CN113353935A - 一种回转式活化炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回转式活化炉，包括炉体，炉体由外层钢制炉壁和由耐火材料砌筑的内层炉壁所形成的活化腔组成，炉体下部设置有用于使炉体绕转动装置的旋转中心进行连续转动的转动装置，在炉壁内部设置有蒸汽喷射模块，将蒸汽喷射模块设置在耐火材料砌筑的炉壁内部，避免了转炉运行过程中由于炉壁掉砖而造成断管故障以及熔融的炉渣堵塞蒸汽流路的喷射孔，同时也避免了蒸汽喷射模块直接接触高温火焰而烧损，大大延长了蒸汽喷射模块的寿命，降低了维修成本。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭的生产设备技术领域，具体涉及一种回转式活化炉。
背景技术
目前，国内外生产生产方法主要分为两大类，即：物理法和化学法。物理法是先把炭料(优质煤、果壳、木炭、椰壳等材质)放在密闭的活化炉体中加热升温，再通入适量的水蒸汽活化而制得活性炭。化学法是把原料(一般为锯木屑)先通过化学药剂(磷酸、氯化锌等)浸渍后，再送入炉体中炭化、活化而制得活性炭。
相较而言，采用物理法生产活性炭流程较短、操作简单、投资较小，不需要使用污染较高的化学药剂，生产过程产生的次生污染物少，更符合我国的环保标准。
目前市场上利用物理法生产活性炭的设备主要有斯列普炉和回转式活化炉两种。斯列普炉对原料的粒度和灰分要求较高，单位产能用耐火材料量大，烘炉开机时间长、费用高。而回转式活化炉恰恰能够避开斯列普炉的这些缺点。但是在实际的生产应用中，回转式活化炉也普遍存在着产品质量稳定性差、设备部件运行寿命短、维修频率高、维保成本高等缺陷：
物理法活化的活化剂主要为水蒸气，因此，一般的回转活化炉内都是直接设置一根或多根能够源源不断向炭料喷射蒸汽的蒸汽管，但在现有的回转活化炉使用的过程中，随着炉体转动和炉壁耐火砖的受热膨胀效应，经常出现炉壁掉砖而造成的断管故障，此外，当蒸汽管暴露在炉膛中直接接触高温火焰时，也容易导致断管、氧化烧损等现象；
蒸汽管周期性被炭料覆盖和暴露在炉膛中直接接触高温火焰，当蒸汽管被炭料覆盖时，炭料中的杂质高温熔融成的炉渣容易蒸汽管上的第二蒸汽孔，导致出汽减少或不出汽，影响活化效率。
综上所述，如何进一步提升其产能、降低其生产成本，是现有技术中亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种回转式活化炉，通过将蒸汽喷射模块布设在耐火材料砌筑的炉壁内部，用于解决现有技术中的回转式活化炉普遍存在的设备部件运行寿命短、维修频率高、维保成本高等技术问题。
为达到上述目的,本发明对蒸汽喷射模块的设置位置进行了改进，将蒸汽喷射模块创造性的设置在炉壁的内部，避免炉体转动过程中由于掉砖而造成的断管故障以及熔融的炉渣堵塞蒸汽流路的喷射孔，同时也避免了蒸汽喷射模块直接接触高温火焰而烧损，大大延长了蒸汽喷射模块的寿命，降低了维修成本。
本发明对蒸汽喷射模块的具体结构进行了改进，采用双重套管的结构形式，将外层的蒸汽管套管嵌在炉壁内部，同时将直径小于蒸汽管套管的蒸汽管可拔插式的插入在蒸汽管套管中，而蒸汽管与蒸汽发生源通过接头装置可拆卸连接，当出现少数蒸汽管损坏、第二蒸汽孔堵塞需要更换时，只需将活化炉停机较短的时间，卸掉接头装置，将损坏的蒸汽管从套管中抽出，再穿入新的蒸汽管，接上接头装置，即可恢复运行，实现快速热修，维持活化炉高效运行。
本发明对蒸汽喷射模块的布设模式进行了改进，活化炉内根据炉内的活化腔的在实际生产中的作用划分为不同区域的工作腔室，炭料在活化炉的不同工作腔室内温度不同，活化需要的水蒸气量也不同，因此，将单个蒸汽喷射模块内设置多根蒸汽管，进行分组作业，不同的蒸汽管分别对应不同的工作腔室的活化作业，蒸汽管之间可以通过分路阀门等相关结构精确调节供应到活化炉不同区域水蒸气量，避免传统无分组分区供汽导致低温区过量供汽导致的水蒸气浪费，实现了水蒸气的高效利用，提高了活化效率。
基于上述结构的改进，本发明的一种回转式活化炉在实际的生产应用中包括以下的实施方式：
在本发明的一些实施例中，一种回转式活化炉，包括炉体和设置在炉体两端的进料端和出料端，炉体由外层钢制炉壁和由耐火材料砌筑的内层炉壁所形成的活化腔组成，在炉壁内部设置有蒸汽喷射模块，蒸汽喷射模块内部贯通有用于引导蒸汽流向的蒸汽流路，蒸汽喷射模块用于将外部蒸汽通过蒸汽流路引入到炉体内部的活化腔，用于对活化腔内的炭料进行活化处理。
蒸汽喷射模块安装在耐火材料砌筑的炉壁内部，避免了蒸汽喷射模块直接接触高温火焰而烧损，使蒸汽喷射模块能够保持其良好的热强度状态，延长了蒸汽喷射模块的使用寿命，降低了维修成本。
在本发明的一些实施例中，炉壁包括由外向内逐层套设的炉壳、保温层和耐火层，其中，蒸汽喷射模块设置在保温层和耐火层两层间的接合位置。
蒸汽喷射模块位于由保温层和耐火层砌筑成的炉壁夹层内，蒸汽再喷射的过程中能够吸收炉壁的热量升温，变为过热蒸汽，完全消除了低压水蒸气带冷凝水的现象，使活化剂温度更接近活化温度。
在本发明的一些实施例中，蒸汽喷射模块设置有多个，且多个蒸汽喷射模块沿炉壁的周向方向环形均匀阵列。
在本发明的一些实施例中，蒸汽喷射模块包括至少一根沿活化炉的轴向方向设置有蒸汽管套管，蒸汽管套管一端封闭，另一端由出料端一侧的炉壁侧面穿出炉壁，蒸汽管套管的管壁上开设有第一蒸汽孔，炉壁内壁开设有蒸汽喷射孔，第一蒸汽孔与蒸汽喷射孔相对设置，蒸汽喷射孔贯穿炉壁与第一蒸汽孔连通，形成蒸汽喷射通道，蒸汽喷射模块还包括蒸汽管，蒸汽管与蒸汽套管数量相同且对应套设于蒸汽管套管内部，蒸汽管一端连通蒸汽发生源，且蒸汽管另一端封闭，蒸汽管内部中空形成蒸汽传输通道，蒸汽管的管壁上开设有第二蒸汽孔。
该设计结构主要避免活化过程中喷射孔和蒸汽孔被炭料堵塞。
蒸汽管套管和蒸汽管的安装结构也突破了其它技术背景的蒸汽管材料热强度降低和安装结构导致活化炉长度不能加长的限制，可以实现活化炉的大型化，提高设备投入产出比。
根据本发明上述的实施例，蒸汽流路包括：蒸汽由蒸汽发生源产生，并由蒸汽管的一端进入到蒸汽传输通道进行蒸汽传输，蒸汽传输通道内的蒸汽通过第二蒸汽孔进入到蒸汽管套管内，蒸汽管套管内的蒸汽由第一蒸汽孔经过蒸汽喷射通道后，再由蒸汽喷射孔向活化腔内喷射，蒸汽喷入活化腔内，用于对活化腔内的炭料进行蒸汽活化；
蒸汽管-蒸汽传输通道-第二蒸汽孔-蒸汽管套管-第一蒸汽孔-蒸汽喷射通道-蒸汽喷射孔-活化腔形成完整的蒸汽流路。
在本发明的一些实施例中，活化腔内沿炉体的轴向方向划分为至少一个工作腔室，且每个工作腔室至少连通有一条蒸汽流路；
当工作腔室划分数量在两个或两个以上时：每个蒸汽喷射模块内所包含的蒸汽管套管和蒸汽管与活化腔内被划分的工作腔室的数量相同且相互对应，且第一蒸汽孔和第二蒸汽孔的在蒸汽管套管和蒸汽管上的开设位置，与蒸汽管套管和蒸汽管所对应的工作腔室在炉体内的位置也相互对应。
活化炉内根据炉内的活化腔的在实际生产中的作用划分为不同区域的工作腔室，实现了水蒸气的高效利用，提高了活化效率。
在本发明的一些实施例中，蒸汽管根据不同的工作腔室的布置位置设置为不同长度，不同长度的蒸汽管上的第二蒸汽孔分别通过与各个工作腔室对应的蒸汽流路连通。
在本发明的一些实施例中，蒸汽喷射孔设置有多个，蒸汽喷射孔的孔径与蒸汽管套管的内径相同，且沿炉体的轴向方向等间距均匀布置。
在本发明的一些实施例中，第一蒸汽孔设置有多个，第一蒸汽孔的孔径与蒸汽管套管的内径相同，且沿蒸汽管套管的轴向方向等间距均匀布置。
在本发明的一些实施例中，第二蒸汽孔设置有多个，第二蒸汽孔沿蒸汽管套管的轴向方向等间距均匀布置，其中，第二蒸汽孔的孔径小于第一蒸汽孔的孔径。
在本发明的一些实施例中，第一蒸汽孔与第二蒸汽孔的中心线在同一平面，且第一蒸汽孔与第二蒸汽孔的中心线之间具有偏移角度，使孔径较小的第二蒸汽孔基本不会接触到炭料带来的炉渣，蒸汽管堵塞现象大大减少。
在本发明的一些实施例中，蒸汽管一端与蒸汽发生源通过接头装置可拆卸连接。
综上所述，本发明的最主要的有益效果在于：
1.将蒸汽喷射模块设置在炉壁的内部，避免炉体转动过程中由于掉砖而造成的断管故障以及熔融的炉渣堵塞蒸汽流路的喷射孔，同时也避免了蒸汽喷射模块直接接触高温火焰而烧损，大大延长了蒸汽喷射模块的寿命，降低了维修成本。
2.蒸汽管安装在由保温层和耐火层连接处的炉壁夹层的蒸汽管套管中，方便工作过程中当出现少数蒸汽管损坏、第二蒸汽孔堵塞需要更换时，可通过抽换蒸汽管的方式恢复运行，实现快速热修，维持活化炉高效运行。
3.将单个蒸汽喷射模块内设置多根蒸汽管，不同的蒸汽管分别对应不同的工作腔室的活化作业，避免传统无分组分区供汽导致低温区过量供汽导致的水蒸气浪费，实现了水蒸气的高效利用，提高了活化效率。
附图说明
图1是本发明的一种实施方式中的活化炉结构图；
图2是本发明的一种实施方式中的活化炉内部结构剖面图；
图3是本发明的一种实施方式中的活化炉内部蒸汽管和蒸汽管套管连接结构示意图；
图4是本发明的一种实施方式中的第一蒸汽孔和第二蒸汽孔中心线偏转角度示意图。
图中:
100、炉体；101、炉壁；102、活化腔；103、进料端；104、出料端；111、保温层；121、耐火层；200、蒸汽喷射模块；201、蒸汽流路；210、蒸汽管套管；211、第一蒸汽孔；220、蒸汽管；221、第二蒸汽孔；230、蒸汽喷射孔；231、蒸汽喷射通道；301、支架；302、转动装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下文是结合附图对本发明的优选的实施例说明。
如图1所示，一种回转式活化炉，具体为物理法生产活性炭的回转式活化炉，活化剂主要为水蒸汽。
本发明的一种回转式活化炉包括：
炉体100，炉体100由外层炉壁101和由炉壁101内部形成的活化腔102组成；
活化腔102内用于放置待活化的炭料；
设置在炉体100两端的进料端103和出料端104，进料端103向活化腔102内放置待活化炭料，出料端104用于从活化腔102取出活化后的炭料。
实现本发明的活化炉回转式的结构包括：
炉体100下部设置有用于支撑炉体100支架301，支架301上设置有转动装置302，转动装置302用于使炉体100绕转动装置302的旋转中心进行连续转动。
本发明的活化炉采用常规的转动装置302，在本发明的一种实施方式中（图中仅为转动装置302的简单示意图，并未示出其具体结构），转动装置302具体包括：炉体100下部有用于支撑拖轮，该拖轮连轮带，上述拖轮连小齿轮，减速机作为动力输出端经小齿轮带动拖轮转动，进而带动炉体100转动。
需要说明的是，上述转动结构仅为说明炉体100转动装置302的一种实施方式，实现回转的原理与常规回转式活化炉无异，为本领域的常规技术手段，也是本领域技术人员很容易就能想到的，因此在本发明中仅简单提及，不做赘述，此外，基于本发明的基本构思，通过其他的形式能够实现活化炉连续回转的任何形式，都属于本发明的保护范围。
本发明活化腔102实现炭料活化的装置包括：炉壁101内部设置有蒸汽喷射模块200，蒸汽喷射模块200内部贯通有用于引导蒸汽流向的蒸汽流路201；
蒸汽喷射模块200用于将外部蒸汽通过蒸汽流路201引入到炉体100内部的活化腔102，用于对活化腔102内的炭料进行活化处理。
本发明的回转式活化炉的活化原理在于：炭料连续加入回转式活化炉进料端103，在活化腔102室内的回转作用下不断翻动，炭料受重力作用沉积在活化腔102室底部，设置在炉壁101内的蒸汽喷射装置通过蒸汽流路201不断向炭料喷射蒸汽，炭料在底部蒸汽的吹动下，不断上下跳动与蒸汽充分接触活化，随着炭料渐渐通过活化炉，由出料端104取出活化后的炭料，此时完成对炭料的活化。
需要说明的是，蒸汽喷射模块200安装在炉壁101内部，避免炉体100转动过程中由于掉砖而造成的断管故障以及熔融的炉渣堵塞蒸汽流路201的喷射孔，同时也避免了蒸汽喷射模块200接触高温火焰而造成烧损，使蒸汽喷射模块200能够保持其良好的热强度状态，延长了蒸汽喷射模块200的寿命，降低了维修成本。
在本发明的一种实施例中，如图2所示，炉壁101包括由外向内逐层套设的炉壳、保温层111和耐火层121，其中，蒸汽喷射模块200设置在保温层111和耐火层121两层间的接合位置。
需要说明的是，蒸汽喷射模块200位于由保温层111和耐火层121砌筑成的炉壁101夹层内，蒸汽再喷射的过程中能够吸收炉壁101的热量升温，变为过热蒸汽，完全消除了低压水蒸气带冷凝水的现象，使活化剂温度更接近活化温度。
在本发明的一种实施例中，如图1-3所示，蒸汽喷射模块200设置有多个，且每个蒸汽喷射模块200沿炉壁101的周向方向环形均匀阵列。
需要说明的是，该蒸汽喷射模块200环状均匀布置目的在于使炭料能够接受到多方位的蒸汽喷射，使活化过程更加均匀。
此外，由炭料带来的少量熔融炉渣被从蒸汽流路201中排出的水蒸气降温冷却，粘结在一起堵塞蒸汽流路201的喷射位置，蒸汽喷射模块200采用本实施例的方式进行布置同时也是为了当出现堵塞情况时，至少保证有其它的蒸汽喷射模块200能够进行正常的活化工作。
在本发明的一种实施例中，如图1-3所示，蒸汽喷射模块200的具体结构为：
蒸汽喷射模块200包括至少一根蒸汽管套管210。
蒸汽管套管210沿活化炉的轴向方向设置在耐火材料砌筑的炉壁内部，即，保温层111和耐火层121两层间的接合位置。
蒸汽管套管210一端封闭，另一端由出料端104一侧的炉壁101侧面穿出炉壁101。
蒸汽管套管210的管壁上开设有第一蒸汽孔211，炉壁101内壁开设有蒸汽喷射孔230，第一蒸汽孔211与蒸汽喷射孔230相对设置，蒸汽喷射孔230贯穿炉壁101与第一蒸汽孔211连通，形成蒸汽喷射通道231。
蒸汽喷射模块200还包括蒸汽管220，蒸汽管220与蒸汽套管数量相同且对应套设于蒸汽管套管210内部，蒸汽管220一端连通蒸汽发生源，且蒸汽管220另一端封闭，蒸汽管220内部中空形成蒸汽传输通道，蒸汽管220的管壁上开设有第二蒸汽孔221。
本发明的一种具体实施方式，蒸汽管套管210选用耐高温合金材料。
耐高温合金蒸汽管套管210承受了保温层111和耐火层121的热形变力，使蒸汽管220不受外力挤压，耐火层121至少300℃隔离温差，加上管内水蒸气的降温作用，使蒸汽管220能够保持其良好的金属热强度状态。
蒸汽管套管210和蒸汽管220的长度范围在3-20米。
当蒸汽喷射孔230被炭料覆盖时，由炭料带来的少量熔融炉渣被从蒸汽喷射孔230中排出的水蒸气降温冷却，基本无法以熔融态进入蒸汽管套管210内部，使蒸汽管220与蒸汽管套管210粘结在一起或堵塞蒸汽管220上的第二蒸汽孔221；
随着活化炉转动，蒸汽喷射孔230离开炭料转到上部方位时，蒸汽喷射孔230暴露在高温火焰中，较大的孔能使被水蒸气冷却结块的炉渣充分受热再次熔融并从孔中流出，不会导致蒸汽流路201的堵塞。
需要说明的是，基于上述蒸汽喷射模块200的具体结构，蒸汽在蒸汽流路201中的具体流动过程以及蒸汽喷射模块200的工作性质在于：
蒸汽由蒸汽发生源产生，并由蒸汽管220的一端进入到蒸汽传输通道进行蒸汽传输，蒸汽传输通道内的蒸汽通过第二蒸汽孔221进入到蒸汽管套管210内，蒸汽管套管210内的蒸汽由第一蒸汽孔211经过蒸汽喷射通道231后，再由蒸汽喷射孔230向活化腔102内喷射，蒸汽喷入活化腔102内，用于对活化腔102内的炭料进行蒸汽活化。
蒸汽管220-蒸汽传输通道-第二蒸汽孔221-蒸汽管套管210-第一蒸汽孔211-蒸汽喷射通道231-蒸汽喷射孔230-活化腔102形成完整的蒸汽流路201。
基于上述的蒸汽喷射模块200的具体结构，在本发明的一些实施例中，如图1所示，活化腔102内沿炉体100的轴向方向划分为至少一个工作腔室，且每个工作腔室至少连通有一条蒸汽流路；
当工作腔室划分数量在两个或两个以上时：每个蒸汽喷射模块200内所包含的蒸汽管套管210和蒸汽管220与活化腔102内被划分的工作腔室的数量相同且同一蒸汽喷射模块200内所包含的不同蒸汽管套管210和蒸汽管220分别对应不同的所述工作腔室。
第一蒸汽孔211和第二蒸汽孔221的在蒸汽管套管210和蒸汽管220上的开设位置，与其所在的蒸汽管套管210和蒸汽管220所对应的工作腔室在活化腔内的位置也相互对应。
需要说明的是，活化炉从进料端103至出料端104，依次分为不同的温度区间，炭料在不同的温度区间条件下所需要的蒸汽量也不同，因此，本实施例主要目的在于保证活化腔102内各个工作腔室的独立供汽，使炭料的活化效果更好。
活化炉内根据炉内的活化腔102的在实际生产中的作用划分为不同区域的工作腔室，实现了水蒸气的高效利用，提高了活化效率。
同时，蒸汽管220根据其对应的工作腔室的布置位置可设置为不同长度，其目的在于，与靠近蒸汽管220内蒸汽流入端的工作腔室相对应的蒸汽管220上的第二蒸汽孔221开设位置与该工作腔室相对，但如果蒸汽管220长度过长的话，在活化过程中，蒸汽在管内充盈，停炉后，管内的蒸汽会积存在蒸汽管220的封闭端部，形成积水，影响下次开炉的蒸汽汽化效果。
本发明的一种具体实施例（未在图中示出），活化腔102内划分有两个工作腔室，分别为工作腔室a和工作腔室b，且蒸汽喷射模块200内所包含的蒸汽管套管210和蒸汽管220的数量同样设置为两个，分别为蒸汽管套管a、蒸汽管套管b、蒸汽管a和蒸汽管b，其中，蒸汽管a长度与蒸汽管b相比较短。
蒸汽管a与蒸汽管套管a形成的蒸汽流路与工作腔室a相对应，用于对工作腔室a中的炭料进行活化，蒸汽管b与蒸汽管套管b形成的蒸汽流路与工作腔室b相对应，用于对工作腔室b中的炭料进行活化。
其中，蒸汽管a和蒸汽管b可以通过分路阀门精确调节供应到工作腔室a和工作腔室b的水蒸气量。
对上述实施例的简要说明，炭料在活化炉的不同区域温度不同，需要的水蒸气量也不同，分组安装的蒸汽管220可以通过分路阀门精确调节供应到活化炉不同区域水蒸气量，避免传统无分组分区供汽导致低温区过量供汽导致的水蒸气浪费，实现了水蒸气的高效利用，提高了活化效率。
本发明的一种实施例，蒸汽喷射孔230设置有多个，蒸汽喷射孔230的孔径与蒸汽管套管210的内径相同，且沿炉体100的轴向等间距均匀布置。
第一蒸汽孔211设置有多个，第一蒸汽孔211的孔径与蒸汽管套管210的内径相同，且沿蒸汽管套管210的轴向等间距均匀布置。
第二蒸汽孔221设置有多个，第二蒸汽孔221沿蒸汽管套管210的轴向等间距均匀布置，其中，第二蒸汽孔221的孔径小于第一蒸汽孔211的孔径。
本发明的一种具体实施例，蒸汽管套管210外径范围在40-90mm，蒸汽管套管210内径范围在30-80mm，蒸汽管220的外径略小于蒸汽管套管210内径3-20mm，活化炉内层耐火层121上开设的蒸汽喷射孔230的孔径和第一蒸汽喷射孔230的孔径范围在30-80mm。
需要说明的是，蒸汽喷射孔230、第一蒸汽孔211、第二蒸汽孔221设置有多个，因此，蒸汽流路201对应的就形成有多个，保证当出现少数蒸汽流路201出现堵塞时，不影响其他的蒸汽流路201使用。
本发明的一种实施例，如图4所示，第一蒸汽孔211与第二蒸汽孔221的中心线在同一平面，且第一蒸汽孔211与第二蒸汽孔221的中心线之间具有偏移角度。
本发明的一种具体实施例，第一蒸汽孔211与第二蒸汽孔221的偏转角度范围为90-180度。
需要说明的是，使孔径较小的第二蒸汽孔221基本不会接触到炭料带来的炉渣，蒸汽管220堵塞现象大大减少。
本发明的一种实施例，蒸汽管220一端与蒸汽发生源通过接头装置可拆卸连接。
接头装置设置为金属软管接头。
需要说明的是，当出现少数蒸汽管220损坏、第二蒸汽孔221堵塞需要更换时，只需将活化炉停机较短的时间，卸掉金属软管接头，将损坏的蒸汽管220从蒸汽管套管210中抽出，再穿入新的蒸汽管220，接上金属软管接头，即可恢复运行，实现快速热修，维持活化炉高效运行。综上，本发明的基本构思在于，本发明对蒸汽喷射模块的设置位置进行了改进，将蒸汽喷射模块创造性的设置在炉壁的内部，避免炉体转动过程中由于掉砖而造成的断管故障以及熔融的炉渣堵塞蒸汽流路的喷射孔，同时也避免了蒸汽喷射模块直接接触高温火焰而烧损，大大延长了蒸汽喷射模块的寿命，降低了维修成本。
将本发明的基本构思结合上述实施例，本发明能够达到的有益效果在于：
（1）蒸汽管安装在由保温层和耐火层连接处的炉壁夹层的蒸汽管套管中，避免了蒸汽管直接接触高温火焰而烧损，耐高温合金蒸汽管套管承受了保温层和耐火层的热形变力，使蒸汽管不受外力挤压，耐火层至少300℃隔离温差，加上管内水蒸气的降温作用，使蒸汽管能够保持其良好的金属热强度状态，大大延长了蒸汽管的寿命，降低了维修成本，同时该结构也突破了其它技术背景的蒸汽管材料热强度降低和安装结构导致活化炉长度不能加长的限制，可以实现活化炉的大型化，提高设备投入产出比；
（2）活化炉内层耐火层上蒸汽喷射孔的孔径达30-80mm，当蒸汽喷射孔被炭料覆盖时，由炭料带来的少量熔融炉渣被从孔中排出的水蒸气降温冷却，基本无法以熔融态进入蒸汽管套管内部使蒸汽管与蒸汽管套管粘结在一起或堵塞蒸汽管上的第二蒸汽孔；随着活化炉转动，蒸汽喷射孔离开炭料转到上部方位时，蒸汽喷射孔暴露在高温火焰中，较大的蒸汽喷射孔能使被水蒸气冷却结块的炉渣充分受热再次熔融并从蒸汽喷射孔中流出，不会导致蒸汽喷射孔的堵塞。
（3）蒸汽管上的第二蒸汽孔与蒸汽喷射孔和蒸汽管套管上的第一蒸汽孔的形成偏角，使第二蒸汽孔基本不会接触到炭料带来的炉渣，第二蒸汽孔堵塞现象大大减少。
（4）当出现少数蒸汽管损坏、第二蒸汽孔堵塞需要更换时，只需将活化炉停机较短的时间，卸掉金属软管接头，将损坏的蒸汽管从蒸汽管套管中抽出，再穿入新的蒸汽管，接上金属软管接头，即可恢复运行，实现快速热修，维持活化炉高效运行。
（5）水蒸气通过位于由保温层和耐火层砌筑成的炉壁夹层的蒸汽管时，能够吸收炉壁的热量升温，变为过热蒸汽，完全消除了低压水蒸气带冷凝水的现象，使活化剂温度更接近活化温度。水蒸气从内层耐火层上的孔排出，通过炭料间的缝隙穿过炭层，与炭料的接触充分，基本完全与高温炭料发生活化反应，这样水蒸气消耗低，活化效率高，可生产出高吸附值指标的活性炭产品。
（6）炭料在活化炉的不同区域温度不同，需要的水蒸气量也不同，分组安装的蒸汽管可以通过分路阀门精确调节供应到活化炉不同区域水蒸气量，避免传统无分组分区供汽导致低温区过量供汽导致的水蒸气浪费，实现了水蒸气的高效利用，提高了活化效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种回转式活化炉，包括炉体，所述炉体由外层炉壁和由所述炉壁内部形成的活化腔组成；
其特征在于，在所述炉壁内部设置有蒸汽喷射模块；
所述蒸汽喷射模块内部贯通有用于引导蒸汽流向的蒸汽流路；
所述蒸汽喷射模块用于将外部蒸汽通过所述蒸汽流路引入到所述炉体内部的所述活化腔，用于对所述活化腔内的炭料进行活化处理。
2.如权利要求1所述的一种回转式活化炉，其特征在于，所述炉壁包括由外向内逐层套设的炉壳、保温层和耐火层；
其中，所述蒸汽喷射模块设置在所述保温层和所述耐火层两层间的接合位置。
3.如权利要求2所述的一种回转式活化炉，其特征在于，所述蒸汽喷射模块包括蒸汽管套管；
所述蒸汽管套管沿所述活化炉的轴向方向设置在所述保温层和耐火层间的接合位置；
所述蒸汽管套管一端封闭，另一端由所述炉壁侧面穿出所述炉壁；
所述蒸汽管套管的管壁上开设有第一蒸汽孔；
所述炉壁内壁开设有蒸汽喷射孔，所述第一蒸汽孔与所述蒸汽喷射孔相对设置，所述蒸汽喷射孔贯穿所述炉壁与所述第一蒸汽孔连通，形成蒸汽喷射通道；
所述蒸汽喷射模块还包括蒸汽管，所述蒸汽管套管套设于所述蒸汽管外部；
所述蒸汽管一端连通蒸汽发生源，且所述蒸汽管另一端封闭；
所述蒸汽管内部中空形成蒸汽传输通道；
所述蒸汽管的管壁上开设有第二蒸汽孔；
所述第二蒸汽孔与所述第一蒸汽孔位置对应设置。
4.如权利要求3所述的一种回转式活化炉，其特征在于，蒸汽由所述蒸汽发生源产生，并由所述蒸汽管的一端进入到所述蒸汽管内部形成的蒸汽传输通道进行蒸汽传输；
所述蒸汽传输通道内的蒸汽通过所述第二蒸汽孔进入到所述蒸汽管套管内，所述蒸汽管套管内的蒸汽由所述第一蒸汽孔经过所述蒸汽喷射通道后，再由所述蒸汽喷射孔向所述活化腔内喷射；
蒸汽喷入所述活化腔内，用于对所述活化腔内的炭料进行蒸汽活化；
蒸汽发生源-蒸汽传输通道-第二蒸汽孔-蒸汽管套管-第一蒸汽孔-蒸汽喷射通道-蒸汽喷射孔-活化腔形成完整的所述蒸汽流路。
5.如权利要求4所述的一种回转式活化炉，其特征在于，所述蒸汽喷射模块设置有多个；
所述活化腔内沿所述炉体的轴向方向划分为至少一个工作腔室，且每个所述工作腔室至少连通有一条所述蒸汽流路；
当所述工作腔室划分数量在两个或两个以上时：
每个所述蒸汽喷射模块内所包含的所述蒸汽管套管和所述蒸汽管与所述活化腔内被划分的所述工作腔室的数量相同；
同一所述蒸汽喷射模块内所包含的不同所述蒸汽管套管和所述蒸汽管分别对应不同的所述工作腔室；
所述第一蒸汽孔和所述第二蒸汽孔在所述蒸汽管套管和所述蒸汽管上的开设位置，与其所在的所述蒸汽管套管和所述蒸汽管所对应的所述工作腔室在所述活化腔内的位置相互对应。
6.如权利要求5所述的一种回转式活化炉，其特征在于，所述蒸汽喷射孔设置有多个；
所述蒸汽喷射孔的孔径与所述蒸汽管套管的内径相同，且所述蒸汽喷射孔沿所述炉体的轴向方向等间距均匀布置。
7.如权利要求5所述的一种回转式活化炉，其特征在于，所述第一蒸汽孔设置有多个；
所述第一蒸汽孔的孔径与所述蒸汽管套管的内径相同，且所述第一蒸汽孔沿所述蒸汽管套管的轴向方向等间距均匀布置。
8.如权利要求7所述的一种回转式活化炉，其特征在于，所述第二蒸汽孔设置有多个，且数量与所述第一蒸汽孔相同；
所述第二蒸汽孔沿所述蒸汽管套管的轴向方向等间距均匀布置；
其中，所述第二蒸汽孔的孔径小于所述第一蒸汽孔的孔径。
9.如权利要求3所述的一种回转式活化炉，其特征在于，所述第一蒸汽孔与所述第二蒸汽孔的中心线在同一平面，且所述第一蒸汽孔与所述第二蒸汽孔的中心线之间具有偏移角度。
10.如权利要求3所述的一种回转式活化炉，其特征在于，所述蒸汽管一端与所述蒸汽发生源通过接头装置可拆卸连接。
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| KR102077097B1 (ko) * | 2019-04-03 | 2020-02-13 | 주식회사 한미산업 | 유전발열체를 이용한 탄화장치 |
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Denomination of invention: A rotary activation furnace Effective date of registration: 20231011 Granted publication date: 20230526 Pledgee: Bank of Xiamen Limited by Share Ltd. Nanping branch Pledgor: Fujian Sensen Carbon Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023350000221 |