CN209740726U - 一种活性炭制备可燃气体循环利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,结构包括:炭化活化一体炉;与炭化活化一体炉尾气排放管连接的冷凝器;与冷凝器连接的焦炭罐,焦炭罐的底部与冷凝器顶部的排气口连通;与焦炭罐的排气管连接的风机,风机的另一端与炭化活化一体炉连接。炭化活化一体炉的右上侧烟道直接与冷凝器连通,冷凝器去除尾气中水分,与冷凝器连通的焦炭罐去除尾气中的油分,风机将除水去油的尾气再次抽送到炭化活化一体炉的活化段,尾气在活化段中和空气燃烧,再与水蒸气及炭化后的碳棒共同反应,使碳棒活化形成活性炭,本实用新型实现能源的循环利用,节约能源,且不向大气中排放有害物质,避免了环境污染。
Description
技术领域
本实用新型属于活性炭生产技术领域,具体涉及了一种活性炭制备可燃气体循环利用装置。
背景技术
活性炭是一种黑色多孔结构的固体炭质,具有很强的吸附性能,可有效的吸附异味、色度和某些无机物等,又具有不易带来二次污染的优点,因而广泛的应用于食品、医药、味精化工等产品脱色和水的净化处理中。
现有技术制备活性炭,通常炭化工序和活化工序是两个独立的工序,炭条先经过炭化炉完成炭化反应,再转至活化炉进行活化处理,但是在碳化工序段,活性炭中的煤焦油因高温而形成大量一氧化碳、甲烷、氢气等含烟可燃气体,及其含有苯、酚、萘及硫化物等有害物质,现有技术处理尾气的方法是,活化炉连接燃烧器,将尾气燃烧,再经过脱硫、脱硝处理后直接排放到大气,导致大量可燃气体的浪费,如果脱硫、脱硝处理不彻底,排放到大气的尾气会造成环境污染。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,实现了活性炭炭化或活化尾气的循环利用,既节约能源,又减少了环境污染。
本实用新型提供的技术方案是:一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,结构包括:炭化活化一体炉;与炭化活化一体炉尾气排放管连接的冷凝器;与冷凝器连接的焦炭罐,焦炭罐的底部与冷凝器顶部的排气口连通;与焦炭罐的排气管连接的风机,风机的另一端与炭化活化一体炉连接。炭化活化一体炉的右上侧烟道直接与冷凝器连通,冷凝器去除尾气中水分,与冷凝器连通的焦炭罐去除尾气中的油分,风机将除水去油的尾气再次抽送到炭化活化一体炉的活化段,尾气在活化段中和空气燃烧,再与水蒸气及炭化后的碳棒共同反应,使碳棒活化形成活性炭,尾气得到了二次利用,实现能源的循环利用,节约能源,且不向大气中排放有害物质,避免了环境污染。
所述炭化活化一体炉包括:炉本体,设置在炉本体内的多个产品道,用于盛装炭条;安装在炉本体上方的加料器,用于向产品道中加入炭条;安装在炉本体下方的卸料器,用于卸载完成炭化、活化的活性炭;设置在炉本体左侧的左侧烟道,其与炉本体等高;设置在炉本体右侧上部的右上侧烟道,用于排放炉本体内的尾气;设置在炉本体右侧下部的右下侧烟道,用于向炉本体内输入活化剂,右上侧烟道与右下侧烟道的中部通过耐火砖隔断。尾气中的可燃气体在炉本体内燃烧,一方面为炉本体提供热量,完成活性炭的制备;另一方面不需要输送设备,可直接实现将炭化工序中产生的尾气在活化段的利用,避免了能源的损失浪费,实现了能源的二次利用,既节约能源,又减少了环境污染。
所述炉本体的上半段为炭化段,所述炉本体的下半段为活化段。
所述右下侧烟道分别与尾气回收管道、空气管道、水蒸气管道连通。
所述产品道由设有气孔的耐火砖砌成,两侧耐火砖上的气孔对称布置,气孔角度与水平方向呈现10°~80°。
所述产品道按列布置,相邻两列产品道之间为气道,该气道与左侧烟道、右上侧烟道、右下侧烟道连通;同一列的产品道之间通过耐火砖隔断;每列产品道之间相互对正形成一行。
所述不同行的产品道,其尺寸规格不同,所述每行产品道的下方分别安装一个卸料器,每个卸料器下方均配置独立的活性炭封包机。
所述冷凝器结构包括:冷凝器主体段并列布置的多个翅片管,翅片管下部的进气口与尾气进口段连通,尾气进口段的侧面连通炭化活化炉尾气排放管,尾气进口段的下部设置有排水口;冷凝器的数量为两个,两个冷凝器串联连接。
所述冷凝器主体段的结构为:一侧为敞口,与敞口侧对正的另一侧自上而下线性排列安装多个轴流风机,冷凝器主体段的其他侧面与安装轴流风机的一侧安装密封挡板。
所述2个冷凝器下部的排水口与生产用水管连通。实现了废水循环利用,既节约资源,又降低生产成本。
前述活性炭制备可燃气体循环利用装置的结构还包括:与炭化活化一体炉的尾气排放管连接的余热锅炉,余热锅炉的尾气排放管与冷凝器的底部连通,余热锅炉的蒸气输出管与水蒸气管道连通。
与现有技术相比,本装置一种活性炭制备可燃气体循环利用装置的优点在于:1)活性炭的燃烧会产生一氧化碳、甲烷、氢气等含烟可燃气体,及其含有苯、酚、萘及硫化物等有害物质,本实用新型经过炭化活化一体炉的反应处理后,产生的尾气可作为燃料及活化剂,经过处理后继续使用,实现能源的循环利用,节约能源,且不向大气中排放有害物质,避免了环境污染;2)本装置在炭化工序与活化工序之间不需要设有输送设备,产品道中的炭条自炭化段向活化段持续移动,可直接实现将炭化工序中产生的尾气在活化段的利用,提高效率,降低生产成本;3)炭化活化一体炉排放尾气的余热可供余热锅炉使用,将余热锅炉中的水加热形成水蒸气,水蒸气循环进入炭化活化一体炉中,作为活化剂成分之一使用。
附图说明
图1为一种活性炭制备可燃气体循环利用装置的结构示意图;
图2为炭化活化炉的A-A截面剖视图;
图3为炭化活化炉的B-B截面剖视图;
图4为炭化活化炉的C-C截面剖视图;
图5为炭化活化炉的P局部放大图;
图6为冷凝器的俯视图。
图中附图标记分别为:1、炭化活化一体炉;1-1、炭化段;1-2、活化段;1-3、左侧烟道;1-4、加料段;1-5、右上侧烟道;1-6、右下侧烟道;1-7、尾气回收管道;1-8、空气管道;1-9、水蒸气管道;1-10、卸料器;1-11、尾气排放管;1-12、产品道;1-13、气道;1-14、气孔;2、冷凝器;2-1、冷凝器主体段;2-2、翅片管;2-3、翅片管下部的进气口;2-4、尾气进口段;2-5、排水口;2-6、密封挡板; 2-7、轴流风机;3.焦炭罐;4.风机;5.生产用水管。
具体实施方式
下面,结合附图对本实用新型的实施方式进行说明。
实施例一
如图1-6所述,本实用新型提供了一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,结构包括:炭化活化一体炉1;与炭化活化一体炉尾气排放管1-11连接的冷凝器2,用于冷却尾气,去除尾气中的水分;与冷凝器2连接的焦炭罐3,焦炭罐3的底部与冷凝器2顶部的排气口连通,用于去除尾气中的油;与焦炭罐3的排气管连接的风机4,风机4的另一端与炭化活化一体炉1连接。
所述炭化活化一体炉1包括:炉本体,设置在炉本体内的多个产品道1-12,用于盛装炭条;安装在炉本体上方的加料器1-4,用于向产品道1-12中加入炭条;安装在炉本体下方的卸料器1-10,用于卸载完成炭化、活化的活性炭;设置在炉本体左侧的左侧烟道1-3,其与炉本体等高;设置在炉本体右侧上部的右上侧烟道1-5,用于排放炉本体内的尾气;设置在炉本体右侧下部的右下侧烟道1-6,用于向炉本体内输入活化剂,右上侧烟道与右下侧烟道的中部通过耐火砖隔断。
所述炉本体的上半段为炭化段1-1,所述炉本体的下半段为活化段1-2。
所述右下侧烟道1-6分别与尾气回收管道1-7、空气管道1-8、水蒸气管道连通1-9。
所述产品道1-12由设有气孔1-14的耐火砖砌成,两侧耐火砖上的气孔1-14对称布置,气孔1-14角度与水平方向呈现10°~80°。
所述产品道1-12按列布置,相邻两列产品道1-12之间为气道,该气道1-13与左侧烟道1-3、右上侧烟道1-5、右下侧烟道(1-6)连通;同一列的产品道(1-12)之间通过耐火砖隔断;每列产品道1-12 之间相互对正形成一行。
所述不同行的产品道1-12,其尺寸规格不同,所述每行产品道 1-12的下方分别安装一个卸料器1-10,每个卸料器1-10下方均配置独立的活性炭封包机。
所述冷凝器2结构包括:冷凝器主体段2-1并列布置的多个翅片管2-2,翅片管下部的进气口2-3与尾气进口段2-4连通,尾气进口段2-4的侧面连通炭化活化炉尾气排放管1-11,尾气进口段2-4的下部设置有排水口2-5;冷凝器的2数量为两个,两个冷凝器2串联连接。
所述冷凝器主体段2-1的结构为:一侧为敞口,与敞口侧对正的另一侧自上而下线性排列安装多个轴流风机2-7,冷凝器主体段的其他侧面与安装轴流风机的一侧安装密封挡板2-6。
所述2个冷凝器2下部的排水口与生产用水管5连通。
图5中箭头方向是反应气体排出方向。
本实用新型中的炭化活化一体炉1中产生的尾气经过右上侧烟道1-5进入炭化活化炉尾气排放管1-11,到达冷凝器2的尾气进口段2-4,尾气进口段2-4的尾气沿多个翅片管下端的进气口2-3进入翅片管2-2,轴流风机2-7抽气,使冷凝器主体段2-1形成空气流,加速尾气的冷却,尾气中的水蒸气遇冷凝结成水,沿翅片管2-2向下流入尾气进口段2-4,再经过排水口2-5流入生产用水管5中,供生产使用,尾气经过两级冷凝器2冷却后进入焦炭罐3中,去除尾气中的油分,尾气经风机4抽送至炭化活化一体炉1的尾气回收管道1-7,活化段1-2由尾气回收管道1-7通入回收处理后的尾气、由空气管道 1-8通入空气和由水蒸气管道1-9通入水蒸气,其中回收处理后的尾气含有大量的CO、H2可燃气体。炭化后的碳棒,进入活化段,与活化剂水蒸气、空气等进行充分的氧化反应,使活化气体变成CO、CO2、 H2等,增大炭粒内部的比表面积,生成具有空隙结构的活性炭;如图 4所示,活化气体和炭条反应后产生的气体通过耐火砖上的气孔1-14 排到气道1-13内;如图2所示,在活化段中活化气体沿箭头方向向左侧烟道1-3流动,进入左侧烟道1-3内的活化气体沿图1箭头方向向上流动,到达炭化段1-1中;如图3所示,活化气体沿箭头方向通过右上侧烟道1-5,再次进入冷凝器2的尾气进口段2-4,实现了可燃气体的循环利用,节约能源,实现能源的循环利用,且减少污染。炉本体内的活性炭经过活化处理后,每间隔一定周期,卸料器1-10 的卸料端定时打开几秒,产品道1-12中的活性炭向下排出一定量,同时加料段1-4向产品道1-12补给炭条,提高效率,降低生产成本。
实施例二
在实施例一的基础上增加余热锅炉,余热锅炉的一端与炭化活化一体炉1的尾气排放管1-11连接,另一端与冷凝器的尾气进口段2-4 连通,余热锅炉的蒸气输出管与水蒸气管道1-9连通,使得炭化活化一体炉排放尾气的余热得到进一步循环利用,将余热锅炉中的水加热形成水蒸气,水蒸气循环进入炭化活化一体炉1中,作为活化剂成分之一使用。其他装置的工作原理和实施例一相同。最后应说明的是,以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,结构包括:
炭化活化一体炉(1);
与炭化活化一体炉的尾气排放管(1-11)连接的冷凝器(2),用于冷却尾气,去除尾气中的水分;
与冷凝器(2)连接的焦炭罐(3),焦炭罐(3)的底部与冷凝器(2)顶部的排气口连通,用于去除尾气中的油;
与焦炭罐(3)的排气管连接的风机(4),风机(4)的另一端与炭化活化一体炉(1)连接。
2.如权利要求1所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述炭化活化一体炉(1)包括:炉本体,设置在炉本体内的多个产品道(1-12),用于盛装炭条;
安装在炉本体上方的加料器(1-4),用于向产品道(1-12)中加入炭条;
安装在炉本体下方的卸料器(1-10),用于卸载完成炭化、活化的活性炭;
设置在炉本体左侧的左侧烟道(1-3),其与炉本体等高;
设置在炉本体右侧上部的右上侧烟道(1-5),用于排放炉本体内的尾气;
设置在炉本体右侧下部的右下侧烟道(1-6),用于向炉本体内输入活化剂,右上侧烟道与右下侧烟道的中部通过耐火砖隔断。
3.如权利要求2所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述炉本体的上半段为炭化段(1-1),所述炉本体的下半段为活化段(1-2)。
4.如权利要求2所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述右下侧烟道(1-6)分别与尾气回收管道(1-7)、空气管道(1-8)、水蒸气管道(1-9)连通。
5.如权利要求2所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述产品道(1-12)由设有气孔(1-14)的耐火砖砌成,两侧耐火砖上的气孔(1-14)对称布置,气孔(1-14)角度与水平方向呈现10°~80°。
6.如权利要求2所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述产品道(1-12)按列布置,相邻两列产品道(1-12)之间为气道,该气道(1-13)与左侧烟道(1-3)、右上侧烟道(1-5)、右下侧烟道(1-6)连通;同一列的产品道(1-12)之间通过耐火砖隔断;每列产品道(1-12)之间相互对正形成一行。
7.如权利要求6所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述不同行的产品道(1-12),其尺寸规格不同,所述每行产品道(1-12)的下方分别安装一个卸料器(1-10),每个卸料器(1-10)下方均配置独立的活性炭封包机。
8.如权利要求1所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述冷凝器(2)结构包括:冷凝器主体段(2-1)并列布置的多个翅片管(2-2),翅片管下部的进气口(2-3)与尾气进口段(2-4)连通,尾气进口段(2-4)的侧面连通尾气排放管(1-11),尾气进口段(2-4)的下部设置有排水口(2-5),排水口与生产用水管(5)连通;冷凝器(2) 的数量为两个,两个冷凝器(2)串联连接。
9.如权利要求8所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述冷凝器主体段(2-1)的结构为:一侧为敞口,与敞口侧对正的另一侧自上而下线性排列安装多个轴流风机(2-7),冷凝器主体段的其他侧面与安装轴流风机的一侧安装密封挡板(2-6)。
10.如权利要求4所述的一种活性炭制备可燃气体循环利用装置,其特征在于,所述活性炭制备可燃气体循环利用装置的结构还包括:与炭化活化一体炉(1)的尾气排放管(1-11)连接的余热锅炉,余热锅炉的尾气排放管与冷凝器的底部连通,余热锅炉的蒸气输出管与水蒸气管道(1-9)连通。
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