个炭化仓9的通道，因炭化仓9内的温度达600℃以上并且炭化仓9的右端口内径大于炭化仓9左端口的内径即炭化仓9右端低于左端，所以物料在炭化仓9内会沿着炭化螺旋板15从左向右逐渐移动至右端口并向下滑落到活化仓12内，物料在炭化仓9内会逐步被炭化；同时物料在被炭化的过程中，物料中的挥发份如烃类物质则在配风管10内的风力作用下被送入到气道13内与氧气燃烧后所产生的热量能较好地为活化仓12及炭化仓9供热。
进入活化仓12内的物料已是经过炭化仓9炭化后的炭化料，而炭化料在活化仓12的各个活化室17的内壁活化螺旋板7的旋转作用下则从活化仓12的右端逐步移动到活化仓12的左端，所以炭化料在活化仓12内会沿着活化螺旋板7从右向左逐渐移动至左端口并向下滑落到下料斗8内，炭化料在活化仓12内会逐步被活化；同时炭化料在被活化的过程中，炭化料与蒸汽管5中的水蒸汽在800℃以上的高温下进行活化反应所产生的一氧化碳及氢气则在配风管10内的风力作用下被送入到气道13内并与氧气燃烧后所产生的热量也能很好地为活化仓12及炭化仓9供热，因此可大大地节约能源。

Claims (2)

1.一种高效节能炭化活化一体炉，所述炭化活化一体炉包括底座、下料器、下料斗、托轮、炉体及保温层，所述炉体的两端设置有与托轮相对应的滚圈，所述托轮固定于底座上，两滚圈之间的炉体外表设置有保温层，炉体的左端设置有下料器及下料斗，炉体设置为圆筒形，其特征在于，所述炉体由内向外依次设置有炭化仓、气道及活化仓；所述活化仓的左端设置有蒸汽管，活化仓左端下部设置有下料斗，活化仓的内壁设置有活化螺旋板；所述炭化仓的左端设置有下料器，炭化仓内壁设置有炭化螺旋板，炭化仓左端口径小于炭化仓右端的口径；所述气道的右端设置有配风管，气道的左端设置引风管，引风管的外端与引风机连接；所述活化仓内壁上活化螺旋板的螺旋方向与炭化仓内壁上炭化螺旋板的螺旋方向呈反向；所述活化仓径向分隔成15至27个活化室，每个活化室内壁均设置有活化螺旋板；所述炉体的长度为11米至14米，炉体的筒体内径为1.5米至2.0米，活化室的内径为18厘米至22厘米。
2.根据权利要求1所述的高效节能炭化活化一体炉，其特征在于，所述炭化仓左端口径为0.5米，炭化仓右端的口径为0.8米。
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