CN201309830Y - 化学法制造活性炭的内胆式回转炭活化炉 - Google Patents

Abstract

化学法制造活性炭的内胆式回转炭活化炉，涉及采用化学法制造活性炭的炭、活化炉。回转炉外壳内设有绝热层和耐火层，耐火层与内胆间形成火道。使用回转炉对物料进行加热时，高温烟道气穿过进气栅格进入火道，在向内胆传热降温后，通过出气栅格排出。回转炉分为炭化区和活化区，在炭化区安装有强化传热的热空气喷管。本实用新型具有以下有益效果：1、间壁加热，可以使用各种燃料；2、使用非金属材料做内胆，避免设备的腐蚀；3、利用废烟气，提高了设备的生产率；4、烟道气、炭化废气、活化废气分开走向和治理，解决了传统炭活化设备混合气治理困难、污染环境的问题；5、由于活化区没有高温强气流冲刷物料，活化剂的消耗大大降低。

Description

化学法制造活性炭的内胆式回转炭活化炉

技术领域：

本实用新型涉及活性炭制造设备，进一步是采用化学法制造活性炭的活化炉，特别是采用化学法制造活性炭的内胆式回转炭活化炉。

背景技术：

目前，木质原料(包括木屑、糠醛渣、玉米芯等农作物废料)化学法制造活性炭的炭活化，普遍采用的平板炉、内热回转炉、外热不锈钢转炉，存在着一定的缺陷：平板炉属于高能耗、低效率，污染严重的设备；外热不锈钢转炉存在着设备的高温酸腐蚀问题和炭化料粘壁问题，通常不锈钢厚度达几厘米，成本较高，且其为间歇式，不能翻料，质量不能得到保证；内热回转炉由于煤灰颗粒会影响产品质量，无法燃煤，因而存在着选择燃料问题以及强热气流冲刷下的活化剂消耗过高等问题。

发明内容：

本实用新型的目的就是提供一种化学法制造活性炭的内胆式回转炭活化炉，它采用间壁加热、废气热回收的方法，具有使用燃料范围广、设备的生产率高、活化剂消耗低的显著优点，同时可避免设备的腐蚀，并且解决了传统炭活化设备混合气治理困难、污染环境的问题。

本实用新型的目的是通过以下方案实现的：一种内胆式回转炭活化炉，其特征在于：回转炉外壳内设有一层绝热层，绝热层内设有一层耐火层，耐火层内设支撑砖，用于支撑内胆，耐火层与内胆间形成火道。

本实用新型可通过以下方案进一步实现：

在邻近回转炉进料端和出料端部分别设置有出气栅格和进气栅格，栅格分布于回转炉一周直接通向火道，使用回转炉加热时，高温烟道气通过管道穿过进气栅格进入火道，在向内胆传热降温后，通过出气栅格排出。

内胆由碳化硅材料制造。

回转炉分为炭化区和活化区，在炭化区安装有强化传热的热空气喷管。

热空气喷管的结构为：在内胆内进料口的一端，外固定有热空气管，热空气管的前端固定连接挡板，挡板为半圆形，直径与内胆内径基本吻合，挡板将整个回转炉分为炭化区和活化区，在热空气管的下方连通若干喷气支管，用于向物料喷出热空气，对物料进行加热。

出气栅格排出的废烟气在热交换设备中与热空气进行热交换后，部分返回到回转炉的高温烟道气入口与高温烟道气混合，部分排向烟囱。而被废烟气加热的空气通过热空气管，在炭化区直接喷入物料内对物料进行加热。从炭化区排出的废空气经冷凝装置回收热量后，经处理后排空。

本实用新型具有以下有益效果：1、间壁加热，可以使用各种燃料；2、使用非金属材料做内胆，避免设备的腐蚀；3、利用空气热交换对废烟气进行热提取，然后利用热空气对炭化区的物料进行强制传热和传质，提高了设备的生产率；4、烟道气、炭化废气、活化废气分开走向和治理，解决了传统炭活化设备混合气治理困难、污染环境的问题；5、由于活化区没有高温强气流冲刷物料，活化剂的消耗大大降低。

附图说明：

图1为本实用新型截面结构示意图；图2为本实用新型内胆内部结构示意图；图3为本实用新型加热方式示意图。

图中，回转炉外壳1，绝热层2，耐火层3，支撑砖4，内胆5，火道6，热空气管14，挡板15，炭化区16，活化区17，喷气支管20，出气栅格21，进气栅格22。

具体实施方式：

以下结合实施例对本发明作进一步叙述：

实施例1：如图1、图2、图3所示，图1中，回转炉外壳1可选择锰钢板制造，其外部的支撑和动力设备，与普通内热回转炉一样，由托轮和动力齿轮等组成。整个炉体也采用与普通回转炉一样的倾斜放置。回转炉外壳内设有一层绝热层2，绝热层内设有一层耐火层3，耐火层内设支撑砖4，用于支撑内胆5。内胆由碳化硅材料制造，整个内胆可由若干碳化硅管相接而成。耐火层与内胆间形成火道(烟道)6。使用时，物料(被活化剂浸滞过的木质纤维原料，包括木屑、糠醛渣、椰子壳、桃核壳、杏核壳、核桃壳以及玉米芯等农作物废料，活化剂为磷酸溶液或氯化锌溶液)在内胆内借助回转炉的倾斜坡度，边移动边完成炭化与活化；由于内胆是导热性较好的非金属材料，因此本实用新型不存在设备的腐蚀问题；由于是间接加热，高温烟道气可以使用各种燃料的燃烧气。

图2中，在内胆内进料口的一端，外固定有热空气管14，热空气管的前端固定连接挡板15，挡板为半圆形，直径与内胆内径基本吻合，挡板将整个回转炉分为炭化区16和活化区17。通常情况下，炭化区占回转炉长度的1/3左右，活化区占回转炉长度的2/3左右。在热空气管的下方连通若干喷气支管20，喷气支管用于向物料喷出热空气，对物料进行加热。回转炉正常运转时，内胆下半部充满物料，上半部空间由挡板隔开，炭化区的废气主要是空气和水蒸汽的混合物，通过图2中箭头a的方向(进料端)向外排出，活化区的废气主要是木质材料的分解气体、磷酸蒸气和少量的水蒸气，通过图2中箭头b的方向(出料端)向外排出。

图3中，物料由进料端进入，如图3中箭头c所示；物料由出料端排出，如图3中箭头d所示。在邻近回转炉的进料端和出料端部分别设置有出气栅格21和进气栅格22。栅格分布于回转炉一周，直接通向火道。回转炉正常运行时，高温烟道气通过管道通向进气栅格，穿过进气栅格进入火道，在向内胆传热降温后，通过出气栅格排出。通常排出的烟道气温度在400℃左右。为了降低能耗，排出的废烟气通过管道导入热交换设备中，与热空气进行热交换后，部分通过管道返回到回转炉的高温烟道气入口与高温烟道气混合，而部分则经烟囱排出。经过热交换的热空气，通过热空气管和并排的数根喷气支管，在炭化区直接喷入物料内对物料进行加热。该热空气排出时挟带走物料中的大部分水分。含有大量水分的废空气经冷凝设备回收热量，并进行其它处理后排空。物料减少水分后，可避免粘壁。

本实用新型回转炉长度可设置为16～18米，内胆的直径可设置为1米左右，火道的高度可设置为0.15～0.25米。

Claims (6)

1、一种内胆式回转炭活化炉，其特征在于：回转炉外壳内设有一层绝热层，绝热层内设有一层耐火层，耐火层内设支撑砖，用于支撑内胆，耐火层与内胆间形成火道。

2、根据权利要求1所述的一种内胆式回转炭活化炉，其特征在于：在邻近回转炉进料端和出料端部分别设置有出气栅格和进气栅格，栅格分布于回转炉一周直接通向火道；回转炉正常运行时，高温烟道气通过管道穿过进气栅格进入火道，在向内胆传热降温后，通过出气栅格排出。

3、根据权利要求1或2所述的一种内胆式回转炭活化炉，其特征在于：内胆由碳化硅材料制造。

4、根据权利要求1或2所述的一种内胆式回转炭活化炉，其特征在于：回转炉分为炭化区和活化区，在炭化区安装有强化传热的热空气喷管。

5、根据权利要求4所述的一种内胆式回转炭活化炉，其特征在于：热空气喷管的结构为：在内胆内进料口的一端，外固定有热空气管，热空气管的前端固定连接挡板，挡板为半圆形，直径与内胆内径基本吻合，挡板将整个回转炉分为炭化区和活化区，在热空气管的下方连通若干喷气支管。

6、根据权利要求1所述的一种内胆式回转炭活化炉，其特征在于：回转炉长度可设置为16～18米，内胆的直径可设置为1米左右，火道的高度可设置为0.15～0.25米。

Images