CN104833204A - 一种碳分子筛连续生产用回转炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳分子筛连续生产用回转炉，包括多段炉管、一炉筒、一进料仓、一出料仓、一产品收集通道、一产品收集室、一驱动装置、多个加热装置和多个烟气收集管。其中，多段炉管首尾依次相连且内径逐段增大，且多段炉管倾斜设置，使首段炉管进料口在竖直方向上高于末段炉管出料口；炉筒同轴地套设于各段炉管外部，并与各段炉管之间具有环空；首段炉管进料口与进料仓相连接，末段炉管出料口与出料仓相连接，出料仓通过产品收集通道与产品收集室相连通；驱动装置驱动炉管绕轴线相对于炉筒旋转；多个加热装置与多段炉管一一对应，分别对每段炉管进行独立加热；每段炉管进料口处均设置有一烟气收集管，各个烟气收集管出口均与焚烧炉燃烧室相连通。

Description

一种碳分子筛连续生产用回转炉

技术领域

本发明涉及一种碳分子筛生产设备，尤其涉及一种碳分子筛连续生产用回转炉。

背景技术

在碳分子筛的生产过程中，炭化、调孔工艺是对产品进行开孔和调孔的过程，孔径的大小和孔径的均一性对产品的性能起着至关重要的影响。而炭化、调孔过程通常是在转炉的炉管内进行的，因此炉管内反应条件的控制显得非常重要。

目前，常用生产碳分子筛的转炉是间歇性生产的，每批物料装进炉管内都要经过完整的炭化、调孔过程，然后才能吊出电炉，等转炉炉管的温度降到室温后才能卸料，完成一个周期的生产。这种间歇式生产过程不仅操作繁琐、能量消耗大、能量利用率低，而且产能低，质量不稳定，安全性也较低，并对环境造成污染。

同时，市场上存在一种商业化连续式回转炉，其具有设备简单、操作灵活方便、运行能耗低、产量大、连续化生产运行稳定等优点，已成功应用于活性炭制造行业。但这种连续式回转炉也具有显而易见的缺点：炉内的温度梯度较大，炉内物料温度不能逐步提高，从而造成物料孔隙大小的极端不均匀性，严重影响产品性能。这些缺点是导致目前生产碳分子筛不能采用连续式回转炉的根本原因。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种既实现生产的连续性，又保证产品的质量，同时达到节能减排目标的碳分子筛连续生产用回转炉。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，它包括多段炉管、一炉筒、一进料仓、一出料仓、一产品收集通道、一产品收集室、一驱动装置、多个加热装置和多个烟气收集管；其中，多段所述炉管首尾依次相连且内径逐段增大，且多段所述炉管倾斜设置，并使首段所述炉管的进料口在竖直方向上高于末段所述炉管的出料口；所述炉筒同轴地套设于各段所述炉管外部，并且与各段所述炉管之间具有环空；首段所述炉管的进料口与所述进料仓相连接，末段所述炉管的出料口与所述出料仓相连接，所述出料仓通过所述产品收集通道与所述产品收集室相连通；所述驱动装置与所述炉管相连接，以驱动所述炉管绕轴线相对于所述炉筒旋转；多个所述加热装置设置在所述环空内，与多段所述炉管一一对应，分别对每段所述炉管进行独立加热；每段所述炉管的进料口处均设置有一所述烟气收集管，各个所述烟气收集管的出口均与焚烧炉燃烧室相连通。

所述炉筒为一两端敞口的空心长圆柱筒体，所述炉筒支撑在多条间隔设置的支撑腿上，多条所述支撑腿的高度由所述炉管的进料口向所述炉管的出料口依次降低，从而使所述炉管具有一定的倾斜角度；各条所述支撑腿的高度能根据所述炉管需要的倾斜角度进行调整。

所述炉管还包括扬料板和挡板，其中，所述扬料板设置在各段所述炉管的内壁上，所述挡板设置在除末段所述炉管外的其余各段所述炉管的末端出料口处，且所述挡板的直径大于其对应炉管的外径、小于相邻的后一段炉管内径。

各段所述炉管的首末端相互固定，在所述炉筒内形成一个转动体，所述驱动装置位于所述炉筒外部、靠近首段所述炉管处，驱动所有炉管一起绕轴线相对于所述炉筒旋转；或者，各段所述炉管相互不固定，所述驱动装置包括位于所述环空内的多个驱动单元，与各段所述炉管一一对应，分别驱动各段所述炉管独立绕轴线相对于所述炉筒旋转。

所述环空内设置有保温隔热层，各段所述炉管上均设置有主控热电偶和监测热电偶，所述主控热电偶用于控制所述加热装置独立设置加热温度对各段所述炉管进行加热，所述监测热电偶用于监测各段所述炉管内的温度；多段所述炉管的加热温度由首段炉管至末段炉管逐渐升高。

所述进料仓为斗式结构，内部设置有螺旋给料板或者插板；所述进料仓与首段所述炉管在轴向相对固定，并通过密封法兰密封连接，末段所述炉管与所述出料仓之间通过膨胀密封装置密封连接。

所述烟气收集管的底部设置有氮气支管，所述氮气支管与氮气管道相连接，用于向所述炉管内通入氮气；所述保温隔热层采用岩棉或者玻璃纤维棉或硅酸铝保温材料制成。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明提供的碳分子筛连续生产用回转炉，由于采用多段炉管，每段炉管均设置有独立的加热装置，可以根据产品需要的温度梯度，设置具体的炉管数量，从而炉内的物料可以连续进出，均匀加热，简化了生产过程，实现了生产的连续性，大大缩短了生产周期，提高了碳分子筛的产能和生产效率，同时还极大地降低了能耗，减少了生产成本。2、由于炉管采用独立加热装置，炉内温度可以逐渐提高，物料的受热更均匀，从而使得物料孔隙大小更均匀，保证了产品的性能。3、回转炉设置有烟气收集管，可以使物料被加热炭化时释放出的大量挥发性气体均匀地释放出来，进行可控性的处理，节能减排，有效减少环境污染。

附图说明

图1是本发明的剖视结构示意图；

图2是本发明的右视结构示意图；

图3是图1中A-A剖面的结构示意图；

图4是图1中B-B剖面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1～图4所示，本发明的碳分子筛连续生产用回转炉包括多段炉管1、一炉筒2、一进料仓3、一出料仓4、一产品收集通道5、一产品收集室6、一驱动装置7、多个加热装置(图中未示出)和多个烟气收集管8。

其中，多段炉管1首尾依次相连且各段炉管1的内径逐段增大，同时多段炉管1倾斜设置，并使首段炉管1的进料口在竖直方向上高于末段炉管1的出料口。炉筒2为一两端敞口的空心长圆柱筒体，其同轴地套设于各段炉管1外部，并且与各段炉管1之间具有环空，环空内设置有保温隔热层21。首段炉管1的进料口与进料仓3相连接，末段炉管1的出料口与出料仓4相连接，出料仓4通过产品收集通道5与产品收集室6相连通。驱动装置7与炉管1相连接，以驱动炉管1绕轴线相对于炉筒2旋转。多个加热装置设置在炉管1与炉筒2之间的环空内，并与多段炉管1一一对应，分别对每段炉管1进行独立加热，每段炉管1的加热温度均可以独立设置。每段炉管1的进料口处均设置有一烟气收集管8，各个烟气收集管8的出口均与焚烧炉燃烧室(图中未示出)相连通。

上述实施例中，保温隔热层11采用耐高温保温隔热材料制成，例如岩棉或者玻璃纤维棉或者硅酸铝保温材料等。

上述实施例中，多段炉管1的加热温度由首段炉管1至末段炉管1逐渐升高。

上述实施例中，炉筒2支撑在多条间隔设置的支撑腿9上，且支撑腿9的高度由炉管1的进料口向炉管1的出料口依次降低，从而使炉管1具有一定的倾斜角度。同时，各条支撑腿9的高度可调，这样可以根据炉管1需要的倾斜角度，调整各条支撑腿9的高度。

上述实施例中，每段炉管1均还包括有扬料板11和挡板12，其中，扬料板11设置在各段炉管1的内壁上，当炉管1转动时可以翻动物料，并促使物料由进料口向出料口移动；挡板12设置在除末段炉管1外的其余各段炉管1的末端出料口处，且挡板12的直径大于其对应炉管的外径、小于相邻的后一段炉管内径，用于防止后一段炉管1内的烟气进入，同时不影响物料的排出。

上述实施例中，各段炉管1的首末端相互固定，在炉筒2内形成一个转动体，驱动装置7位于炉筒2外部、靠近首段炉管1处，驱动所有炉管1一起绕轴线相对于炉筒2旋转；或者，各段炉管1相互不固定，驱动装置7包括位于炉管1与炉筒2之间的环空内的多个驱动单元(图中未示出)，与各段炉管1一一对应，分别驱动各段炉管1独立绕轴线相对于炉筒2旋转。

上述实施例中，各段炉管1上还设置有主控热电偶13和监测热电偶14，主控热电偶13用于控制加热装置独立设置加热温度对各段炉管1进行加热，监测热电偶14用于监测各段炉管1内的温度。

上述实施例中，进料仓3为斗式结构，内部设置有螺旋给料板(图中未示出)或者插板(图中未示出)，可以实现物料的自动投放。

上述实施例中，在烟气收集管8的底部还设置有氮气支管(图中未示出)，氮气支管与氮气管道相连接，用于向炉管1内通入氮气，起到氮气保护炉管1内物料和防止空气进入炉管1的作用。

上述实施例中，进料仓3与首段炉管1在轴向相对固定，并通过密封法兰(图中未示出)密封连接，末段炉管1与出料仓4之间通过膨胀密封装置41密封连接，在防止空气进入炉管1内的同时，保证炉管1在受热时可以膨胀，不易损坏。

本发明在使用时，物料由进料仓3自动投放，进入首段炉管1内，加热装置对炉管1进行加热，驱动装置7驱动炉管1绕轴线旋转，扬料板11随着炉管1的旋转翻动物料，使物料在炉管1内被均匀加热炭化；由于炉管1为倾斜设置，随着炉管1的旋转，物料在重力和扬料板11的作用下，自动由首段炉管1向末段炉管1方向流动，然后进入出料仓4，并在产品收集通道5内得到冷却，最终流出至产品收集室6，实现了碳分子筛的连续生产，大大缩短了生产周期，提高了的产能和生产效率。由于炉管1的温度是从首段炉管1至末段炉管1逐渐升高的，物料的受热更均匀，使得物料孔隙大小也更均匀，从而有效保证了产品的性能。

物料在炉管1内被加热炭化的同时会释放出大量的挥发性气体，由于炉管1倾斜设置，挥发性气体比空气轻，运动方向和物料正好相反，可以与充入炉管1内用于氮气保护的氮气汇合，进入每段炉管1对应的烟气收集管8中，并最终汇集在一起进入焚烧炉燃烧室进行尾气处理，可以有效降低尾气排放，节能减排，保护环境。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、设置位置、及其连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，它包括多段炉管、一炉筒、一进料仓、一出料仓、一产品收集通道、一产品收集室、一驱动装置、多个加热装置和多个烟气收集管；

其中，多段所述炉管首尾依次相连且内径逐段增大，且多段所述炉管倾斜设置，并使首段所述炉管的进料口在竖直方向上高于末段所述炉管的出料口；

所述炉筒同轴地套设于各段所述炉管外部，并且与各段所述炉管之间具有环空；

首段所述炉管的进料口与所述进料仓相连接，末段所述炉管的出料口与所述出料仓相连接，所述出料仓通过所述产品收集通道与所述产品收集室相连通；

所述驱动装置与所述炉管相连接，以驱动所述炉管绕轴线相对于所述炉筒旋转；

多个所述加热装置设置在所述环空内，与多段所述炉管一一对应，分别对每段所述炉管进行独立加热；

每段所述炉管的进料口处均设置有一所述烟气收集管，各个所述烟气收集管的出口均与焚烧炉燃烧室相连通。

2.如权利要求1所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，所述炉筒为一两端敞口的空心长圆柱筒体，所述炉筒支撑在多条间隔设置的支撑腿上，多条所述支撑腿的高度由所述炉管的进料口向所述炉管的出料口依次降低，从而使所述炉管具有一定的倾斜角度；各条所述支撑腿的高度能根据所述炉管需要的倾斜角度进行调整。

3.如权利要求1或2所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，所述炉管还包括扬料板和挡板，其中，所述扬料板设置在各段所述炉管的内壁上，所述挡板设置在除末段所述炉管外的其余各段所述炉管的末端出料口处，且所述挡板的直径大于其对应炉管的外径、小于相邻的后一段炉管内径。

4.如权利要求1或2所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，各段所述炉管的首末端相互固定，在所述炉筒内形成一个转动体，所述驱动装置位于所述炉筒外部、靠近首段所述炉管处，驱动所有炉管一起绕轴线相对于所述炉筒旋转；

或者，各段所述炉管相互不固定，所述驱动装置包括位于所述环空内的多个驱动单元，与各段所述炉管一一对应，分别驱动各段所述炉管独立绕轴线相对于所述炉筒旋转。

5.如权利要求3所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，各段所述炉管的首末端相互固定，在所述炉筒内形成一个转动体，所述驱动装置位于所述炉筒外部、靠近首段所述炉管处，驱动所有炉管一起绕轴线相对于所述炉筒旋转；

或者，各段所述炉管相互不固定，所述驱动装置包括位于所述环空内的多个驱动单元，与各段所述炉管一一对应，分别驱动各段所述炉管独立绕轴线相对于所述炉筒旋转。

6.如权利要求1或2或5所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，所述环空内设置有保温隔热层，各段所述炉管上均设置有主控热电偶和监测热电偶，所述主控热电偶用于控制所述加热装置独立设置加热温度对各段所述炉管进行加热，所述监测热电偶用于监测各段所述炉管内的温度；多段所述炉管的加热温度由首段炉管至末段炉管逐渐升高。

7.如权利要求3所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，所述环空内设置有保温隔热层，各段所述炉管上均设置有主控热电偶和监测热电偶，所述主控热电偶用于控制所述加热装置独立设置加热温度对各段所述炉管进行加热，所述监测热电偶用于监测各段所述炉管内的温度；多段所述炉管的加热温度由首段炉管至末段炉管逐渐升高。

8.如权利要求1或2或5或7所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，所述进料仓为斗式结构，内部设置有螺旋给料板或者插板；所述进料仓与首段所述炉管在轴向相对固定，并通过密封法兰密封连接，末段所述炉管与所述出料仓之间通过膨胀密封装置密封连接。

9.如权利要求3所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，所述进料仓为斗式结构，内部设置有螺旋给料板或者插板；所述进料仓与首段所述炉管在轴向相对固定，并通过密封法兰密封连接，末段所述炉管与所述出料仓之间通过膨胀密封装置密封连接。

10.如权利要求1或2或5或7或9所述的一种碳分子筛连续生产用回转炉，其特征在于，所述烟气收集管的底部设置有氮气支管，所述氮气支管与氮气管道相连接，用于向所述炉管内通入氮气；所述保温隔热层采用岩棉或者玻璃纤维棉或硅酸铝保温材料制成。