CN104386686A - 活性炭生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及活性炭生产设备，包括进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置、控制柜，所述加热炉一端设有加热炉进料口，另一端设有加热炉出料口，所述进料装置正对着加热炉进料口设置，所述冷却装置正对着加热炉出料口设置，且冷却装置的一端与加热炉出料口通过法兰连接，所述取料装置正对着冷却装置的另一端设置，所述烟道处理装置通过排烟管与加热炉的炉腔连通，所述控制柜通过连接线与进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置连接。本发明大大降低了工作者劳动强度，有效提高活性炭的产量和质量，减少环境污染。

Description

活性炭生产设备

技术领域

本发明涉及一种活性炭生产设备领域，具体涉及一种活性炭生产设备。

背景技术

目前，在活性炭生产中使用的炉型有内热式和外热式两种。内热式加热炉的内衬采用耐火砖和保温砖，炉体自重过大，加热炉工作时，动力消耗大，耐火材料也会由于高温产生的膨胀和转动时的震动而发生松动，从而使加热炉的内衬容易从炉壁脱落；另外，加热炉的烘炉时间长，浪费资源，费时费力；而且，内热式加热炉在进行活性炭的生产时，原料、空气等会被一同送入炉膛中发生反应，造成原料烧失，影响活性炭的产量和质量。外热式加热炉在活性炭的制备过程中，气体产物和大量的热资源不能够充分利用，造成资源的浪费，另外，这种炉型的活化效果差，碳损失大，活性炭的产量低。这两种炉型对于炉内加热温度的不能进行分段控制，或是难以有效对加热温度进行分段控制。

活性炭生产前需要将活性炭的原料人工送入加热炉中，人工送料的劳动强度大，生产效率低，另外，人工将活性炭原料送入加热炉中，不可避免的会将大量空气顺带入加热炉中，直接影响活性炭的反应，影响活性炭的产量和质量。

活性炭生产过程中会产生烟气，加热炉的炉膛在活性炭的反应过程中也会产生杂质等，这些杂质、烟气排入到空气中会对环境造成严重的污染，另外，这些杂质、烟气等温度高，对排烟装置的热腐蚀严重。

反应过后的活性炭从炉体中出来的活性炭温度很高，需要人工将高温活性炭在地面上平铺进行冷却，以减少活性炭在空气中被氧化所造成的损失，这样很浪费人力，另外，这样也不便于冷却后的活性炭的收集。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种自动化高、能够有效提高活性炭的产量和质量的活性炭生产设备。

实现本发明的技术方案如下：

活性炭生产设备，包括进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置、控制柜，所述加热炉一端设有加热炉进料口，另一端设有加热炉出料口，所述进料装置正对着加热炉进料口设置，所述冷却装置正对着加热炉出料口设置，且冷却装置的一端与加热炉出料口通过法兰连接，所述取料装置正对着冷却装置的另一端设置，所述烟道处理装置通过排烟管与加热炉的炉腔连通，所述控制柜通过连接线与进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置连接。

进一步地，所述进料装置包括进料装置承载座、设置在进料装置承载座上的用于托放原料的托座、设置在进料装置承载座上的用于将托座上的原料推送入加热炉中的推送机构、设置在进料装置承载座上的控制柜A，所述推送机构的伸缩端设有推送圆盘。

进一步地，所述加热炉包括加热炉本体，所述加热炉本体包括壳体、在壳体内部轴向设置的炉体、设置在壳体与外炉体之间的保温层，所述炉体包括外炉体和内炉体，外炉体和内炉体之间构成一个封闭的空腔，空腔中设有若干加热组件，所述内炉体的一端为加热炉进料口，加热炉进料口处开启闸门，另一端为加热炉出料口，加热炉出料口法兰设置，所述加热炉本体上设有连通内炉体炉腔的排烟管，排烟管的一端与加热炉的炉腔连通，另一端与烟道处理装置连通。

更进一步地，所述加热组件包括包裹在内炉体上的保温材料以及缠绕在保温材料上的电磁感应圈，若干加热组件通过连接线与电磁控制器连接，所述内炉体为金属管道。

更进一步地，所述加热炉本体上设有若干连通内炉体的进气管，所述进料口和出料口处均设有一个连通内炉体的进气管，所述进气管上设有电子阀，所述内炉体的内壁上设有若干对位于同一水平面上的凸起，每对凸起关于内炉体的轴线对称，所述内炉体上设置有测温点，所述壳体上设有温度器，测温点通过连接线与温度器连接，测温点通过连接线与温度控制器连接，所述温度控制器和电磁控制器均设置在控制柜中。

进一步地，所述冷却装置包括冷却装置承载座、设置在冷却装置承载座上的冷却套管、设置在冷却装置承载座上的控制柜B，所述冷却套管的径向截面为环形，冷却套管上设有进水口和出水口，冷却装置的一端与加热炉出料口法兰连接，另一端设有关闭闸门。

更进一步地，所述冷却套管的内壁上设有若干对位于同一水平面上的凸起，每对凸起关于冷却套管的轴线对称。

进一步地，所述取料装置包括取料装置承载座、设置在取料装置承载座上的取料机构，所述取料装置的伸缩端设有取料铲。

进一步地，所述烟道处理装置的侧壁下端设有烟气入口，连通加热炉炉腔的排烟管与烟气入口法兰连接，烟道处理装置的侧壁上端设有烟气出口，将烟气排除室外的排烟管与烟气出口法兰连接，烟道处理装置的顶部设有净化液入口，烟道处理装置的底部设有净化液出口，净化液入口和净化液出口处均连接有净化液管，净化液管的末端与净化液储液池连接。

更进一步地，所述净化液入口处的净化液管伸入到烟道处理装置中，且其末端设有若干均匀分布的喷头，喷头的上方设有溶液吸附层，喷头的下方设有吸附层，溶液吸附层的位置低于烟气出口的位置，吸附层的位置低于喷头的位置、高于烟气入口的位置；所述净化液出口设有两个，每个净化液出口处依次设有阀门、过滤器、阀门。

采用了上述的方案，活性炭的送料、取料均由相应的机构完成，不再是人工完成，大大节约了劳动力，降低了工作人员的劳动强度，由于送料、取料均是由相应的机构完成，有效避免了人工操作对活性炭的质量和产量的影响；活性炭加热后直接进入冷却装置中进行冷却，有效避免活性炭在空气中被氧化所造成的损失，同时也节约人力，对于冷却后的活性炭的收集也较为方便；本发明中设置的烟道处理装置可以有效处理从加热炉中排除的烟气，大大降低环境污染。本发明结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本发明部除却烟道处理装置的结构示意图；

图2为图1中加热炉的结构示意图；

图3为本发明烟道处理的结构示意图；

图4为反应容器的结构示意图；

图中，1为进料装置承载座，2为托座，3为推送机构，4为控制柜A，5为推送圆盘，6为壳体，7为保温层，8为外炉体，8为内炉体，10为加热炉进料口，11为加热炉出料口，12为排烟管，13为保温材料，14为电磁感应圈，15为测温点，16为温度器，17为凸起，18为进气管，19为冷却装置承载座，20为冷却套管，21为控制柜B，22为进水口，23为出水口，24为取料装置承载座，25为取料机构，26为取料产，27为烟气入口，28为烟气出口，29为净化液入口，30为净化液出口，31为净化液管，32为净化液储液池，33为喷头，34为吸附层，35为阀门，36为过滤器，37为控制柜，38为闸门承载座，39为闸门本体，40为闸门，41为驱动机构，42为溶液吸附层，43为液压站，44为杂质排出口，45为阀门A。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1～4，活性炭生产设备，包括进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置、控制柜37，所述加热炉一端设有加热炉进料口，另一端设有加热炉出料口，所述进料装置正对着加热炉进料口设置，所述冷却装置正对着加热炉出料口设置，且冷却装置的一端与加热炉出料口通过法兰连接，所述取料装置正对着冷却装置的另一端设置，所述烟道处理装置通过排烟管与加热炉的炉腔连通，所述控制柜通过连接线与进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置连接。控制柜对进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置进行统一的控制。

所述进料装置包括进料装置承载座1、设置在进料装置承载座上的用于托放原料的托座2、设置在进料装置承载座上的用于将托座上的原料推送入加热炉中的推送机构3、设置在进料装置承载座上的控制柜A4，所述推送机构的伸缩端设有推送圆盘5。

所述加热炉包括加热炉本体，所述加热炉本体包括壳体6、在壳体内部轴向设置的炉体、设置在壳体与外炉体之间的保温层7，所述炉体包括外炉体8和内炉体9，外炉体和内炉体之间构成一个封闭的空腔，空腔中设有若干加热组件，所述内炉体的一端为加热炉进料口10，加热炉进料口处开启闸门，另一端为加热炉出料口11，加热炉出料口法兰设置，所述加热炉本体上设有连通内炉体炉腔的排烟管12，排烟管的一端与加热炉的炉腔连通，另一端与烟道处理装置连通。

所述加热组件包括包裹在内炉体上的保温材料13以及缠绕在保温材料上的电磁感应圈14，若干加热组件通过连接线与电磁控制器连接，所述内炉体为金属管道。

内炉体采用金属管体，可以使活性炭生产过程中受热均匀。通过电磁加热的方式实现对原料的加热，通过电磁控制器实现对若干加热组件的加热温度的温度调节和控制。

加热炉的炉体轴向分为18等分，第1和第18等分区没有温度，从加热炉进料口到加热炉出料口，第2～17等分区依次分为第1～8温区，每两个等分为一个温区，第3、4温区的温度相同，第5、6、7、8温区的温度相同，对应于每个温区设置一个加热组件。炉体的等分划分以及温区的划分并不局限于前面所述，根据实际情况，可作相应调整。

活性炭的原料放在反应容器中，反应容器置于托座上，推送机构通过其伸缩端的推送圆盘将反应容器推送到加热炉中。加热炉中可以放置18个反应容器，通过加热组件对反应容器中的原料进行加热。

首先将原料放在反应容器中，然后再将反应容器放入加热炉中进行加热，如此改变了以往加热炉的炉膛中原料过多堆积现象，同时也便于活性炭原料的送料以及活性炭的取料。反应容器可以有效避免了原料与炉膛直接接触可能发生的反应，从而提高加热炉的使用寿命。多个反应容器形成多个反应室，相互独立的反应室可有效实现环保和节能，同时，活性炭的质量可以得到保证，活性炭的产量也可以得到提高。

送料装置的设置使得活性炭原料不必再通过人工方式送入加热炉中进行加热，大大节约时间，节约人力资源，提高生产效率。送料装置送料方便快速，可减少送料过程中带入到加热炉中空气量，有效避免空气对活性炭的反应的影响，提高活性炭的产量和质量。

加热炉中设置的保温层，可以吸收炉体的热量，减小炉体热损失，有效降低加热炉的热损失。炉体中设置的加热组件避免了以往加热炉自重过大，消耗过大等问题。若干组加热组件的设置使得加热炉可根据实际的加工要求对内炉体中的原料的加热温度实现不同的温度控制，从而有效提高活性炭的产量和质量。炉体温区的设置使得原料温度控制均匀，可提高碳活化质量。

空气进入到加热炉中会对活性炭反应造成影响，为了更好地使外界空气不容易进入到加热炉中，所述加热炉本体上设有若干连通内炉体的进气管18，所述进料口和出料口处均设有一个连通内炉体的进气管，每向加热炉中送入一个反应容器，进气管就会开启向加热炉中送入保护气，进料口和出料口处进气管送入的保护气会形成气帘隔绝外界空气，从而保证活性炭的正常反应，保证活性炭的质量。所述进气管上设有电子阀，电子阀控制进气管是否向加热炉中送入保护气。

为了更好地检测加热炉内的加热温度以及对加热炉的加热温度进行有效控制，所述内炉体上设置有测温点15，所述壳体上设有温度器16，测温点通过连接线与温度器连接，测温点通过连接线与温度控制器连接，所述温度控制器和电磁控制器均设置在控制柜中。测温点测得相应温区的加热温度，温度器显示相应测温点测得加热温度，温度控制器接受相应测温点的测得加热温度的温度信号，当温度信号超出温度控制器预设范围时，温度控制器会向电磁控制器传达信号，电磁控制器根据信号进行调节，使得电磁加热的加热温度在预设的温度范围内。测温点、温度器、温度控制器的设置保证设备运行的可控性和稳定性。

经过加热炉加热后的活性炭需要经过冷却装置进行冷却，所述冷却装置包括冷却装置承载座19、设置在冷却装置承载座上的冷却套管20、设置在冷却装置承载座上的控制柜B21，所述冷却套管的径向截面为环形，冷却套管上设有进水口22和出水口23，冷却装置的一端与加热炉出料口法兰连接，另一端设有关闭闸门。从进水口向冷却套管中输入冷却水，然后再从出水口排除冷却水，冷去水在外界循环泵的作用下，使冷却套管中始终保持有冷却水。

冷却装置的设置使得加热后的活性炭不必再经过人工方式取出放置在地面进行冷却，有效减少活性炭在空气中被氧化所造成的损失，同时也简约人力，对于冷却后的活性炭的手机也较为方便。

所述取料装置包括取料装置承载座24、设置在取料装置承载座上的取料机构25，所述取料装置的伸缩端设有取料铲26。

在取料机构的驱动下取料铲伸入到冷去装置中进行取料，反应容器便置于取料铲上，然后再在取料机构的驱动下将反应容器取出，也即完成取料。

所述内炉体的内壁上设有若干对位于同一水平面上的凸起17，每对凸起关于内炉体的轴线对称。所述冷却套管的内壁上也设有若干对位于同一水平面上的凸起，每对凸起关于冷却套管的轴线对称。

凸起的设置目的在于便于送料装置将反应容器送入加热炉中，便于取料装置的取料铲伸入到冷去装置中将反应容器取出，同时，凸起的设置可避免反应容器与加热炉的内炉体的炉壁直接接触，从而可避免原料因过热而出现原料烧损，减小碳损。

所述开启闸门和关闭闸门均由设置在闸门下方的闸门承载座38支撑承载，所述闸门包括闸门本体39、闸门40、驱动闸门开启或关闭的驱动机构41，闸门与驱动机构的伸缩端连接，开启闸门和关闭闸门的开启和关闭由时间继电器控制，时间继电器设置在控制柜A中，每向加热炉中送入一个反应容器，开启闸门和关闭闸门便会开启和一次和关闭一次。

所述控制柜A还控制推送机构的运行、取料机构的运行、冷却装置的冷却水的循环、电子阀的工作，前述由控制柜A控制的相关装置的工作可通过控制柜上A上的按钮进行手控操作。所述控制柜B设置的目的在于防止活性炭的制备过程中出现意外情况时，可以通过控制柜B上的按钮手控操作停止活性炭生产设备的运行。所述控制柜又和控制柜A和控制柜B相互协调工作，当控制柜A和B的手控操作存在异常时，控制柜可继续活性炭生产设备的正常运行，控制柜的操作存在异常时，控制柜A和控制柜B可继续活性炭生产设备的正常运行。温度控制器和电磁控制器均设置在控制柜中，当加热温度需要调节时，通过温度控制器和电磁控制器进行调节。控制柜中还有警报器等，出现异常情况，报警器进行报警。

活性炭在加热反应过程中会产生烟气，加热炉的炉膛中也会产生杂质。

为处理烟气，设置了烟道处理装置。所述烟道处理装置的侧壁下端设有烟气入口27，连通加热炉炉腔的排烟管与烟气入口法兰连接，烟道处理装置的侧壁上端设有烟气出口28，将烟气排除室外的排烟管与烟气出口法兰连接，烟道处理装置的顶部设有净化液入口29，烟道处理装置的底部设有净化液出口30，净化液入口和净化液出口处均连接有净化液管31，净化液管的末端与净化液储液池32连接，净化储液池中设有循环泵，循环泵以实现净化液的不断循环，从而使得烟气能够得到有效净化。

所述净化液入口处的净化液管伸入到烟道处理装置中，且其末端设有若干均匀分布的喷头33，喷头的上方设有溶液吸附层42，喷头的下方设有吸附层34，溶液吸附层的位置低于烟气出口的位置，吸附层的位置低于喷头的位置、高于烟气入口的位置；所述净化液出口设有两个，每个净化液出口处依次设有阀门35、过滤器36、阀门。

喷头下方设置吸附层，喷头喷洒出的净化液将吸附层淋湿。烟气从加热炉进入烟道处理装置中，烟气中不可避免地会带有杂质，带有杂质的烟气首先经过淋湿的吸附层的过滤，从而将杂质过滤出残留在吸附层中，而过滤过的烟气通过吸附层来到吸附层的上方再次经过净化液的净化，净化后的烟气会通过溶液吸附层，然后再排出，大大减少环境污染，溶液吸附层会将烟气中带有的净化液吸收，溶液吸附层的设置可有效避免烟气将净化液带出，降低净化液的损失。吸附层中残留的杂质在净化液不断地冲击的下，最终在烟道处理装置的底部和净化液汇聚。烟道过滤器底部的过滤器对带有杂质的净化液进行过滤，过滤的杂质残留在过滤器中，而过滤后的净化液从净化液出口排除再次进入到净化液储液池中以便再次被使用。净化液出口处设有阀门，过滤器可拆卸，过滤器中的杂质积聚一定的量时，可关闭其中一个阀门，取出过滤器进行清洗，另一个阀门不关闭，正常工作。净化液出口设置两个，每个净化液出口处依次设有阀门35、过滤器36、阀门，如此设置可避免净化液受污染，提高净化液的使用率。

为处理加热炉炉膛中的产生的杂质，在冷却装置与加热炉连接的部位设有杂质排出口44，排出口处设有阀门A45。阀门的开启和关闭由控制柜A控制，闸门开启关闭一次，阀门A便开启关闭一次，以将堆积在杂质排出口的杂质排出。

活性炭生产设备的推送机构、取料机构、开启闸门的驱动机构、关闭闸门的驱动机构均采用液压驱动，这些由液压驱动的机构均是由液压站43提供液压动力。

本发明大大降低了工作者劳动强度，有效提高活性炭的产量和质量，减少环境污染。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.活性炭生产设备，其特征在于：包括进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置、控制柜，所述加热炉一端设有加热炉进料口，另一端设有加热炉出料口，所述进料装置正对着加热炉进料口设置，所述冷却装置正对着加热炉出料口设置，且冷却装置的一端与加热炉出料口通过法兰连接，所述取料装置正对着冷却装置的另一端设置，所述烟道处理装置通过排烟管与加热炉的炉腔连通，所述控制柜通过连接线与进料装置、加热炉、冷却装置、取料装置、烟道处理装置连接。

2.根据权利要求1所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述进料装置包括进料装置承载座、设置在进料装置承载座上的用于托放原料的托座、设置在进料装置承载座上的用于将托座上的原料推送入加热炉中的推送机构、设置在进料装置承载座上的控制柜A，所述推送机构的伸缩端设有推送圆盘。

3.根据权利要求1所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述加热炉包括加热炉本体，所述加热炉本体包括壳体、在壳体内部轴向设置的炉体、设置在壳体与外炉体之间的保温层，所述炉体包括外炉体和内炉体，外炉体和内炉体之间构成一个封闭的空腔，空腔中设有若干加热组件，所述内炉体的一端为加热炉进料口，加热炉进料口处开启闸门，另一端为加热炉出料口，加热炉出料口法兰设置，所述加热炉本体上设有连通内炉体炉腔的排烟管，排烟管的一端与加热炉的炉腔连通，另一端与烟道处理装置连通。

4.根据权利要求3所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述加热组件包括包裹在内炉体上的保温材料以及缠绕在保温材料上的电磁感应圈，若干加热组件通过连接线与电磁控制器连接，所述内炉体为金属管道。

5.根据权利要求3所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述加热炉本体上设有若干连通内炉体的进气管，所述进料口和出料口处均设有一个连通内炉体的进气管，所述进气管上设有电子阀，所述内炉体的内壁上设有若干对位于同一水平面上的凸起，每对凸起关于内炉体的轴线对称，所述内炉体上设置有测温点，所述壳体上设有温度器，测温₁点通过连接线与温度器连接，测温点通过连接线与温度控制器连接，所述温度控制器和电磁控制器均设置在控制柜中。

6.根据权利要求1所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述冷却装置包括冷却装置承载座、设置在冷却装置承载座上的冷却套管、设置在冷却装置承载座上的控制柜B，所述冷却套管的径向截面为环形，冷却套管上设有进水口和出水口，冷却装置的一端与加热炉出料口法兰连接，另一端设有关闭闸门。

7.根据权利要求6所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述冷却套管的内壁上设有若干对位于同一水平面上的凸起，每对凸起关于冷却套管的轴线对称。

8.根据权利要求1所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述取料装置包括取料装置承载座、设置在取料装置承载座上的取料机构，所述取料装置的伸缩端设有取料铲。

9.根据权利要求1所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述烟道处理装置的侧壁下端设有烟气入口，连通加热炉炉腔的排烟管与烟气入口法兰连接，烟道处理装置的侧壁上端设有烟气出口，将烟气排除室外的排烟管与烟气出口法兰连接，烟道处理装置的顶部设有净化液入口，烟道处理装置的底部设有净化液出口，净化液入口和净化液出口处均连接有净化液管，净化液管的末端与净化液储液池连接。

10.根据权利要求9所述的活性炭生产设备，其特征在于：所述净化液入口处的净化液管伸入到烟道处理装置中，且其末端设有若干均匀分布的喷头，喷头的上方设有溶液吸附层，喷头的下方设有吸附层，溶液吸附层的位置低于烟气出口的位置，吸附层的位置低于喷头的位置、高于烟气入口的位置；所述净化液出口设有两个，每个净化液出口处依次设有阀门、过滤器阀门。