CN206266226U - 用于煤基活性炭制备的转底炉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于煤基活性炭制备的转底炉系统，包括2台转底炉，一台为氧炭化转底炉、另一台为活化转底炉，氧炭化转底炉的进料口与成型料输送系统相连，氧炭化转底炉的出料口与活化转底炉相连，活化转底炉的出料口与活性炭冷却系统相连；氧炭化转底炉的含氧介质进口与含氧介质管道相连，氧炭化转底炉的氧化尾气出口与废气处理系统相连，氧炭化转底炉的炭化尾气出口与煤气净化系统相连；活化转底炉的活化蒸汽进口与蒸汽管道相连，活化转底炉的空气进口与空气管道相连，活化转底炉的活化尾气出口与尾气处理系统相连。能实现氧炭化一体化，提高氧化和活化率，并能够实现大规模生产，节约能源，降低生产成本，适用于煤基氧炭化法制备活性炭。

Description

用于煤基活性炭制备的转底炉系统

技术领域

本实用新型涉及一种活性炭制备技术，尤其涉及一种用于煤基活性炭制备的转底炉系统。

背景技术

活性炭是一种多孔性炭素材料，具有丰富的孔隙结构和巨大比表面积，被广泛应用于吸附、分离、催化和电子等诸多领域，特别在环境保护水处理和气体处理方面，活性炭质材料用于烟气净化的特点是能同时脱除烟气中的多种污染物，如SO2、NOx、烟尘粒子、汞、二噁英、吠喃、重金属、挥发性有机物及其他微量元素等。

传统的氧炭化法制备煤基活性炭，进行氧炭化的设备主要采用回转窑，进行活化的设备主要采用回转窑、耙式炉、流态化炉斯列普炉等。各种炉型均有自身的优缺点：

回转窑结构简单、投资低、操作条件变化广、产品质量调整容易、对原料粒度和密度无严格要求。但其单机产量较低，对煤质炭活化效果较差。

耙式炉是集干燥、炭化、活化等为一体的炉型，产量大，自动化程度高，但其制造费用高昂，操作水平要求很高。

流态化炉活化均匀，产品质量调整简单，但对原料的颗粒均匀性要求很严，产率低。

斯列普炉活化温度稳定，产量、质量较均匀，生产时不需外加热源，但产品质量调整周期长，投资费用较大，开停炉不便，对砌筑技术要求很高，对原料的性质(灰熔点)、粒度有一定要求，产率不高。

目前生产活性炭的的设备大部分都存在这样那样的问题，有的投资高，有的原料受限制，有的则是产率低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高效、经济的用于煤基活性炭制备的转底炉系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的用于煤基活性炭制备的转底炉系统，包括2台转底炉，一台为氧炭化转底炉、另一台为活化转底炉，所述氧炭化转底炉的进料口与成型料输送系统相连，所述氧炭化转底炉的出料口与所述活化转底炉相连，所述活化转底炉的出料口与活性炭冷却系统相连；

所述氧炭化转底炉的含氧介质进口与含氧介质管道相连，所述氧炭化转底炉的氧化尾气出口与废气处理系统相连，所述氧炭化转底炉的炭化尾气出口与煤气净化系统相连；

所述活化转底炉的活化蒸汽进口与蒸汽管道相连，所述活化转底炉的空气进口与空气管道相连，所述活化转底炉的活化尾气出口与尾气处理系统相连。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的用于煤基活性炭制备的转底炉系统，由于包括2台转底炉，能实现氧炭化一体化，氧化介质和活化蒸汽与原料均匀接触，提高氧化和活化率，而破碎率得到降低，辐射管加热均匀，热效率高，并能够实现大规模生产，节约能源，降低生产成本，适用于煤基氧炭化法制备活性炭。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的用于煤基活性炭制备的转底炉系统的结构示意图。

图中：

1、氧炭化转底炉，2、活化转底炉，3、进料口，4、出料口，5、含氧介质，6、氧化废气去往废气处理系统，7、炭化尾气去往煤气净化系统，8、活化蒸汽，9、空气，10、活化尾气去往尾气处理系统，11、燃料气，12、空气，13、烟气。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的用于煤基活性炭制备的转底炉系统，其较佳的具体实施方式是：

包括2台转底炉，一台为氧炭化转底炉、另一台为活化转底炉，所述氧炭化转底炉的进料口与成型料输送系统相连，所述氧炭化转底炉的出料口与所述活化转底炉相连，所述活化转底炉的出料口与活性炭冷却系统相连；

所述氧炭化转底炉的含氧介质进口与含氧介质管道相连，所述氧炭化转底炉的氧化尾气出口与废气处理系统相连，所述氧炭化转底炉的炭化尾气出口与煤气净化系统相连；

所述活化转底炉的活化蒸汽进口与蒸汽管道相连，所述活化转底炉的空气进口与空气管道相连，所述活化转底炉的活化尾气出口与尾气处理系统相连。

所述氧炭化转底炉和活化转底炉内采用辐射管加热器或普通明火燃烧器。

所述氧炭化转底炉的辐射管燃烧一端与燃料管道和助燃空气管道相连，所述辐射管的废气排放端与废气排放管道相连；

所述活化转底炉的辐射管燃烧一端与燃料管道和助燃空气管道相连，所述辐射管的废气排放端与废气排放管道相连。

目前国家对环保的要求越来越高，对活性炭的需求越来越多。本实用新型综合考虑各类炉型的特点和活性炭的生产工艺，提出了采用转底炉生产活性炭的系统，实现原料适应性广，产量大，自动化程度高，产品质量调整简单，投资低的活性炭生产设备。

本实用新型的用于煤基活性炭制备的转底炉系统，由于包括2台转底炉，能实现氧炭化一体化，氧化介质和活化蒸汽与原料均匀接触，提高氧化和活化率，而破碎率得到降低，辐射管加热均匀，热效率高，并能够实现大规模生产，节约能源，降低生产成本。适用于煤基氧炭化法制备活性炭。

下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

包括2台转底炉；所述系统转底炉由氧炭化转底炉和活化转底炉组成。所述氧炭化转底炉的进料口与成型料输送系统相连，所述氧炭化转底炉出料口与活化转底炉相连，活化转底炉出料口与活性炭冷却系统相连；

所述氧炭化转底炉的含氧介质进口与含氧介质管道相连，所述氧炭化转底炉的氧化尾气出口与废气处理系统相连，所述氧炭化转底炉的炭化尾气出口与煤气净化系统相连；

所述活化转底炉的活化蒸汽进口与蒸汽管道相连，所述活化转底炉的空气进口与空气管道相连，所述活化转底炉的活化尾气出口与尾气处理系统相连；

所述氧炭化转底炉的辐射管燃烧一端与燃料管道和助燃空气管道相连，所述辐射管的废气排放端与废气排放管道相连；

所述活化转底炉的辐射管燃烧一端与燃料管道和助燃空气管道相连，所述辐射管的废气排放端与废气排放管道相连；

所述煤基成型料的挥发份为30～40％、水分≤2％、硬度≥90％、粒度分布范围为3.35～0.60mm、堆积比重为650～750kg/m3、温度为常温。

所述氧炭化转底炉的氧化段内，经加热后的含氧介质对所述成型料进行干燥，去除压块成型料中的水分和部分挥发份，并对所述煤基成型料的表面进行氧化。在所述外热式氧炭化转底炉炭化段内，采用蓄热式辐射管进行加热，将所述氧化段制得的氧化料制成半焦，将挥发份降低至15.0～22.0％、焦油产率≤2％、硬度≥90％、粒度分布范围3.35～0.425mm。

在所述活化转底炉内，将所述氧炭化转底炉制得的炭化料从进料口送入，与活化蒸汽发生活化反应，生成活性炭，空气送入炉内，与活化产生的可燃气进行燃烧，蓄热式燃烧器进行补充加热，所述蓄热式燃烧器也可采用普通明火燃烧器代替。

在所述转底炉内，将所述炭化料进行加热，并与蒸汽发生活化反应，最终活性炭的灰分≤15％，碘值在1000～1050之间，硬度≥90％，粒度在0.4～3.35之间。

本实用新型的优点在于：

(1)可实现大规模工业化生产，降低生产成本，提高生产效率；(2)采用转底炉作为氧炭化和活化设备，降低了产品的破损，提高了产率；(3)采用辐射管加热，加热均匀，提高了能源利用率，降低了运行成本。(4)采用炉底配风和水蒸气，可提高氧炭化率和活化率。(5)转底炉采用水封槽，炭化尾气和活化尾气等泄漏少，安全性好。

具体实施例：

如图1所示，压块成型料为煤制压块成型料，挥发份30～40％，水分≤2％，硬度≥90％，粒度分布范围3.35～0.60mm，堆积比重650～750kg/m3，温度常温，原料处理量为12万吨/年，单系统活性炭年产量为3万吨/年。成型料在氧化段内与氧化气(约250℃)发生接触，主要起干燥和氧化作用，去除压块成型料中的水分和部分挥发份，并对成型料表面进行氧化，形成氧化料，其中挥发份含量为为28～38％，硬度≥90％，粒度分布范围3.35～0.425mm，堆积比重650～750kg/m3，温度约200～300℃。氧化料直接进入炭化段，采用辐射管加热形成焦炭，其中挥发份含量为15.0～22.0％，焦油产率≤2％，硬度≥90％，粒度分布范围3.35～0.425mm，堆积比重为650～750kg/m3，温度约500～600℃，炉内压力为100Pa±20Pa。产出的炭化料直接进入活化转底炉。

炭化料在活化转底炉的加热段被辐射管加热，主要起预热作用，使炭化料达到活化温度，约800度。经加热段升温后的炭化料进入活化段，活化蒸汽经炉底架空层均匀的分配至炉内，与炭化料均匀接触，并对炭化料料层起到鼓泡作用，使活化率得到提高。空气经炉墙的空气管道送入炉内，与活化产生的废气进行燃烧。活化段产生的废气经炉顶废气排出口排出进入废气处理系统。活化后生成的活性炭进入冷却段自然冷却。冷却后的活性炭经螺旋出料机排出，再经出料溜管送入活性炭冷却螺旋冷却至常温后送入包装系统。蓄热式转底炉炉内压力为100Pa±20Pa。活化转底炉内使用的蓄热式燃烧器也可采用普通明火燃烧器代替。

氧化段中氧化气与煤基成型料发生反应后形成了氧化尾气，含有煤粉、少许挥发份及水分，经除尘后的氧化尾气送入尾气处理系统。氧化料在炭化段内经密闭加热生成了炭化尾气，主要成分为CH4及其同系物，还有H2、CO2、CO及不饱和烃，热值≥6000kCal/Nm3，送入炭化尾气净化系统。活化转底炉主要气体产物为CO，H2等气体，直接通入热风炉炉焚烧。

以上就是转底炉在本实施例中的实施过程。

综上所述，本实施例中的转底炉制备煤基活性炭系统，氧化气和活化蒸汽从炉底送入，起到鼓泡床的作用，使氧化和活化均匀，氧化和活化率高。转底炉对物料的搅动小，物料破碎小，粉尘产生量小。

加热系统采用废气燃烧和蓄热式辐射管的方式，从而在保证节能降耗的同时获得良好的温度工况。蓄热式燃烧器也可采用普通明火燃烧器代替。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种用于煤基活性炭制备的转底炉系统，其特征在于，包括2台转底炉，一台为氧炭化转底炉、另一台为活化转底炉，所述氧炭化转底炉的进料口与成型料输送系统相连，所述氧炭化转底炉的出料口与所述活化转底炉相连，所述活化转底炉的出料口与活性炭冷却系统相连；

所述氧炭化转底炉的含氧介质进口与含氧介质管道相连，所述氧炭化转底炉的氧化尾气出口与废气处理系统相连，所述氧炭化转底炉的炭化尾气出口与煤气净化系统相连；

所述活化转底炉的活化蒸汽进口与蒸汽管道相连，所述活化转底炉的空气进口与空气管道相连，所述活化转底炉的活化尾气出口与尾气处理系统相连。

2.根据权利要求1所述的用于煤基活性炭制备的转底炉系统，其特征在于，所述氧炭化转底炉和活化转底炉内采用辐射管加热器或普通明火燃烧器。

3.根据权利要求2所述的用于煤基活性炭制备的转底炉系统，其特征在于，所述氧炭化转底炉的辐射管燃烧一端与燃料管道和助燃空气管道相连，所述辐射管的废气排放端与废气排放管道相连；

所述活化转底炉的辐射管燃烧一端与燃料管道和助燃空气管道相连，所述辐射管的废气排放端与废气排放管道相连。