CN201154902Y - 一种制备炭质储能材料活化反应炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种制备炭质储能材料活化反应炉。主要是由炉体、炉芯、弧形耐火砖、电加热管、保温层、动力及其传动系统、连接架、热电偶、电子智能程序控制仪、N₂保护气供给系统、AC吸储装置组成。本实用新型采用电加热管加热，保温层保温，通过电子智能程序控制仪一次性设定好温度与变化过程所需要的时间，进行程序化升温、恒温，通入N₂作为保护气，促进原料和催化剂在炉内完成活化，对活化过程产生的微量废气通过AC吸附装置吸储收集。本实用新型可批量生产具有比表面积大于2000m²/g，碘值大于2000mg/g，亚甲基蓝值大于300mg/g的储能炭质材料，可广泛应用于新能源、天然气、氢气、热电能转换储存。

Description

一种制备炭质储能材料活化反应炉

所属技术领域

本实用新型涉及一种制备炭质储能材料活化反应炉，具体的说是一种炭质材料制备过程中必备的具有智能程序控制的，耐腐蚀、耐高温的活化反应装置。

背景技术

目前，新型炭质储能材料研发报道较为活跃，我国传统普通型炭质材料活性炭生产技术较为成熟，它的活化反应炉以斯列普活化炉为主，此炉型规格较大，占用场地面积大，制备成本高，特别是需要有燃煤锅炉产生水蒸气带动炭质材料活化，且所生产的炭质材料均为普通型产品，其比表面积800-1050m²/g，碘质800-1200mg/g，亚甲基蓝值80-140mg/g。近年来，国内对高级活性炭、高比表面积专用炭质材料研发报道较多，但离批量工业化生产尚有较大距离，主要制约因素就是炭质材料的活化工艺对活化反应炉的要求十分严格，目前未见报道可工业化生产具有比表面积大于2000m²/g，碘值大于2000mg/g，亚甲基蓝值大于300mg/g，并具有纳米级微孔体系的炭质材料的活化反应炉，故使高级活性炭等专用炭质材料难以实现产业化，活化反应炉是其中主要设备障碍。

发明内容

本项实用新型克服现有炉型对制备高比表面积的炭质储能材料活化工艺的制约。

本项实用新型采用的技术方案是：由炉体、炉芯、弧形耐火砖、保温层、电加热管、动力及其传动系统、连接架、热电偶、电子智能程序控制仪、N₂保护气供应系统，AC吸储装置组成，针对高级炭质材料活化工艺要求，采用电加热管加热，保温层保温，通过电子智能程序控制仪一次性设定好温度与变化过程所需要的时间，进行程序化升温、恒温，通入N₂作为保护气，促进原料和催化剂在炉内完成活化，对活化过程产生的微量废气通过AC吸附装置吸储收集。

本项实用新型的有益效果是：可制备具有纳米级微孔体系的孔径，其比表面积大于2000m²/g的炭质材料，炉型结构可根据理想产量要求设计大小，根据批量生产要求可多台排列使用，并具有操作简便、防腐耐高温、节能环保特点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

图1为本实用新型的结构图

图2是图1中4的剖视图

图3是图2中10的背向图

图4是图1中4的侧视图

图5是图1中6的部位放大图

图1中1，N₂保护气供应系统；2，N₂控制阀；3，电子智能程序控制仪；4，活化反应炉；5，AC吸储装置；6，动力及其传动系统。

图2中7，轴承；8，圆型保温砖；9，电加热管；10，炉体；11，圆形保温砖；12，氧化镁保温层；13，炉芯；15，炉体支架；17，固定支架；18，热电偶。

图3中18，三相电炉接线座；19，三相电源接线座。

图4中20，挡板；21，侧挡板；22，可调支架；23，螺栓；24，可调螺栓。

图5中14，联轴器；25，减速器；26，减速器支架；27，电动机。

具体实施方式

炉体(图2中10)由炉体支架(图2中15)悬空支撑，炉芯(图2中13)由固定支架(图2中17)和可调支架(图4中22)支承横卧炉膛内，在炉芯(图2中13)四周排列电加热管(图2中9)，电加热管(图2中9)外面套有陶瓷管，陶瓷管镶嵌在弧形耐火砖上，与炉芯(图2中13)保持75mm的距离，在弧形耐火砖与炉体(图2中10)之间用氧化镁填充，两端分别放置两个不同规格的圆形保温砖(图2中8、图2中11)，形成保温层。炉芯(图2中13)的转动通过动力及其传动系统(图1中6)来实现，即由电动机(图5中27)带动皮带轮，通过皮带使减速器(图5中26)输出轴转动，再通过联轴器(图5中14)使得炉芯(图2中13)转动。为了保证活化反应炉(图1中4)活化顺利安全的进行，需要连续通入氮气，因此在活化炉的前部设有N₂保护供应系统(图1中1)和N₂控制阀(图1中2)。活化反应炉(图1中4)活化需要一定的温度和时间，接通电源开关，电热管加热升温，电子智能程序控制仪(图1中3)通过热电偶(图2中18)测量温度，进行程序化的升温、恒温，自动化的控制保证了操作的简单可靠，有利于批量生产。活化反应炉活化时，排出微量的有害气体利用AC吸储装置(图1中5)吸收和储存起来，保护环境。

炉芯(图2中13)在炉膛内的位置可以通过可调支架(图4中22)作小幅度的调整。

Claims (8)

1、一种制备炭质储能材料活化反应炉，是由炉体、炉芯、保温层、弧形耐火砖、电加热管、动力及其传动系统、连接架、热电偶、电子智能程序控制仪、N₂保护气供应系统、AC吸储装置组成；其特征在于活化炉芯由固定支架和可调支架支承，横卧在炉膛内，四周均布电加热管，电加热管经陶瓷管镶嵌在弧形耐火砖上，与炉芯保持传热距离，在炉体与弧形耐火砖之间是保温层，在炉体的左下方有热电偶，通过导线与电子智能程序控制仪，电子智能程序控制仪与炉体的三相电炉接线座相连；炉芯左端与N₂保护气供应系统相连，右端与动力及其传动系统、AC吸储装置相连。

2、根据权利要求1所述的一种制备炭质储能材料活化反应炉，其特征在于：活化炉芯采用合金镀镍层。

3、根据权利要求1所述的一种制备炭质储能材料活化反应炉，其特征在于：活化炉芯中间呈圆柱体两端连接等比例圆锥体的形状结构。

4、根据权利要求1所述的一种制备炭质储能材料活化反应炉，其特征在于：上述AC吸储装置，内置专用气相吸附剂。

5、根据权利要求1所述的一种制备炭质储能材料活化反应炉，其特征在于：电加热管在陶瓷管内，陶瓷管镶嵌在弧形耐火砖上。

6、根据权利要求1所述的一种制备炭质储能材料活化反应炉，其特征在于：设有电子智能程序控制仪。

7、根据权利要求1所述的一种制备炭质储能材料活化反应炉，其特征在于：热电偶连接活化反应炉和电子智能程序控制仪。

8、根据权利要求1所述的一种制备炭质储能材料活化反应炉，其特征在于：设有N₂保护气供应系统。

Images