CN116354347B - 一种改进的活性炭生产设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及活性炭加工设备技术领域，尤其涉及一种改进的活性炭生产设备。包括：机壳，所述机壳为双层的内壁并形成物料通道，且所述内壁分为多个回料区，沿所述内壁布置有三组与机壳底部连通的提料通道，所述提料通道内设有绞龙叶片；回风组件，多个所述回风组件分别布置于回料区内；转轴组件，所述转轴组件安装于机壳中心，用于对物料搅拌以及注入蒸汽，沿所述转轴组件的外壁设有可滑动位移的挡环；本发明可以对气体二次循环利用，提高利用效率，并且依靠对物料提料以及搅拌，配合加注蒸汽，有效加快了物料的活化时间，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭加工设备技术领域，尤其涉及一种改进的活性炭生产设备。
背景技术
活性炭生产中，经过滤的果壳经高温加热，随后由蒸汽和烟道气将物料活化，扩大内部微孔，并提高孔隙率，目前，通常采用回转式的活化炉对原料进行炭化，但是，实际炭化中，蒸汽和烟道气由炉体的前端进入并由尾端排出，由于物料为堆积状态，初期没有丰富的空隙，从而无法充分利用气体与物料活化反应，需要加大气体的供应量，并延长活化的时间，造成效率降低，并且增大气体的供应量，虽然可以提高加工效率，但是相对于整体的制造成本也大幅度的提高，同时实际使用中，初步进入的蒸汽和烟道气往往未与物料充分接触活化，就被抽出排放，也造成了资源上的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种改进的活性炭生产设备，可以对气体二次循环利用，提高利用效率，并且依靠对物料提料以及搅拌，配合加注蒸汽，有效加快了物料的活化时间，提高生产效率。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是，包括：
机壳，所述机壳为双层的内壁并形成物料通道，且所述内壁分为多个回料区，沿所述内壁布置有三组与机壳底部连通的提料通道，所述提料通道内设有绞龙叶片；
回风组件，多个所述回风组件分别布置于回料区内；
转轴组件，所述转轴组件安装于机壳中心，用于对物料搅拌以及注入蒸汽，沿所述转轴组件的外壁设有可滑动位移的挡环。
优选的，所述回料区分为左区域和右区域；所述左区域上方设有集流箱；所述右区域位于提料通道处。
优选的，所述回风组件包括布风管和风机；所述布风管同时位于左区域和右区域内，并处于两者的下方，且端部贯穿左区域并与机壳内部连通；所述风机两端分别与布风管和集流箱连通，所述风机上设有第二管路。
优选的，处于所述右区域内的布风管上设有多个通孔。
优选的，所述转轴组件包括阶梯轴和外套；所述阶梯轴与机壳中心转动连接，且端部设有搅拌件；所述外套与机壳固定，并套设在阶梯轴处，所述外套的下方设有多个出气孔。
优选的，所述搅拌件包括沿所述阶梯轴的轴线等角度布置的第一柱体，和与所述阶梯轴的轴线平行布置的多个第二柱体。
优选的，多个所述第二柱体的高度依次降低。
优选的，所述阶梯轴与机壳的转动连接处设有多个连通孔。
优选的，所述内壁的上方固定距离处设有与挡环连接的环面。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、物料进入机壳内部后，通过底部注入烟道气和蒸汽的混合物，并由转轴组件缓慢对物料搅拌，从而提高气体与物料的均匀接触，加快活化效率，并且进入的气体运动至顶部时，由回风组件抽取再由底部完成回流运动，提高气体的利用率，减少资源的浪费；
2、通过挡环下移，关闭机壳端盖上的排出口位置，实现气体在机壳内循环，并在需要排出时打开，响应迅速；
3、在内循环搅拌过程中，转轴组件可以继续注入蒸汽，缩短活化时间，并且在内循环过程中，降低了蒸汽的损耗；
4、本方案可以采用多组同时加工生产，相对于传统的回转活化炉，提高了生产量，同时利用自身结构，加快了活化时间，有效提升整体的加工效率。
附图说明
图1为一种改进的活性炭生产设备的整体结构示意图；
图2为一种改进的活性炭生产设备的整体打开示意图；
图3为一种改进的活性炭生产设备的机壳内部结构示意图；
图4为一种改进的活性炭生产设备的回料区结构示意图；
图5为一种改进的活性炭生产设备的转轴组件结构示意图；
图6为一种改进的活性炭生产设备的阶梯轴结构示意图；
图7为一种改进的活性炭生产设备的回风组件结构示意图；
图8为一种改进的活性炭生产设备的布风管结构示意图；
图9为一种改进的活性炭生产设备的机壳全剖示意图；
图10为一种改进的活性炭生产设备的绞龙叶片连接示意图；
图11为一种改进的活性炭生产设备的机壳端盖结构示意图。
图中：1、机壳；2、提料通道；3、回风组件；4、转轴组件；101、内壁；102、回料区；103、左区域；104、右区域；105、集流箱；106、环面；201、绞龙叶片；301、布风管；302、风机；303、第二管路；304、通孔；401、挡环；402、阶梯轴；403、外套；404、搅拌件；405、出气孔；406、第一柱体；407、第二柱体；408、连通孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
具体实施方式一：结合图1-11所示，一种改进的活性炭生产设备，，包括：机壳1，机壳1为双层的内壁101并形成物料通道，且内壁101分为多个回料区102，沿内壁101布置有三组与机壳1底部连通的提料通道2，提料通道2内设有绞龙叶片201；回风组件3，多个回风组件3分别布置于回料区102内；转轴组件4，转轴组件4安装于机壳1中心，用于对物料搅拌以及注入蒸汽，沿转轴组件4的外壁设有可滑动位移的挡环401；
使用时，高温物料由机壳1上方端盖进入，并填充至内壁101中部区域，随后蒸汽和烟道气混合后的气体由机壳1底部进入，由下至上与物料接触产生活化反应，此时，由于物料表面并未炭化，气体未充分利用即到达机壳1顶部，此时启动端盖上的液压缸，推动挡环401下移，关闭端盖处的气体出口位置，并启动回风组件3，对机壳1顶部区域抽取，再次由底部排出，实现内循环活化，提高了资源的利用效率，并且在内循环过程中，通过转轴组件4由中心位置继续注入蒸汽，进一步加快活化效率，而且转轴组件4在转动过程中，搅拌物料充分与气体接触，避免堆积，同样加快活化效率；依靠绞龙叶片201配合提料通道2，对部分物料提升至回料区102，并利用回风组件3向上出风，对一部分物料单独活化反应，另一部分物料再次掉落至内壁101中部的储料区域，方便与气体接触，加快活化；
结合图4所示，回料区102分为左区域103和右区域104；左区域103上方设有集流箱105；右区域104位于提料通道2处；左区域103用于安装回风组件3，右区域104用于接收由提料通道2提出的物料；
优选的实施例，结合图2、图4、图7、图8和图9所示，回风组件3包括布风管301和风机302；布风管301同时位于左区域103和右区域104内，并处于两者的下方，且端部贯穿左区域103并与机壳1内部连通；风机302两端分别与布风管301和集流箱105连通，风机302上设有第二管路303；风机302通过集流箱105对机壳1底部区域的气体进行抽取，并由下方布置的布风管301排出，实现气体由上至下的回流再利用，并且布风管301位于左区域103内的端部位置与机壳1内部连通，同时完成右区域104和机壳1内的出风作业；其中，第二管路303与外部通道连通，可以由第二管路303注入新的蒸汽和烟道气混合物，配合机壳1底部加快物料的活化反应；
优选的实施例，处于右区域104内的布风管301上设有多个通孔304，气体由通空304处排出，向上与物料活化反应；其中，通孔304的开口垂直向下，避免掉落的物料撞击堵塞通孔304；
结合图3-6所示，转轴组件4包括阶梯轴402和外套403；阶梯轴402与机壳1中心转动连接，且端部设有搅拌件404；外套403与机壳1固定，并套设在阶梯轴402处，外套403的下方设有多个出气孔405；外套403与阶梯轴402之间具有供气体通过的缝隙，并由出气孔405排出，同时阶梯轴402转动，依靠搅拌件404完成对物料的搅拌作业，方便与气体的接触；
优选的实施例，搅拌件404包括沿所述阶梯轴402的轴线等角度布置的第一柱体406，和与阶梯轴402的轴线平行布置的多个第二柱体407，第一柱体406和第二柱体407配合搅拌，保证搅拌效果，方便气体通过与各个物料接触；
优选的实施例，多个第二柱体407的高度依次降低，可以形成不同高度层的搅拌，减少相邻两个第二柱体407间的影响；
优选的实施例，阶梯轴402与机壳1的转动连接处设有多个连通孔408，气体由连通孔408进入到外套403与阶梯轴402之间的缝隙中，并由出气孔405排出。
结合图2和图3所示，内壁101的上方固定距离处设有与挡环401连接的环面106，挡环401与环面106配合实现完全封闭，实现气体内循环活化反应。
具体实施方式二
对于本发明的炭化步骤
S1、物料由机壳1的端盖上方进入到内壁101中；
S2、启动转轴组件4、回风组件3以及绞龙叶片201，并利用挡环401完成机壳1顶部区域的封闭；
S3、进入的气体由内壁101向上，随后进入集流箱105再次由下方的布风管301吹出，实现内部循环；
S4、3-5次循环后，启动挡环401复位，使气体由底部向上位移，并由端盖处的出口位置排出部分，实现流动循环，而部分气体则在回风组件3的作用下再次循环，充分利用气体；
S5、炭化完成由机壳1底部排出。
具体实施方式三
对于本发明的炭化步骤
S1、物料由机壳1的端盖上方进入到内壁101中
S2、启动转轴组件4、回风组件3以及绞龙叶片201，并利用挡环401完成机壳1顶部区域的封闭；
S3、进入的气体由内壁101向上，随后进入集流箱105再次由下方的布风管301吹出，实现内部循环；
S4、3次循环后，启动挡环401复位，使气体由底部向上位移，并由端盖处的出口位置排出部分，实现流动循环，而部分气体则在回风组件3的作用下再次循环，充分利用气体；
S5、炭化完成由机壳1底部排出。
具体实施方式四
对于本发明的炭化步骤
S1、物料由机壳1的端盖上方进入到内壁101中；
S2、启动转轴组件4、回风组件3以及绞龙叶片201；
S3、气体由底部向上位移，部分进入集流箱105再次由下方的布风管301吹出，其余由端盖处的出口位置排出，实现流动循环；
S4、炭化完成由机壳底部排出。
综上所述，本发明通过采用对初始进入气体的循环利用，提高资源的利用效率，并且配合回风组件3、转轴组件4，以及提料通道2和绞龙叶片201间的配合，加快了气体与物料的接触效率，缩短活化时间，并在搅拌中，由转轴组件4继续注入新的蒸汽，进一步提高内循环的活化效率。
实验部分
1、原料的准备
将越南椰壳炭化料粉碎、筛分，实验粒径在20-60目的为原料，实验前,原料在120℃真空干燥8小时彻底脱除水分；
2、参数的选择
选取本发明技术方案以及传统的回转式活化炉分别作为实施例1和实施例2，其中，活化温度为850℃，时间30分钟；
3、实验结果
实施例1即本技术方案设备加工生产下在1小时的活化时间内使活性炭比表面积达到1500m2·g-1,孔径集中在2nm以下，优于实施例2，时间上，相对于实施例2，在30分钟的活化时间中，实施例1已充分反应，多次采样未发现次品，并具有较高的孔隙率，而实施例2则存在微孔直径小，空隙低的情况，并且经过多次采样检测，还存在较多的未充分活化的物料，而且在气体量的使用上，相对于实施例2的传统设备配合其加工工艺，气体量下降了20-30％左右，能源消耗明显减少；
为验证实施例2的具体加工时间，具体操作如下
采用原料继续放置在实施例2中，并逐步依次增加10分钟的活化时间作为实验例，即40分钟、50分钟、60分钟等，通过多次对比及实验分析，采用实施例2作为生产主体，需要加工时间在1小时10分-1小时15分才能充分使物料活化反应，时间差出近50％左右，并且此时的气体用量相对于半小时的用量，又增加了10-20％左右，而如果加大气体的注入量，如相对于半小时用量直接提高40％左右，可以将时间减少近25分钟左右，但是相对于实施例1，生产成本大幅度提升。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (7)
1.一种改进的活性炭生产设备，其特征在于，包括：
机壳(1)，所述机壳(1)为双层的内壁(101)并形成物料通道，且双层所述内壁(101)之间将物料通道分为多个回料区(102)，沿里侧的所述内壁(101)上布置有三组与机壳(1)底部连通的提料通道(2)，所述提料通道(2)内设有绞龙叶片(201)；
回风组件(3)，多个所述回风组件(3)分别布置于回料区(102)内；
转轴组件(4)，所述转轴组件(4)安装于机壳(1)中心，用于对物料搅拌以及注入蒸汽，沿所述转轴组件(4)的外壁设有可滑动位移的挡环(401)；
所述回料区(102)分为左区域(103)和右区域(104)；所述左区域(103)上方设有集流箱(105)；所述右区域(104)位于提料通道(2)处；
所述回风组件(3)包括布风管(301)和风机(302)；所述布风管(301)同时位于左区域(103)和右区域(104)内，并处于两者的下方，且端部贯穿左区域(103)并与机壳(1)内部连通；所述风机(302)两端分别与布风管(301)和集流箱(105)连通，所述风机(302)上设有第二管路(303)。
2.根据权利要求1所述的一种改进的活性炭生产设备，其特征在于：处于所述右区域(104)内的布风管(301)上设有多个通孔(304)。
3.根据权利要求1所述的一种改进的活性炭生产设备，其特征在于：所述转轴组件(4)包括阶梯轴(402)和外套(403)；所述阶梯轴(402)与机壳(1)中心转动连接，且端部设有搅拌件(404)；所述外套(403)与机壳(1)固定，并套设在阶梯轴(402)处，所述外套(403)的下方设有多个出气孔(405)。
4.根据权利要求3所述的一种改进的活性炭生产设备，其特征在于：所述搅拌件(404)包括沿所述阶梯轴(402)的轴线等角度布置的第一柱体(406)，和与所述阶梯轴(402)的轴线平行布置的多个第二柱体(407)。
5.根据权利要求4所述的一种改进的活性炭生产设备，其特征在于：多个所述第二柱体(407)的高度依次降低。
6.根据权利要求3所述的一种改进的活性炭生产设备，其特征在于：所述阶梯轴(402)与机壳(1)的转动连接处设有多个连通孔(408)。
7.根据权利要求1所述的一种改进的活性炭生产设备，其特征在于：所述内壁(101)的上方固定距离处设有与挡环(401)连接的环面(106)。
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| 活性炭制备的新型节能工艺;李丹凤;梁俊;王丹;罗兴;李涛;杨景昌;;应用化工(第08期);全文 * |
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