CN105016339A - 一种炒式活性炭炉 - Google Patents

Abstract

一种炒式活性炭炉，在炉膛内设有由若干块固定的炉节竖向叠加在一起构成的炉床，炉床的中心部设有旋转芯轴，炉床与保温外壳的内壁之间设置为燃烧烟火通道，炉节包括物料炒拌室和烟火回火通道形成对物料炒拌室的上下两面同时加热，旋转芯轴上设有伸入到各个炉节的物料炒拌室内的炒拌转盘，转盘的外缘与物料炒拌室的侧壁之间设置为物料下行外通道，在转盘的下表面铰接有若干将物料拨向物料下行内通道的动抄片，在物料炒拌室的顶盖的下表面铰接有若干将物料拨向物料下行外通道的定抄片，每个炉节的物料炒拌室均设有活化剂输入管和碳化活化物料产生的可燃气体输出管。简化并净化了生产过程，大大降低了能耗、提高了产品收率和产品质量。

Description

一种炒式活性炭炉

技术领域

 本发明涉及一种活性炭生产设备，特别是一种炒式活性炭炉。

背景技术

目前，在活性炭生产技术方面，普遍的是采用化学活化法对原料进行预处理。化学活化法预处理最有代表性的是：氯化锌法、磷酸（盐）法、氯化钙法和以碱为活化剂（碱法）的化学活化法。化学活化法是把化学药品加入原料中，然后在惰性气体介质中加热，进行炭化和活化的一种方法。但化学活化法有三大缺点：① 对设备腐蚀性很大；② 污染环境；③活性炭中残留有化学药品活化剂，应用方面受到限制。

世界著名活性炭活化设备有欧美的多段炉（MHF)、前苏联的“斯列普”炉（SLIP)，共同特点是物料与燃气及活化剂运行方向相反逆向运行，但不适应秸秆加工做活性炭，秸秆特性是密度小，极松散。如采用粉碎再造粒会增加活性炭成本，不经济。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种适应秸秆加工做活性炭、保证产出活性炭质量稳定、操作简便的炒式活性炭炉。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种炒式活性炭炉，设有炉体，炉体设有保温外壳，在保温外壳内设有炉床，炉体的上部设有进料管和排烟管，排烟管与烟气总管相接，炉体的下部设有活性碳出料口，由进料口至出料口的炉体内设有竖向设置的炉膛，其特点是：在炉膛内设有由若干块固定的炉节竖向叠加在一起构成的炉床，炉床的中心部设有旋转芯轴，炉床与保温外壳的内壁之间设置为燃烧烟火通道，所述的炉节设有物料炒拌室，物料炒拌室的下部为敞口结构，物料炒拌室的顶部设有顶盖，顶盖的中心设有旋转芯轴的通过孔，通过孔向上连接有下料管，下料管的内壁与旋转芯轴之间设置为物料下行内通道，下料管的上端设有与上层炉节敞口配合的上板，上板的中心设有与下料管管口相接的通孔，在上板的下表面与顶盖的上表面之间设置有圆环形的烟火导流板，烟火导流板的外缘与保温外壳的内壁相接，烟火导流板的内缘与下料管的外壁之间构成回火通道，形成对物料炒拌室的上下两面同时加热，在所述的旋转芯轴上设有伸入到各个炉节的物料炒拌室内的炒拌装置，炒拌装置包括与旋转芯轴固定的转盘，转盘的外缘与物料炒拌室的侧壁之间设置为物料下行外通道，在转盘的下表面铰接有若干将上板上表面的物料拨向物料下行内通道的动抄片，在物料炒拌室的顶盖的下表面铰接有若干将转盘上表面的物料拨向物料下行外通道的定抄片，每个炉节的物料炒拌室均设有活化剂输入管和碳化活化物料产生的可燃气体输出管。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，可燃气体输出管通过设在炉体外的燃气循环管路与炉体内的燃烧烟火通道相通，在燃气循环管路中装有焦油提取器。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在旋转芯轴的最上一层和最下一层的炒拌装置设有炒拌架，所述炒拌架设有固定在旋转芯轴上的内圈，内圈向四周伸出若干支杆，在每个支杆上均设有向下设置的炒片，所有炒片呈渐开线形布置。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在炉体下部的侧壁上设有辅助加热炉膛。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的旋转芯轴为中空的轴体，旋转芯轴的中心设有冷却风道，在旋转芯轴的下端设有与冷却风道相通的进风口，在旋转芯轴的上部设有出气孔，在旋转芯轴的出气孔周边设有导气装置，导气装置和炉体的排烟管均与烟气总管相接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，进料管的上端口处设有螺旋给料器。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，活性碳出料口处设有带冷却水套的螺旋输送机。

本发明与现有技术相比，炒式活性炭炉用物理活化代替普遍采用的化学活化。生产过程中不加入任何化学药剂，因此生产出的产品也就不存在化学药剂残留。炉节采用杯型特殊结构设计，比一般炉床增加两倍以上受热面积，且使燃烧室与活化室完全隔开，使燃烧气体无法与物料接触，从而避免了原料和活性炭的烧损，提高了活性炭的得率和质量。利用秸秆这一农业废弃物采用绿色环保的、极其节能节水生产工艺生产优质活性炭。工艺、设备独特而高效，简化并净化了生产过程，大大降低了能耗、提高了产品收率和产品质量，生产的中高级性能活性炭性能指标均达到国家标准要求。实现了高起点、建设快、成本低的经济效果。

炒式活性炭炉这一顶目顺应国家发展循环经济产业政策，满足国家、地方禁烧防污治霾迫切需要，对社会公益事业贡献显著，顶目创新性强、技术含量高、附加值高、产品竞争力强、市场潜力大、能在短时间内形成较大规模效益。炒式活性炭炉在生产活性炭过程中产生的尾气用于炉体自身加热。生产过程中只需要外部少量的水和电及煤，是真正资源节约的典型。

抄式活性炭炉可三种状态运行，碳化炉、碳化活化炉、活化炉。抄式活性炭炉采用标准模块化设计，安装维修保养简单方便。抄式活性炭炉自动化程序控制，功能转换简单及控制直观，保证产出活性炭质量稳定，操作简便，用人少。

附图说明

图1为本发明的结构简图；

图2为炉节的结构图；

图3为旋转芯轴的结构图；

图4为转盘的结构图；

图5为炒拌架的结构图。

具体实施方式

一种炒式活性炭炉，设有炉体，炉体设有保温外壳7，在保温外壳7内设有炉床，炉体的上部设有进料管3和排烟管4，排烟管4与烟气总管1相接，炉体的下部设有活性碳出料口，由进料口至出料口的炉体内设有竖向设置的炉膛，在炉膛内设有由若干块固定的炉节竖向叠加在一起构成的炉床5，炉床5的中心部设有旋转芯轴4，炉床与保温外壳的内壁之间设置为燃烧烟火通道，所述的炉节设有物料炒拌室19，物料炒拌室19的下部为敞口结构，物料炒拌室的顶部设有顶盖18，顶盖18的中心设有旋转芯轴的通过孔15，通过孔向上连接有下料管16，下料管16的内壁与旋转芯轴之间设置为物料下行内通道，下料管的上端设有与上层炉节敞口配合的上板14，上板14的中心设有与下料管管口相接的通孔，在上板14的下表面与顶盖的上表面之间设置有圆环形的烟火导流板13，烟火导流板13的外缘与保温外壳的内壁相接，烟火导流板13的内缘与下料管的外壁之间构成回火通道，形成对物料炒拌室的上下两面同时加热，在所述的旋转芯轴4上设有伸入到各个炉节的物料炒拌室内的炒拌装置，炒拌装置包括与旋转芯轴固定的转盘21，转盘21的外缘与物料炒拌室的侧壁之间设置为物料下行外通道，在转盘21的下表面铰接有若干将上板上表面的物料拨向物料下行内通道的动抄片22，在物料炒拌室的顶盖18的下表面铰接有若干将转盘上表面的物料拨向物料下行外通道的定抄片17，每个炉节的物料炒拌室均设有活化剂输入管6和碳化活化物料产生的可燃气体输出管11。

可燃气体输出管11通过设在炉体外的燃气循环管路10与炉体内的燃烧烟火通道相通，在燃气循环管路10中装有焦油提取器12。

在旋转芯轴的最上一层和最下一层的炒拌装置设有炒拌架，所述炒拌架设有固定在旋转芯轴上的内圈24，内圈向四周伸出若干支杆25，在每个支杆上均设有向下设置的炒片，所有炒片呈渐开线形布置。

在炉体下部的侧壁上设有辅助加热炉膛8。

所述的旋转芯轴为中空的轴体，旋转芯轴4的中心设有冷却风道，在旋转芯轴的下端设有与冷却风道相通的进风口23，在旋转芯轴的上部设有出气孔20，在旋转芯轴的出气孔周边设有导气装置，导气装置和炉体的排烟管均与烟气总管1相接。

进料管的上端口处设有螺旋给料器2。活性碳出料口处设有带冷却水套的螺旋输送机9。

炉节采用杯型特殊结构设计，比一般炉床增加两倍以上受热面积，且使燃烧室与活化室完全隔开，使燃烧气体无法与物料接触，从而避免了原料和活性炭的烧损，提高了活性炭的得率和质量。

抄式活性炭炉是由十几层标准模块化平面炉节上下叠加组成，紧贴着炉床是炉墙。炉床和炉墙是静止不动的。旋转芯轴置于整个炉子的中心，多个转盘等距固定旋转芯轴上并位于各炉节内部。炉节和转盘依次交错布置。若干抄片分别用铰链安装在转盘下面及炉节内顶面。以使抄片自动紧贴其下接触面。抄片在转盘及炉床上都以螺旋分布，但两者方向相反，这样布置能使物料翻动均匀，物料与加热面接触更充分。旋转芯轴置于底座上，且通过链条与减速机和电机连接。旋转芯轴上端置于定心控制轮内，旋转芯轴在电机的驱动下带动转盘及与其连接的抄片一起旋转。

物料自炉体顶端进入活化炉后首先落在炉节上，随着动抄片绕轴旋转物料被不停的由外向内翻炒推移。物料移动到炉节下料管边缘时在重力作用下落到炉节下面物料炒拌室内的转盘上面。物料随转盘转动，在定抄片的作用下物料由内向外翻炒推移。物料移动到转盘边缘时在重力作用下落到下一个炉节顶盖上面，以此类推自上而下从最下层出口进入夹套式水冷却螺旋输送机经水冷却后从出料口落下。物料的活化时间由旋转芯轴旋转速度自动控制。

此活性炭炉采用立式外加热结构设计，加热炉体时在燃烧室加入煤炭燃烧，加热炉体时转动旋转芯轴，使各个部件受热均匀。待各炉床加热到所需温度时便可加入物料。比一般炉床增加两倍以上受热面积，且整个炉床受热比较均匀。冷却鼓风机出口分两管道，且都装有阀门调节风量。一道与旋转芯轴内部相连，冷却旋转芯轴空气与尾气一同排出；另一道冷却最底层活性炭，其出口与燃烧室底部相连排出热空气供煤炭燃烧。

抄式活性炭炉可三种状态运行，碳化炉、碳化活化炉、活化炉。抄式活性炭炉采用标准模块化设计，安装维修保养简单方便。抄式活性炭炉自动化程序控制，功能转换简单及控制直观，保证产出活性炭质量稳定，操作简便，用人少。

炒式活性炭炉主要解决活性炭生产中以下几个问题：一是解决了秸秆资源的高值化利用问题；二是解决了活性炭本身生产过程中的污染问题：三是解决了活性炭成本高的问题，四是解决了活性炭生产的高能耗问题。

Claims (7)

1.一种炒式活性炭炉，设有炉体，炉体设有保温外壳，在保温外壳内设有炉床，炉体的上部设有进料管和排烟管，排烟管与烟气总管相接，炉体的下部设有活性碳出料口，由进料口至出料口的炉体内设有竖向设置的炉膛，其特征在于：在炉膛内设有由若干块固定的炉节竖向叠加在一起构成的炉床，炉床的中心部设有旋转芯轴，炉床与保温外壳的内壁之间设置为燃烧烟火通道，所述的炉节设有物料炒拌室，物料炒拌室的下部为敞口结构，物料炒拌室的顶部设有顶盖，顶盖的中心设有旋转芯轴的通过孔，通过孔向上连接有下料管，下料管的内壁与旋转芯轴之间设置为物料下行内通道，下料管的上端设有与上层炉节敞口配合的上板，上板的中心设有与下料管管口相接的通孔，在上板的下表面与顶盖的上表面之间设置有圆环形的烟火导流板，烟火导流板的外缘与保温外壳的内壁相接，烟火导流板的内缘与下料管的外壁之间构成回火通道，形成对物料炒拌室的上下两面同时加热，在所述的旋转芯轴上设有伸入到各个炉节的物料炒拌室内的炒拌装置，炒拌装置包括与旋转芯轴固定的转盘，转盘的外缘与物料炒拌室的侧壁之间设置为物料下行外通道，在转盘的下表面铰接有若干将上板上表面的物料拨向物料下行内通道的动抄片，在物料炒拌室的顶盖的下表面铰接有若干将转盘上表面的物料拨向物料下行外通道的定抄片，每个炉节的物料炒拌室均设有活化剂输入管和碳化活化物料产生的可燃气体输出管。

2.根据权利要求1所述的炒式活性炭炉，其特征在于：可燃气体输出管通过设在炉体外的燃气循环管路与炉体内的燃烧烟火通道相通，在燃气循环管路中装有焦油提取器。

3.根据权利要求1所述的炒式活性炭炉，其特征在于：在旋转芯轴的最上一层和最下一层的炒拌装置设有炒拌架，所述炒拌架设有固定在旋转芯轴上的内圈，内圈向四周伸出若干支杆，在每个支杆上均设有向下设置的炒片，所有炒片呈渐开线形布置。

4.根据权利要求1所述的炒式活性炭炉，其特征在于：在炉体下部的侧壁上设有辅助加热炉膛。

5.根据权利要求1所述的炒式活性炭炉，其特征在于：所述的旋转芯轴为中空的轴体，旋转芯轴的中心设有冷却风道，在旋转芯轴的下端设有与冷却风道相通的进风口，在旋转芯轴的上部设有出气孔，在旋转芯轴的出气孔周边设有导气装置，导气装置和炉体的排烟管均与烟气总管相接。

6.根据权利要求1所述的炒式活性炭炉，其特征在于：进料管的上端口处设有螺旋给料器。

7.根据权利要求1所述的炒式活性炭炉，其特征在于：活性碳出料口处设有带冷却水套的螺旋输送机。