CN105858654A - 外热式活性炭活化方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外热式活性炭活化的方法及其装置，该装置包括进料装置、活化装置，还包括尾气回收再利用装置，由除尘装置、尾气风机、助燃风机和外置加热装置组成，活化装置上端尾气出口通过管线与除尘装置的进口相连，除尘装置的出口通过管线与尾气风机进口相连，尾气风机出口管线分为两路，一路进入外置加热装置，另一路送至用户，两路管线分别通过阀门控制开关，外置加热装置通过烟道与活化装置底端连通；该装置解决了活化生产过程中的不足，活化过程采用自热式，不需要外加热源，减少了活化过程的尾气的排放，并且有效的利用了尾气的余热，对全行业的节能减排、降耗、提效有很好的推动作用，同时具有投资省、产量大的优势。

Description

外热式活性炭活化方法及其装置

技术领域

本发明涉及煤化工领域，特别是活性炭生产领域，具体是一种外热式活性炭活化方法及其装置。

背景技术

现有活性炭生产过程中，活化炉是一个核心设备，普遍采用的炉型为以下三种：

1、斯列普活化炉

斯列普活化炉是现在国内采用的最多的活化炉，由前苏联引入其优点是：（1）自热式，不需要外加热源。（2）产品质量较均匀。（3）尾气焚烧后所产蒸汽能够满足自身用汽需要。其缺点是：（1）产量小，最大单台炉仅产小于4000吨/年。（2）对炭化料粒度要求严格，炭化料粒度不均时，产量降低，活化不均匀。（3）相对于产量来说吨活性炭投资大，吨活性炭投资约为800元。（4）因炉内多点配风，氧气含量难控制，造成无效烧失高。

2、多膛炉

多膛炉是由多个炉膛组成的，其优点是：（1）对炭化料粒度要求不严。（2）产量比斯列普炉大。（3）炉体温度均匀，活化损耗比斯列普炉小。尾气焚烧发电。其缺点是：（1）需要外加热源，生产时需要天然气加热提高炉温。（2）投资大，吨活性炭投资大约为3750元。活性炭成本增加，由于使用天然气与投资折旧大活性炭成本有所增加。活化气体与料接触面太小，气体利用率不高。

3、回转式活化炉

回转式活化炉优点：对炭化料粒度要求不高，对粒度较小的炭化料也能活化。缺点：（1）产量低，单台炉年产1000吨左右。（2）气流利用率不高。（3）需外加热源，提高了活性炭的生产能耗。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种外热式活性炭活化方法及其装置，解决了活化生产过程中的不足，活化过程采用自热式，不需要外加热源，活化尾气回收再利用，减少了活化过程的尾气的排放，并且有效的利用了尾气的余热，对全行业的节能减排、降耗、提效有很好的推动作用，同时具有投资省、产量大的优势。

本发明可以通过以下技术方案予以实现：

一种外热式活性炭活化方法，包括活化装置中气体活化过程、活化过程所产生的尾气除尘过程、尾气在活化装置外焚烧过程、焚烧后的废气返回至活化装置回收再利用的过程；

进一步地，上述尾气除尘过程采用二次除尘；

进一步地，上述尾气焚烧过程通过压力控制采用正压燃烧；

进一步地，上述焚烧后的烟气通过混配水蒸气来控制进入活化装置的温度和气氛；

进一步地，上述烟气在返回至活化装置的过程中，对烟气的温度、压力、含氧量进行在线监测；

上述方法所采用的外热式活性炭活化装置，一种外热式活性炭活化装置，包括进料装置、活化装置，其特征在于，还包括尾气回收再利用装置，所述尾气回收再利用装置由除尘装置、尾气风机、助燃风机和外置加热装置组成，所述活化装置上端尾气出口通过管线与除尘装置的进口相连，所述除尘装置的出口通过管线与尾气风机进口相连，所述尾气风机出口管线分为两路，一路进入外置加热装置，另一路送至用户，两路管线分别通过阀门A、阀门B控制开关，所述外置加热装置出口通过烟道与活化装置底端连通；

进一步地，上述活化装置是内置阵伞的活化炉；采用炉内阵伞回收活化尾气，通过除尘装置过滤掉固体杂质后，经风机送出，除进入外置加热装置自用外其余尾气可送到任何用气点，增加尾气利用率；

进一步地，上述除尘装置由旋风除尘装置和布袋除尘装置依次串联组成，其中旋风除尘装置与活化炉相连；

进一步地，上述布袋除尘装置为两个布袋除尘装置串联组成；

进一步地，上述外置加热装置是焚烧炉；焚烧压力采用正压燃烧，一方面，提高燃烧速度，另一方面，提高送入活化炉内的气体压力以加速活化；

进一步地，上述焚烧炉与活化炉底端连通的烟道靠近焚烧炉一侧设有含氧监测装置；采用活化过程所产生的尾气炉外焚烧工艺，控制进入活化炉的炉含氧量，减少炭的无效烧失，提高炭的得率；

进一步地，上述焚烧炉与活化炉底端连通的烟道靠近焚烧炉一侧设有温度监测装置；通过在线监测焚烧炉内烟气的温度、压力、含氧量等指标，以保障入活化炉的烟气的工艺要求，减少无效烧失；

进一步地，上述焚烧炉一侧顶部设有蒸汽入口；

进一步地，上述进料装置包括上料斗和皮带输送装置。

本发明一种外热式活性炭活化装置，具有如下的有益效果：

1、本发明的外热式活性炭活化装置，活化炉排出的尾气经处理后进入外置焚烧炉燃烧，燃烧后的废气直接送入活化炉，通过在烟道混配蒸汽来控制活化气体入炉的温度和气氛，使得活化尾气得到合理的利用，本发明的活化装置正常生产时无需外加热源，可以保证活化温度，降低了生产能耗，节省了生产成本，同时，减少了尾气的污染排放。

2、本发明的活化装置在烟道管线上安装在线氧检测仪，通过控制风量，以控制入炉废气含氧量，能够用有效的减少因氧含量高造成的无效烧失，从而提高活性炭得率。

3、本发明的活化装置产量较大，均高于列普炉和多膛炉，易于大型化生产，进一步减少了用工成本，提高了生产效率，单台炉产量可达大于1万吨/年。

4、本发明生产工艺简单，投资少，每吨活性炭投资约400元，大大节省了生产企业投资费用。

附图说明

图1 为本发明一种外热式活性炭活化装置结构示意图；

图中，1、尾气风机，2、助燃风机，3、阀门A，4、烟道，5、活化炉，6、旋风除尘装置，7、布袋除尘装置，8、焚烧炉，9、含氧监测装置，10、温度监测装置，11、蒸汽入口，12、上料斗，13、皮带输送装置，14、阵伞，15、阀门B；A、蒸汽，B、用户。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及说明书附图对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

实施例1

一种外热式活性炭活化方法，包括活化装置中气体活化过程、活化过程所产生的尾气除尘过程、尾气在活化装置外焚烧过程、焚烧后的废气返回至活化装置回收再利用的过程。活化过程产生的尾气经二次除尘后，彻底过滤掉固体杂质，一部分送去用户使用，另一部分送去焚烧，尾气焚烧过程通过压力控制采用正压燃烧，焚烧后的烟气通过混配蒸气来控制进入活化装置的温度和气氛；通过对返回至活化装置过程中的烟道内氧含量、温度等参数进行控制，调节至最佳的活化气状态，为活化过程的顺利进行提供保障，实现了尾气及余热的回收再利用，降低了生产能耗，提高了活化效率，节省了生产成本，同时，减少了尾气的污染排放。

上述外热式活性炭活化方法所采用的外热式活性炭活化装置，如图1所示，包括进料装置、活化装置，还包括尾气余热回收再利用装置，所述尾气余热回收再利用装置由除尘装置、尾气风机1、助燃风机2和外置加热装置组成，所述活化装置上端尾气出口通过管线与除尘装置的进口相连，所述活化装置是内置阵伞14的活化炉5；采用炉内阵伞14回收活化尾气，通过除尘装置过滤掉固体杂质后，经尾气风机1送出，除进入外置加热装置自用外其余尾气可送到任何用气点（用户B），增加尾气利用率；所述除尘装置由旋风除尘装置6和布袋除尘装置7依次串联组成；布袋除尘装7置为两个布袋除尘装置7串联组成；所述布袋除尘装置7的出口通过管线与尾气风机1进口相连，所述尾气风机1出口管线分为两路，一路进入外置加热装置，另一路送至任何用气点（用户B），两路管线分别通过阀门A3、阀门B15控制开关，所述外置加热装置出口通过烟道4与活化装置底端连通；所述外置加热装置是焚烧炉8；焚烧压力采用正压燃烧，一方面，提高燃烧速度，另一方面，提高送入活化炉5内的气体压力以加速活化，从而提高活化效率，使产量大幅增加。

焚烧炉8与活化炉5底端连通的烟道4靠近焚烧炉8一侧设有含氧监测装置9；通过在线监测氧含量，调节助燃风机2的送风量来控制进入活化炉5的炉含氧量，从而减少炭的无效烧失，提高炭的得率；焚烧炉8与活化炉5底端连通的烟道5靠近焚烧炉8一侧还设有温度监测装置10；通过在线监测焚烧炉8内烟气的温度、压力、含氧量等指标，以保障进入活化炉5烟气的工艺要求，减少无效烧失。所述焚烧炉8一侧顶部设有蒸汽入口11，通过在烟道4内混配蒸汽A来控制活化气体进入活化炉5的温度和气氛，使得活化尾气得到合理的利用，所述进料装置包括上料斗12和皮带输送装置13。

本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种外热式活性炭活化方法，包括活化装置中气体活化过程、活化过程所产生尾气的除尘过程、尾气在活化装置外的焚烧过程、焚烧后的烟气返回至活化装置回收再利用过程。

2.根据权利要求1所述的外热式活性炭活化方法，其特征在于，所述尾气除尘过程采用二次除尘。

3.根据权利要求1所述的外热式活性炭活化方法，其特征在于，所述尾气焚烧过程通过压力控制采用正压燃烧。

4.根据权利要求1所述的外热式活性炭活化方法，其特征在于，所述焚烧后的烟气通过混配水蒸气来控制进入活化装置的温度和气氛。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的外热式活性炭活化方法，其特征在于，烟气在返回至活化装置的过程中，对烟气的温度、压力、含氧量进行在线监测。

6.一种根据权利要求1的方法所采用的外热式活性炭活化装置，包括进料装置、活化装置，其特征在于，还包括尾气回收再利用装置，所述尾气回收再利用装置由除尘装置、尾气风机（1）、助燃风机（2）和外置加热装置组成，所述活化装置上端尾气出口通过管线与除尘装置的进口相连，所述除尘装置的出口通过管线与尾气风机进口相连，所述尾气风机出口管线分为两路，一路进入外置加热装置，另一路送至用户，两路管线分别通过阀门A（3）、阀门B（15）控制开关，所述外置加热装置出口通过烟道（4）与活化装置底端连通。

7.根据权利要求6所述的外热式活性炭活化装置，其特征在于，所述活化装置是内置阵伞（14）的活化炉（5）。

8.根据权利要求6或7所述的外热式活性炭活化装置，其特征在于，所述除尘装置由旋风除尘装置（6）和布袋除尘装置（7）依次串联组成，其中旋风除尘装置与活化炉相连。

9.根据权利要求8所述的外热式活性炭活化装置，其特征在于，所述布袋除尘装置为两个布袋除尘装置串联组成。

10.根据权利要求6所述的外热式活性炭活化装置，其特征在于，所述外置加热装置是焚烧炉（8）。

11.根据权利要求10所述的外热式活性炭活化装置，其特征在于，所述焚烧炉与活化炉底端连通的烟道靠近焚烧炉一侧设有在线含氧监测装置（9）。

12.根据权利要求11所述的外热式活性炭活化装置，其特征在于，所述焚烧炉与活化炉底端连通的烟道靠近焚烧炉一侧设有在线温度监测装置（10）。

13.根据权利要求11或12所述的外热式活性炭活化装置，其特征在于，所述焚烧炉一侧顶部设有蒸汽入口（11）。

14.根据权利要求6所述的外热式活性炭活化装置，其特征在于，所述进料装置包括上料斗（12）和皮带输送装置（13）。