CN105905894A - 一种用于活性焦生产的炭化活化装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工装置领域，具体涉及一种用于活性焦生产的炭化活化装置。该装置包括料道和位于料道两侧的烟道，所述的装置还包括纵向向下依次排列的预热段、炭化段、活化段、冷却段；所述的炭化段和活化段的烟道处分别有煤气烧嘴，活化段的烟道处活化剂入口，该装置具有炭化、活化合二为一，工艺路线短、反应均匀连续、活化速度快、原料利用率高、产能大、高效节能和能耗低、成本低、产品得率高等特点。

Description

一种用于活性焦生产的炭化活化装置

技术领域

本发明属于化工装置的技术领域，具体的涉及一种用于活性焦生产的炭化活化装置。

背景技术

目前国内外制备炭材料吸附剂工艺都是经炭化炉和活化炉两步分开生产的。生产的原料不同，所使用的炭化炉、活化炉设备也会不同，如土窑炉、坑式炉、蜂房式炉、移动炉、外热式回转窑炉、内热式回转窑炉等。

外热式回转炭化炉具有温度加热均匀、操作简单、产品得率高、产品质量好等优点，但因结构复杂、造价高、热效率低、产量小等原因，只有生产高品质的吸附材料才使用；内热式回转炭化炉存在产品质量差、炉温难控、产品得率低等原因，但因内热式回转炭化炉具有结构简单、热效率高、升温速度快、产量大、造价低等优点，因此，目前国内外生产活性炭、活性焦企业基本都使用内热式回转炭化炉。

目前国内外制备炭材料吸附剂使用的活化炉主要有沸腾炉、管式炉、盘式炉、平板炉、耙式炉、斯列普炉、回转活化炉等，但都存在产能小、能源浪费，产品质量不均匀等缺点。

专利CN201120336770.5公开了一种炭化活化炉，但这种炭化活化炉是靠物料在水平设置的转筒中的移动被加热并炭化和活化的，不可避免的存在物料的机械损耗、热效低、产量小。

专利CN201110225201.8公开了一种炭化活化炉，将炭化活化的尾气产物充分利用，节约了一部分能耗。但该成果只提及要有效利用废气热量，对如何实现炭化、活化物料段物料的有效加热和换热，并没有提及。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的缺陷而提供一种用于活性焦生产的炭化活化装置，该装置为炭化活化一体连续生产活性焦的装置，该装置将炭化、活化合二为一，使得工艺路线短、反应均匀连续、高效节能和产能大。

本发明的技术方案为：一种用于活性焦生产的炭化活化装置，包括料道、位于料道上方的料仓、位于料道两侧的烟道以及位于料道下方的卸料装置；料道由翅形异型砖交错砌成；料道纵向向下依次为预热段、炭化段、活化段、冷却段；料道预热段的一侧烟道处设有煤气出口；料道炭化段的烟道处设有第一煤气烧嘴；料道活化段的烟道处设有第二煤气烧嘴和位于第二煤气烧嘴下方的活化剂入口；料道冷却段内设有水蒸汽口；料道预热段、炭化段、活化段和冷却段内均设有测温点，该测温点与控制系统相连；烟道内交错间隔的设置拉砖层和盖板砖层，拉砖层为敞开结构，盖板砖层为全封闭结构；烟道和料道间设有通气孔。

所述翅形异型砖的一侧面为斜面，在翅形异型砖的底部具有两个L形缺口。

所述翅形异型砖的斜面部分形成料道内壁，该料道内剖面呈多段倒置的圣诞树状。

所述相邻上下翅形异型砖之间形成烟道与料道间的通气孔，该通气孔为L形。

所述活化剂入口为水蒸汽入口。

所述卸料装置为卸料阀或定量下料器

所述第一煤气烧嘴和第二煤气烧嘴均与煤气管路和空气管路相连通。

所述料仓设置有锁气阀、定量加料装置和料封。

所述煤气出口与煤气管路相连

所述烟道由耐火砖砌成。

本发明的有益效果为：(1)本装置不仅能生产成型活性焦还可用于生产其他非定型的，用于不同用途和领域的炭吸附材料；(2)装置内物料升温均匀、热解产物析出及时、减少了产品鼓泡和裂缝缺陷；(3)烟气与物料错流接触直接加热，换热效率高，能耗低、烟气阻力小；(4)翅形异型砖独特的翅片形工艺结构，能有效的防止物料在炭化段结块；(5)气流顺畅，物料受热均匀，可防止物料堵塞通气孔；(6)物料在炉内的停留时间可调控，保证活性焦产品品质；(7)炭化、活化合二为一、工艺路线短、反应均匀连续、高效节能和产能大；(8)活化剂与物料强制交换，活化速度快、利用率高、能耗低、成本低；(9)更换原料快、开停炉时间短、物料摩损小、粉化率低、产品得率高；(10)装置单位产能造价比回转炉低。

该装置将炭化、活化合二为一，工艺路线短、反应均匀连续、活化速度快、原料利用率高、产能大、高效节能和能耗低、成本低、产品得率高的特点。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中用于活性焦生产的炭化活化装置结构示意图。

图2为本发明具体实施方式中翅形异型砖的结构示意图。

图3为本发明具体实施方式中通气孔的结构示意图。

其中，1为料道，2为料仓，3为烟道，4为卸料装置，5为翅形异型砖，6为预热段，7为炭化段，8为活化段，9为冷却段，10为煤气出口，11为第一煤气烧嘴，12为第二煤气烧嘴，13为活化剂入口，14为水蒸气口，15为测温点，16为拉砖层，17为盖板砖层，18为通气孔，19为锁气阀。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行详细的描述。

实施例1

用于活性焦生产的炭化活化装置，包括料道1、位于料道1上方的料仓2、位于料道1两侧的烟道3以及位于料道1下方的卸料装置4；料道1由翅形异型砖5交错砌成，翅形异型砖5的一侧面为斜面，翅形异型砖5的斜面部分形成料道1内壁，该料道1内剖面呈多段倒置的圣诞树状；料道1纵向向下依次为预热段6、炭化段7、活化段8、冷却段9；预热段6给压制好的成型活性焦半成品提供热量，并赶出水分；炭化段7将成型活性焦在绝氧条件下干馏，析出焦油蒸汽；活化段8将炭化后的活性焦通入活化剂，形成发达的孔隙结构，得到合格产品；冷却段9冷却活化后的产品，便于包装。料道1预热段6的一侧烟道3处设有煤气出口10，炭化活化过程产生的焦油气、煤气由煤气出口10排出，经净化后进入煤气管路，以提供炭化活化所需的热量，节省燃料费用。料道1炭化段7的烟道3处设有第一煤气烧嘴11；料道1活化段8的烟道3处设有第二煤气烧嘴12和位于第二煤气烧嘴12下方的活化剂入口13。

料道1冷却段9内设有水蒸汽口14，在底部主要与物料换热，为物料降温，到达活化段8后蒸汽温度升高与物料发生化学反应起活化剂的作用；料道1预热段6、炭化段7、活化段8和冷却段9内均设有测温点15，该测温点15与控制系统相连，以确保每一段在规定工况下正常工作；烟道3内交错间隔的设置拉砖层16和盖板砖层17，拉砖层16作用是增加炉体强度，为敞开结构烟气可以通过，盖板砖层17是全封闭结构，烟气无法通过强制烟气错流流动，拉砖层16和盖板砖层17相配合便于气固的错流接触和有效炭化和活化。烟道3和料道1间设有通气孔18，以确保加热烟气在料道1间强制错流换热。

所述相邻上下翅形异型砖5之间形成烟道3与料道1间的通气孔18，该通气孔18为L形。通气孔18由翅形异型砖5互相砌筑后形成，每块翅形异型砖5在底部具有两个L形缺口，通过翅形异型砖5砌筑后形成L形通气孔18，有效地防止了物料进入通气孔18内部，而堵塞通气孔18。

所述卸料装置4为卸料阀或定量下料器

所述第一煤气烧嘴11和第二煤气烧嘴12均与煤气管路和空气管路相连通。

所述料仓2设置有锁气阀19、定量加料装置和料封。

所述煤气出口10与煤气管路相连。

所述烟道3由耐火砖砌成。

实施例2

用于活性焦生产的炭化活化装置，包括料道1、位于料道1上方的料仓2、位于料道1两侧的烟道3以及位于料道1下方的卸料装置4；料道1由翅形异型砖5交错砌成，翅形异型砖5的一侧面为斜面，翅形异型砖5的斜面部分形成料道1内壁，该料道1内剖面呈多段倒置的圣诞树状；料道1纵向向下依次为预热段6、炭化段7、活化段8、冷却段9；预热段6给压制好的成型活性焦半成品提供热量，并赶出水分；炭化段7将成型活性焦在绝氧条件下干馏，析出焦油蒸汽；活化段8将炭化后的活性焦通入活化剂，形成发达的孔隙结构，得到合格产品；冷却段9冷却活化后的产品，便于包装。料道1预热段6的一侧烟道3处设有煤气出口10，炭化活化过程产生的焦油气、煤气由煤气出口10排出，经净化后进入煤气管路，以提供炭化活化所需的热量，节省燃料费用。料道1炭化段7的烟道3处设有第一煤气烧嘴11；料道1活化段8的烟道3处设有第二煤气烧嘴12和位于第二煤气烧嘴12下方的活化剂入口13。

料道1冷却段9内设有水蒸汽口14，在底部主要与物料换热，为物料降温，到达活化段8后蒸汽温度升高与物料发生化学反应起活化剂的作用；料道1预热段6、炭化段7、活化段8和冷却段9内均设有测温点15，该测温点15与控制系统相连，以确保每一段在规定工况下正常工作；烟道3内交错间隔的设置拉砖层16和盖板砖层17，拉砖层16作用是增加炉体强度，为敞开结构烟气可以通过，盖板砖层17是全封闭结构，烟气无法通过强制烟气错流流动，拉砖层16和盖板砖层17相配合便于气固的错流接触和有效炭化和活化。烟道3和料道1间设有通气孔18，以确保加热烟气在料道1间强制错流换热。

所述相邻上下翅形异型砖5之间形成烟道3与料道1间的通气孔18，该通气孔18为L形。通气孔18由翅形异型砖5互相砌筑后形成，每块翅形异型砖5在底部具有两个L形缺口，通过翅形异型砖5砌筑后形成L形通气孔18，有效地防止了物料进入通气孔18内部，而堵塞通气孔18。

所述活化剂入口13为水蒸汽入口。活性剂为水蒸汽。

所述卸料装置4为卸料阀或定量下料器

所述第一煤气烧嘴11和第二煤气烧嘴12均与煤气管路和空气管路相连通。

所述料仓2设置有锁气阀19、定量加料装置和料封。

所述煤气出口10与煤气管路相连。

所述烟道3由耐火砖砌成。

经第一煤气烧嘴11、第二煤气烧嘴12燃烧后的高温烟道气由通气孔18进入料道1的料层，横穿料层给料层降温后同经水蒸汽入口和水蒸汽口14进入的水蒸气、反应过程中产生的煤气一同排入烟道3的另一侧，依次往复呈S型向上最终由煤气出口10排出。产品由料仓2内进入料道1通过卸料装置4控制排料速度缓慢向下移动经预热段6、炭化段7、活化段8、冷却段9降温后排出，被输送机送往成品包装。装置底部可以加设必要的基础和钢平台，便于出料送料。整套装置具有炭化、活化合二为一工艺路线短、反应均匀连续、活化速度快、原料利用率高、产能大、高效节能和能耗低、成本低、产品得率高等特点。

Claims (10)

1.一种用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，包括料道、位于料道上方的料仓、位于料道两侧的烟道以及位于料道下方的卸料装置；料道由翅形异型砖交错砌成；料道纵向向下依次为预热段、炭化段、活化段、冷却段；烟道内交错间隔的设置拉砖层和盖板砖层，所述拉砖层为非封闭结构，在提供支持间隔作用的同时允许烟气通过，所述盖板砖层为全封闭结构不允许烟气通过；所述烟道和所述料道间设有通气孔。

2.根据权利要求1所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述料道预热段的一侧烟道处设有煤气出口；料道炭化段的烟道处设有第一煤气烧嘴；料道活化段的烟道处设有第二煤气烧嘴和位于第二煤气烧嘴下方的活化剂入口；料道冷却段内设有水蒸汽口；料道预热段、炭化段、活化段和冷却段内均设有测温点，该测温点与控制系统相连；。

3.根据权利要求2所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述翅形异型砖的一侧面为斜面，在翅形异型砖的底部具有两个L形缺口。

4.根据权利要求2所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述翅形异型砖的斜面部分形成料道内壁，该料道内剖面呈多段倒置的圣诞树状。

5.根据权利要求2所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述相邻上下翅形异型砖之间形成烟道与料道间的通气孔，该通气孔为L形。

6.根据权利要求1所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述活化剂入口为水蒸汽入口。

7.根据权利要求1所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述卸料装置为卸料阀或定量下料器。

8.根据权利要求1所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述第一煤气烧嘴和第二煤气烧嘴均与煤气管路和空气管路相连通。

9.根据权利要求1所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述料仓设置有锁气阀、定量加料装置和料封。

10.根据权利要求1所述用于活性焦生产的炭化活化装置，其特征在于，所述煤气出口与煤气管路相连。