CN209934750U - 一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，包括：进料装置、旋转密封装置、炉体、冷却装置、传动装置，所述进料装置设置在炉体一端；所述炉体设有碳化硅炉管、耐火保温材料，钢结构，以及加热装置；旋转密封装置是动静转换的密封，位于炉头和炉尾，旋转密封内有轴承、密封圈、冷却装置；旋转密封装置通过连接管连接于炉体，炉体一端外侧设有传动装置。饱和粉末活性炭通过进料装置进料、炉体加热装置加热使活性炭吸附的有机物脱附，高温蒸汽活化以及冷却装置冷却完成再生，本实用新型解决炉管采用310S耐高温不锈钢在再生饱和粉末活性炭时的使用寿命仅有半年的问题，而采用碳化硅材料做炉管的粉末活性炭再生炉的使用寿命可以达到10年。

Description

一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉

技术领域

本实用新型涉及粉末活性炭再生技术领域，具体为一种采用碳化硅做炉管材料的粉末活性炭再生炉。

背景技术

目前粉末活性炭再生工艺有二种方法，一是采用的是瓦罐闷烧法再生，即用一个土罐，将吸附饱和的粉末活性炭装入土罐之中，再将土罐按照一定堆放的形式码垛在土窑中，使用木材，锯末，煤等燃烧介质对码垛中的土罐进行加热，这种工艺虽然简单，但是再生的温度不均匀，保温效果比较差，高低温的温差很大。由于窑体是由砖砌而成，无法密封，在再生的过程中会有大量的烟气排出，造成大面积的环境污染。由于采用的是自然冷却，不能够连续作业，造成生产效率低下，生产周期长，劳动强度大。二是外热式回转窑，使用电或者燃料外部加热，物料受热均匀并且可连续生产，其中炉管材料采用310S耐高温不锈钢，饱和活性炭中吸附有硫等各种腐蚀性物质，在高温的情况下发生高温硫化腐蚀，即在700～1000℃的高温下，在其晶界太量析出σ相，造成晶界附近贫Cr，从而降低了晶界抗硫腐蚀性能，使用寿命比较短。碳化硅材料是高温烧结出来的陶瓷，具有耐高温腐蚀和硬度高等的特点，但是形状和材料尺寸受限，如直径600mm的碳化硅管长度最多600mm，无法满足长度10m的炉管要求。

发明内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种采用碳化硅做炉管材料的粉末活性炭再生炉，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，包括：进料装置、旋转密封装置、炉体、冷却装置、传动装置，所述进料装置设置在炉体一端，所述的旋转密封装置是动静转换的密封，可实现炉管的转动和炉内物料和气体的密封，位于炉头和炉尾，所述炉体设有烟道、碳化硅炉管、耐火保温材料，钢结构，以及加热装置，所述烟道设置在炉体一端，所述碳化硅炉管采用耐火材料做支撑，耐火材料、保温材料与碳化硅材料炉管的外壁共同构成加热空间，电加热元件设置在这个空间，所述的加热装置包括电热元件，集电环和温控控制装置，所述的炉体外侧设有集电环，加热元件通过电缆连接到集电环上，集电环通过电刷用电缆连接到温度控制装置。所诉的传动装置为链轮或者齿轮齿圈传动，安装在炉体上，所述炉体外侧设有滚轮和滚圈，通过传动装置实现炉体的回转运动，所述的冷却装置位于再生炉出料口的下游。饱和粉末活性炭通过进料装置进料、炉体加热装置加热使活性炭吸附的有机物脱附，高温蒸汽活化以及冷却装置冷却完成再生；炉体在传动装置的带动下做回转运动，不断翻动活性炭物料，使物料受热均匀，传动装置通过变频器调整炉体的回转速度，另外炉体通过支撑螺杆，调整炉体的倾斜角度，炉体的角度调整范围为0～3°

所述的进料装置包括进料电机、进料口、进料螺旋，进料螺旋安装在进料口内，进料螺旋一端安装在进料电机的输出端上，通过调整电机频率调整进料量。

所述旋转密封内有轴承、密封圈、冷却装置，冷却采用水冷方式，用于降低密封圈和轴承的温度；所述旋转密封装置通过连接管连接于炉体。

所述的炉管是由长度300～1000mm的多个碳化硅管单体通过管套或者止口方式连接而成的长度在大于2000mm的再生炉管，碳化硅管由碳化硅粉末烧结而成。粉末活性炭在其中被加热再生，碳化硅管内部设有翻料板，碳化硅管的连接采用高温胶或者耐火水泥。

所述的支撑碳化硅炉管的耐火材料可以是定型的耐火砖、不定型的耐火浇注料，可实现在高温下支撑碳化硅炉管。

所述的碳化硅炉管由多个耐火材料做成的支撑元件支撑，碳化硅炉管支撑件由耐火砖砌成或者耐火浇注料浇筑而成，炉体保温层采用耐火陶瓷纤维模块和陶瓷纤维棉，炉体外壁采用碳钢材料制作为钢结构。

所述的冷却装置包括冷却塔、循环泵、夹套式水冷螺旋，通过循环泵向水冷螺旋供水。

所述的传动装置包括电机，减速机、链轮，链条，或者齿轮齿圈，可通过调整电机的频率改变回转炉的转速。

所述的烟道内有螺旋，螺旋的输送方向烟气的流动方向相反，将烟气中携带的部分粉末活性炭推回到炉管内。

所述的炉体的加热装置包括电加热元件和集电环，集电环固定在炉体钢结构上，所述的加热装置由电加热丝或者电加热带组成，所述的加热元件有多路电源供电，每路电源采用可控硅控制元件按照设定的温度调整加热功率，自然地将炉腔分成几个加热区。

所述的碳化硅炉管内部设有翻料板，在炉管旋转过程中不断翻动炉管内的物料，使物料受热均匀。

所述的炉体滚轮滚圈通过螺栓固定在炉体钢结构上，通过螺栓调整滚圈与传动机构的同轴度。

所述的旋转密封和尾端支撑装置包括动环、静环、轴承、密封元件，密封元件设置在动环、静环之间，在静环上设有夹套冷却装置。

所述炉体内设有炉管，所述的炉管内设有蒸汽管，蒸汽管连接于蒸汽输送管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型采用310S耐高温不锈钢在再生饱和粉末活性炭时的使用寿命仅有半年，而采用碳化硅材料做炉管的粉末活性炭再生炉的使用寿命可以达到10年。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的炉管加热装置安装示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型，在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。

如图1、图2所示，一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，包括：进料装置、旋转密封装置、炉体、冷却装置、传动装置，所述进料装置设置在炉体一端，所述的旋转密封装置5和18是动静转换的密封，可实现炉管的转动和炉内物料和气体的密封，位于炉头和炉尾，旋转密封装置5和18通过连接管8和17连接于炉体，所述炉体设有烟道4、碳化硅炉管15、炉管支撑耐火材料10、耐火保温材料12，钢结构23，以及加热装置11，所述烟道4设置在炉体一端，所述碳化硅炉管15采用耐火材料10做支撑，耐火材料10、保温材料12与碳化硅炉管15的外壁共同构成加热空间，电加热元件11设置在这个空间，所述的加热装置包括电热元件11，集电环14和温控控制装置，所述的炉体外侧设有集电环14，加热元件11通过电缆连接到集电环14上，集电环通过电刷用电缆连接到温度控制装置。所诉的传动装置9为链轮或者齿轮齿圈传动，安装在炉体上，所述炉体外侧设有滚轮和滚圈13，通过传动装置9实现炉体的回转运动，所述的冷却装置位于再生炉出料口20的下游。饱和粉末活性炭通过进料装置进料、炉体加热装置加热使活性炭吸附的有机物脱附，高温蒸汽活化以及冷却装置冷却完成再生；炉体在传动装置9的带动下做回转运动，不断翻动活性炭物料，使物料受热均匀，传动装置通过变频器调整炉体的回转速度，再生完成的粉末活性炭经过炉尾料仓21和出料管20，进入活性炭冷却系统，另外整个粉末活性炭再生炉通过支撑螺杆22，调整炉体的倾斜角度，炉体的角度调整范围为0～3°

所述的进料装置包括进料电机1、进料口2、进料螺旋3，进料螺旋3安装在进料口2内，进料螺旋3一端安装在进料电机1的输出端上，，可通过调整进料电机1的转速调节进料量。

所述的冷却装置包括冷却塔、循环泵、夹套式水冷螺旋，通过循环泵向水冷螺旋供水；将再生过的活性炭温度降低到50°以内包装。

所述的传动装置9包括电机，减速机、链轮链条或者齿圈齿轮，可通过调整电机的频率改变回转炉的转速。

所述的烟道4内有螺旋5，螺旋5的输送方向烟气的流动方向相反，将烟气中携带的部分粉末活性炭推回到炉管内。

所述的碳化硅炉管15由碳化硅粉末烧结而成，多个碳化硅炉管15单体通过管套或者止口等方式组成炉管，碳化硅炉管单体之间采用高温胶粘接，活性炭物料在炉管内被加热、活化、再生。

所述的碳化硅炉管15内部设有翻料板，在炉管旋转过程中不断翻动炉管内的物料，使物料受热均匀。

所述的碳化硅炉管15由多个碳化硅炉管支撑件10支撑，碳化硅炉管支撑件10由耐火砖砌成或者耐火浇注料浇筑而成，炉体保温层12采用耐火陶瓷纤维模块和陶瓷纤维棉，炉体外壁采用碳钢材料制作为钢结构。

所述的炉体滚轮滚圈13通过螺栓固定在炉体钢结构上，可以通过螺栓调整滚圈与传动机构的同轴度。

所述的炉体的加热装置包括电加热元件11和集电环14，集电环14固定在炉体钢结构上，所述的加热装置由电加热丝或者电加热带组成，可方便地拆除和更换，所述的加热元件11有多路电源供电，每路电源采用可控硅等控制元件按照设定的温度调整加热功率，自然地将炉腔分成几个加热区，可根据再生工艺需要调整各区的加热温度。

所述的集电环14，根据电热丝11的数量可以单组或者多组的，图例1显示的是5组集电环14的结构。

所述的旋转密封6和18包括动环、静环、轴承、密封元件，密封元件设置在动环、静环之间，在静环上设有夹套冷却装置，用于轴承冷却。

所述的炉体内设有炉管，所述的炉管内设有蒸汽管19，蒸汽管19连接于蒸汽发生器或者蒸汽锅炉或者商业蒸汽管道，用于粉末活性炭的活化。

所述的粉末活性炭再生炉的炉头和炉尾分别设有辅助支撑滚圈滚轮7和16，辅助支撑滚圈滚轮7和16不是必须的，可以根据情况取舍。

工作时，吨袋包装的饱和粉末活性炭由行车或者输送机送到再生炉进料口，进料螺旋3按照一定的速度将饱和活性炭输送到炉体里面，饱和活性炭随着炉管的转动以及炉管内翻料板的作用连续向前，温度逐渐上升，逐步完成干燥，加热，吸附的有机物高温分解等整个再生的工艺流程。高温烟气经过高温布袋除尘，焚烧炉焚烧，将有机物分解成二氧化碳和水蒸气，到达国家气体排放标准。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：包括：进料装置、旋转密封装置、炉体、传动装置、冷却装置，所述进料装置设置在炉体一端，所述的旋转密封装置是动静转换的密封，位于炉头和炉尾，所述炉体设有烟道、碳化硅炉管、耐火保温材料，钢结构，以及加热装置，所述烟道设置在炉体一端，所述碳化硅炉管采用耐火材料做支撑，耐火材料、保温材料与碳化硅材料炉管的外壁共同构成加热空间，电加热元件设置在这个空间，所述的加热装置包括电热元件，集电环和温控控制装置，所述的炉体外侧设有集电环，加热元件通过电缆连接到集电环上，集电环通过电刷用电缆连接到温度控制装置，所诉的传动装置为链轮或者齿轮齿圈传动，安装在炉体上，所述炉体外侧设有滚轮和滚圈，通过传动装置实现炉体的回转运动，所述的冷却装置位于再生炉出料口的下游，饱和粉末活性炭通过进料装置进料、炉体加热装置加热使活性炭吸附的有机物脱附，高温蒸汽活化以及冷却装置冷却完成再生；炉体在传动装置的带动下做回转运动，不断翻动活性炭物料，使物料受热均匀，传动装置通过变频器调整炉体的回转速度，另外炉体通过支撑螺杆，调整炉体的倾斜角度，炉体的角度调整范围为0～3°。

2.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：所述的进料装置包括进料电机、进料口、进料螺旋，进料螺旋安装在进料口内，进料螺旋一端安装在进料电机的输出端上，通过调整电机频率调整进料量。

3.根据权利要求1一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：所述旋转密封内有轴承、密封圈、冷却装置，冷却采用水冷方式，用于降低密封圈和轴承的温度；所述旋转密封装置通过连接管连接于炉体。

4.根据权利要求1所述的所述的一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：炉管是由长度300～1000mm的多个碳化硅管单体通过管套或者止口方式连接而成的长度在大于2000mm的再生炉管，碳化硅管内部设有翻料板，碳化硅管的连接采用高温胶或者耐火水泥。

5.根据权利要求1所述的所述的一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：支撑碳化硅炉管的耐火材料是定型的耐火砖或不定型的耐火浇注料，可实现在高温下支撑碳化硅炉管。

6.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：所述的冷却装置包括冷却塔、循环泵、夹套式水冷螺旋，通过循环泵向水冷螺旋供水。

7.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：所述的传动装置包括电机，减速机、链轮，链条，或者齿轮齿圈，通过调整电机的频率改变回转炉的转速。

8.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：所述的烟道内有螺旋，螺旋的输送方向烟气的流动方向相反，将烟气中携带的部分粉末活性炭推回到炉管内。

9.根据权利要求1所述的一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：所述的炉体的加热装置包括电加热元件和集电环，集电环固定在炉体钢结构上，所述的加热装置由电加热丝或者电加热带组成，所述的加热元件有多路电源供电，每路电源采用可控硅控制元件按照设定的温度调整加热功率，自然地将炉腔分成几个加热区。

10.根据权利要求3所述的一种碳化硅炉管材料的粉末活性炭再生炉，其特征在于：所述的旋转密封包括动环、静环、轴承、密封元件，密封元件设置在动环、静环之间，在静环上设有夹套冷却装置；所述炉体内设有炉管，所述的炉管内设有蒸汽管，蒸汽管连接于蒸汽输送管。

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