CN205527769U - 一种内辐射热式活化炉 - Google Patents
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Abstract
一种内辐射热式活化炉，利用内辐射加热方式，将热辐射加热体设置在活化炉内腔中，利用活化产生的可燃气与供入的空气接触燃烧，为炭化料活化提供辐射能量，所述活化炉前端设置炭化料进料口，后端设置活性炭出料口，所述炭化料进料口和活性炭出料口分别与活化炉内腔相连通，所述内腔为炭化料活化区，其特征在于，沿该内腔轴向设置有热辐射加热体，所述热辐射加热体为中空的管状通道，所述中空的管状通道内设置若干空气输入管路；所述热辐射加热体用于将吸进热辐射加热体内的活化产生的可燃气与供入的空气接触燃烧放出热量，并通过所述热辐射加热体外壁辐射给活化炉内腔中的炭化料活化供热。
Description
技术领域
本实用新型涉及活性炭生产技术领域，特别是一种内辐射热式活化炉。
背景技术
活化炉是生产活性炭的核心设备。国内生产活性炭的炉型有焖烧炉、管式炉、转炉、沸腾炉、平板炉、多段炉、斯列普炉等炉型。在这些炉型中,由于斯列普炉具有产量大，质量控制稳定，操作容易等优点，而被普遍使用。但斯列普炉的使用寿命较短、经常要停炉大修，而且停炉和起炉的时间都很长，操作不便。转炉是近些年开发较快的一种炉型，目前许多斯列普炉开始被转炉所取代。现在的转炉一般都是内热式的，但需要在炉内直接燃烧一部分炭化料放热提供活化所必需的热量，这样的内热式转炉在炭化料活化的同时直接燃烧炭化料，导致活化产品即活性炭的得率低，含灰量高，而且炉内由于局部燃烧温度过高引起结渣影响运行的稳定性。
实用新型内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷，提供一种内辐射热式活化炉，利用内辐射加热方式，将热辐射加热体设置在活化炉内腔中，利用活化产生的可燃气与供入的空气接触燃烧，为炭化料活化提供辐射能量，不需要燃烧炭化料，也不需要添加外部燃料，节能、环保，稳定运行；而且使活性炭的得率更高，生产出的活性炭产量高、灰分低、吸附性能指标高，提高了活性炭的品质。
本发明的技术方案如下：
一种内辐射热式活化炉，所述活化炉前端设置炭化料进料口，后端设置活性炭出料口，所述炭化料进料口和活性炭出料口分别与活化炉内腔相连通，所述内腔为炭化料活化区，其特征在于，沿该内腔轴向设置有热辐射加热体，所述热辐射加热体为中空的管状通道，所述中空的管状通道内设置若干空气输入管路；所述热辐射加热体用于将吸进热辐射加热体内的活化产生的可燃气与供入的空气接触燃烧放出热量，并通过所述热辐射加热体外壁辐射给活化炉内腔中的炭化料活化供热。
所述活化炉为旋转式圆筒形炉体，所述热辐射加热体构成圆筒形炉体的内环，围绕所述热辐射加热体的圆筒状炭化料活化区构成圆筒形炉体的外环，所述炭化料活化区中具有若干分隔板，所述分隔板将活化区纵向分隔为若干子活化区，每个子活化区中具有通过炉体外壁穿入的若干蒸汽输入管路。
所述外环与内环的截面积比为0.35～0.60。
所述子活化区的数量为4～10个。
所述外环的每个分隔板上焊接有导流板，导流板与分隔板的角度为45°±2°，导流板的高度为分隔板高度的30～40％。
每个子活化区中供入的活化用蒸汽量与炭的质量比为0.1～0.50。
所述热辐射加热体内对角布有2根空气输入管路，其长度比为2～3:1，所述空气输入管路上开有若干个空气出口，开孔直径为3～5mm，开孔率为3.0～4.5％；所述空气输入管路在所述热辐射加热体前端横向穿出所述活化炉炉体外壁。
所述活化炉的进料端比出料端高，倾斜角度在1～2°。
所述活化炉的炉体外壁内侧浇注重质浇注料，其厚度为30～45cm。
所述热辐射加热体为中空圆管，采用能承受1300℃以上高温的特种钢制成。
所述炭化料进料口具有螺旋进料器，进料口内设置有倾斜导流板，所述螺旋进料器的一端连接倾斜导流板，所述螺旋进料器的另一端连接螺旋驱动装置，所述螺旋进料器的上方设置有炭化料料仓，所述炭化料料仓的底部与所述螺旋进料器相连接。
所述热辐射管体具有后端穿出段，所述后端穿出段穿过炉体后端后通过软连接装置连接引风系统；所述引风系统将炭化料活化成活性炭过程中产生的可燃气从所述热辐射加热体的前端吸入到所述热辐射加热体中空的管状通道内。
本发明的技术效果如下：
本发明提供的一种内辐射热式活化炉，利用内辐射加热方式，将热辐射加热体设置在活化炉内腔中，利用活化产生的可燃气与供入的空气接触燃烧，为炭化料活化提供辐射能量，不需要燃烧炭化料，也不需要添加外部燃料，节能、环保，稳定运行，而且使活性炭的得率更高，生产出的活性炭产量高、灰分低、吸附性能指标高，提高了活性炭的品质。
与现有技术相比，本发明技术方案的优点在于：
1、本发明的活化炉结构更加紧凑合理，将炭化料活化区用若干分隔板分隔为若干子活化区，将炭化料分别置于不同的分隔腔中，受热更加均匀，可实现在1200℃左右温度下长期、连续稳定生产颗粒状活性炭，炭化料不与氧接触因而不氧化，活性炭的得率较现有转炉更高，产量高、灰分低、吸附性能指标高；
2、本发明在活化炉内设置热辐射加热体，实现了活化产生的可燃气在转炉内部即能返回燃烧为活化提供辐射能量，几乎不需要添加外部燃料，也不需要直接燃烧炭化料放热提供活化所需的热量，提高了系统的能量利用效率，并能达到排放烟气清洁。
附图说明
图1是本发明的内辐射热式活化炉实施例的正面剖面示意图。
图2是本发明的内辐射热式活化炉实施例的侧面剖面示意图。
附图标记列示如下：1-炉体；2-进料口；3-螺旋进料器；4-出料口；5-空气出口；6-炉体外壁；7-螺旋驱动装置；8-后端穿出段；9-倾斜导流板；10-炭化料活化区；11-热辐射加热体；12-空气输入管路；13-蒸汽输入管路；14-分隔板；15-导流板。
具体实施方式
下面结合附图的实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1、图2所示，是本发明的内辐射热式活化炉实施例的正面和侧面剖面示意图。
如图1所示，内辐射热式活化炉，包括炉体1，炉体1前端设置炭化料进料口2，后端设置活性炭出料口4，炭化料进料口2和活性炭出料口4分别与活化炉内腔相连通，所述内腔即为炭化料活化区；沿该内腔5内轴向设置有热辐射加热体11，热辐射加热体11为中空的管状通道；中空的管状通道内设置若干空气输入管路12；热辐射加热体11用于将吸进热辐射加热体内的活化产生的可燃气与供入的空气接触燃烧放出热量，并通过所述热辐射加热体外壁辐射给活化炉内腔中的炭化料活化供热；热辐射加热体11内分布的若干空气输入管路12上开有若干个空气出口5；空气输入管路12在热辐射加热体11的前端横向穿出活化炉的炉体外壁6通向炉外。
如图2所示，炉体1为旋转式圆筒形炉体，热辐射加热体11构成圆筒形炉体的内环，围绕所述热辐射加热体的圆筒状炭化料活化区10构成圆筒形炉体的外环，外环(炭化料活化区)10中具有若干分隔板14，分隔板14将活化区10纵向分隔为若干子活化区，每个子活化区中具有通过炉体外壁6穿入的若干蒸汽输入管路13；分隔板14上还焊接有导流板15。
另外，炭化料进料口2具有螺旋进料器3，进料口内设置有倾斜导流板9，螺旋进料器3的一端连接倾斜导流板9，螺旋进料器3的另一端连接螺旋驱动装置7，螺旋进料器的上方设置有炭化料料仓(图中未画出)，炭化料料仓的底部与所述螺旋进料器相连接；热辐射加热体11具有后端穿出段8，后端穿出段穿过炉体后端后通过软连接装置连接引风系统(图中未画出)；引风系统将炭化料活化成活性炭过程中产生的可燃气从所述热辐射加热体的前端吸入到所述热辐射加热体中空的管状通道内，使活化产生的可燃气与供入的空气接触燃烧放出热量。
本发明实施例的活化炉体1为旋转式圆形炉体，其进料端比出料端高，倾斜角度在1～2°；活化转炉的炉体外壁内侧浇注重质浇注料，其厚度为30～45cm；内环(热辐射加热体)11为中空圆管，中空圆管为耐高温特种钢，能承受1300℃的高温；外环(炭化料活化区)10与内环(热辐射加热体)11的截面积比为0.35～0.60，外环10被分隔板14分隔成独立的格子为子活化区，格子数量为4～10个；外环10的每个分隔板14上焊接有导流板15，导流板15与分隔板14的角度为45°，导流板15的高度为分隔板高度的三分之一；外环10的每个格子(子活化区)中供入的蒸汽量与炭的质量比为0.1～0.50；内环11中靠近进料端对角布有2根空气管，其长度比为2～3:1，每根管上开有若干空气出口5，开孔直径为3～5mm，开孔率为3.0～4.5％；蒸汽和空气是由与炉体连接的双层旋转接头分别送入的，内层通蒸汽，外层通空气。
料仓中的颗粒状炭化料由螺旋进料器3送入旋转式活化炉的进料口，进料口2内设置的倾斜导流板9，均匀地将炭化料送入活化区外环10的每个子活化区中，依靠活化转炉1本身的旋转和每个子活化区中的导流板15推动，炭化料由进料端向出料端移动，活化用蒸汽通过通向炉外的蒸汽输入管路13均匀送入外环的每个子活化区中，与碳发生化学反应生成活性炭；活化产生的可燃气，由与热辐射加热体11的后端穿出段8连接的引风系统沿着热辐射管体11外壁从热辐射管体11的前端吸入到热辐射管体11中空的管状通道内，与空气输入管路12供入的空气接触燃烧，产生的高温热通过内环外壁辐射给外环中的炭活化所需。颗粒炭化料在活化转炉1中的停留时间为120分钟，控制进料速度和活化炉的转速，从而保证活性炭在转炉内的停留时间和活性炭的质量；控制引风系统的引风量和供入空气量的大小，从而保证活化炉的压力在微正压和活化温度为950℃；出料口4为管状固体密封结构，生成的活性炭固体由转炉出料口4排出活化炉，进入旋转冷却装置降温包装。
在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
Claims (12)
1.一种内辐射热式活化炉，所述活化炉前端设置炭化料进料口，后端设置活性炭出料口，所述炭化料进料口和活性炭出料口分别与活化炉内腔相连通，所述内腔为炭化料活化区，其特征在于，沿该内腔轴向设置有热辐射加热体，所述热辐射加热体为中空的管状通道，所述中空的管状通道内设置若干空气输入管路；所述热辐射加热体用于将吸进热辐射加热体内的活化产生的可燃气与供入的空气接触燃烧放出热量，并通过所述热辐射加热体外壁辐射给活化炉内腔中的炭化料活化供热。
2.根据权利要求1所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述活化炉为旋转式圆筒形炉体，所述热辐射加热体构成圆筒形炉体的内环，围绕所述热辐射加热体的圆筒状炭化料活化区构成圆筒形炉体的外环，所述炭化料活化区中具有若干分隔板，所述分隔板将活化区纵向分隔为若干子活化区，每个子活化区中具有通过炉体外壁穿入的若干蒸汽输入管路。
3.根据权利要求2所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述外环与内环的截面积比为0.35～0.60。
4.根据权利要求2所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述子活化区的数量为4～10个。
5.根据权利要求2所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述外环的每个分隔板上焊接有导流板，导流板与分隔板的角度为45°±2°，导流板的高度为分隔板高度的30～40％。
6.根据权利要求1所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，每个子活化区中供入的活化用蒸汽量与炭的质量比为0.1～0.50。
7.根据权利要求1所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述热辐射加热体内对角布有2根空气输入管路，其长度比为2～3:1，所述空气输入管路上开有若干个空气出口，开孔直径为3～5mm，开孔率为3.0～4.5％；所述空气输入管路在所述热辐射加热体前端横向穿出所述活化炉炉体外壁。
8.根据权利要求1所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述活化炉的进料端比出料端高，倾斜角度在1～2°。
9.根据权利要求1所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述活化炉的炉体外壁内侧浇注重质浇注料，其厚度为30～45cm。
10.根据权利要求1所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述热辐射加热体为中空圆管，采用能承受1300℃以上高温的特种钢制成。
11.根据权利要求1所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述炭化料进料口具有螺旋进料器，进料口内设置有倾斜导流板，所述螺旋进料器的一端连接倾斜导流板，所述螺旋进料器的另一端连接螺旋驱动装置，所述螺旋进料器的上方设置有炭化料料仓，所述炭化料料仓的底部与所述螺旋进料器相连接。
12.根据权利要求1所述的一种内辐射热式活化炉，其特征在于，所述热辐射管体具有后端穿出段，所述后端穿出段穿过炉体后端后通过软连接装置连接引风系统；所述引风系统将炭化料活化成活性炭过程中产生的可燃气从所述热辐射加热体的前端吸入到所述热辐射加热体中空的管状通道内。
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