CN210528483U - 一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，包括卧式炉体，所述卧式炉体的内部设有燃烧区域、炭化区域和活化区域。本实用新型优点在于：将燃烧装置放在生产炉内，燃烧和热解反应在一个装置内进行，不需要外部管路和烟道，降低制造成本，减少能源损失；采用内燃式制备活性炭的加热方式，炉内燃烧产生高温烟气和水蒸汽，直接与物料进行热解反应，降低制造成本；采用一体式制备活性炭方式，从原料到活性炭的过程中不需要取料送料，生产效率高；本实用新型采用新的结构形式，通过改变物料和反应介质的接触方式(直接接触和逆向接触)，提高物料的反应效率，继而提高活性炭的生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及活性炭制备技术领域，具体涉及一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉。
背景技术
目前制备活性炭的装置中，炭化活化炉和燃烧装置是独立的设备，燃烧装置产生高温烟气和水蒸汽，通过外部管路和烟道进入炉内，由于炉内温度极高，外部管路和烟道需要用不锈钢和耐高温材料制作，并且保证密封，同时在外部管路和烟道铺设保温材料，制造成本较高，能源损失较大，人工维护困难。
目前制备活性炭的方法中，采用的加热方式有两种：外热式和内热式，外热式是在炉体外部进行加热，这种间接式加热方式对热能的利用效率较低且能源损耗极大；内热式是通过炉体上的燃气管路传递热能，需要布置较多的燃气管路，制造成本较大。
目前制备活性炭的工艺中，从原料到炭料，再到成品活性炭，需要进行多个取料送料步骤，操作较复杂，生产效率较低。
目前制备活性炭的炭化活化炉，普遍存在物料炭化活化的反应时间较长，活性炭生产周期较长的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，其解决了传统制备活性炭的炭化活化炉存在的制造成本高、能源损失大、生产周期长且效率低的问题。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，包括卧式炉体，所述卧式炉体的内部设有燃烧区域、炭化区域和活化区域；
所述燃烧区域内设有燃烧装置，所述燃烧装置的一端设有与外部连通的燃气进口和进水管，燃烧装置的另一端设有蒸汽管和烟道，所述蒸汽管和烟道均与活化区域连通；所述活化区域内设有第一输送带，且在第一输送带的末端下方位置设有活性炭出料装置，活化区域内还设有与外部连通的高温烟气出口；所述炭化区域位于活化区域的上方，炭化区域内设有第二输送带，且在第二输送带的头端上方位置设有进料装置，在第二输送带的末端下方位置设有炭料出料装置，炭化区域还设有与外部连通的烟气进口和烟气出口。
进一步改进在于，所述第一输送带和第二输送带均水平设置，且所述蒸汽管和烟道与活化区域的连通位置以及活性炭出料装置的位置均靠近第一输送带的末端，所述高温烟气出口和炭料出料装置的位置均靠近第一输送带的头端，所述进料装置和低温烟气出口的位置均靠近第二输送带的头端，所述炭料出料装置和低温烟气进口的位置均靠近第二输送带的末端。
进一步改进在于，所述燃烧区域设于炭化区域和活化区域的侧边，且在燃烧区域与炭化区域和活化区域之间设有挡烟板。
进一步改进在于，所述炭化区域和活化区域之间设有隔热层和耐火板。
进一步改进在于，所述卧式炉体的炉壁由外层的普通黏土砖、中间层的气凝胶或石棉板以及内层的耐火砖组成。
进一步改进在于，所述燃烧装置为加热炉、锅壳锅炉或水管锅炉。
进一步改进在于，所述炭化区域和活化区域内设有多个测温热电偶。
进一步改进在于，所述卧式炉体呈长方体结构。
本实用新型的有益效果在于：
(1)本实用新型将燃烧装置放在生产炉内，燃烧和热解反应在一个装置内进行，不需要外部管路和烟道，降低制造成本，减少能源损失。
(2)本实用新型采用内燃式制备活性炭的加热方式，炉内燃烧产生高温烟气和水蒸汽，直接与物料进行热解反应，降低制造成本。
(3)本实用新型采用一体式制备活性炭的方式，在一个装置内将原料变成活性炭，原料进入装置后，经过炭化反应后形成焦炭，焦炭通过自动出料装置进入活化区域，经过活化反应后形成活性炭，从原料到活性炭的过程中不需要取料送料，生产效率高。
(4)本实用新型采用新的结构形式，通过改变物料和反应介质的接触方式(直接接触和逆向接触)，提高物料的反应效率，继而提高活性炭的生产效率。
附图说明
图1为卧式一体式内燃炉的整体结构示意图；
图中：1、燃烧区域；2、炭化区域；3、活化区域；4、燃烧装置；5、燃料进口；6、蒸汽管；7、烟道；8、第一输送带；9、活性炭出料装置；10、高温烟气出口；11、第二输送带；12、进料装置；13、炭料出料装置；14、低温烟气进口；15、低温烟气出口；16、挡烟板；17、隔热层；18、耐火板；19、普通黏土砖；20、气凝胶或石棉板；21、耐火砖；22、测温热电偶；23、进水管。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，包括卧式炉体，卧式炉体的内部设有燃烧区域1、炭化区域2和活化区域3。
燃烧区域1内设有燃烧装置4，燃烧装置4的一端设有与外部连通的燃气进口5和进水管23，用于通入燃气以及水，燃气在燃烧装置4内不充分燃烧，形成高温烟气，并与水换热形成水蒸气，燃烧装置4的另一端设有蒸汽管6和烟道7，蒸汽管6和烟道7均与活化区域3连通，分别用于将水蒸气和高温烟气送入活化区域3内；活化区域3内设有第一输送带8，且在第一输送带8的末端下方位置设有活性炭出料装置9，用于排出活化形成的活性炭，活化区域3内还设有与外部连通的高温烟气出口10，用于排出高温烟气；炭化区域2位于活化区域3的上方，炭化区域2内设有第二输送带11，且在第二输送带11的头端上方位置设有进料装置12，用于添加用于制备活性炭的原料，原料直接落在第二输送带11上，在第二输送带11的末端下方位置设有炭料出料装置13，用于将炭化形成的炭料排出并落在活化区域3的第一输送带8上，炭化区域2还设有与外部连通的烟气进口14和烟气出口15，用于在炭化区域2内烟气循环。
作为本实用新型的实施例结构，上述第一输送带8和第二输送带11均水平设置，且蒸汽管6和烟道7与活化区域3的连通位置以及活性炭出料装置9的位置均靠近第一输送带8的末端，高温烟气出口10和炭料出料装置13的位置均靠近第一输送带8的头端，进料装置12和烟气出口15的位置均靠近第二输送带11的头端，炭料出料装置13和烟气进口14的位置均靠近第二输送带11的末端。
作为本实用新型的实施例结构，上述燃烧区域1设于炭化区域2和活化区域3的侧边，且在燃烧区域1与炭化区域2和活化区域3之间设有挡烟板16，挡烟板16可将燃烧区域1与炭化区域2和活化区域3隔开，避免相互干扰。
作为本实用新型的实施例结构，上述炭化区域2和活化区域3之间设有隔热层17和耐火板18，其中隔热层17可用气凝胶或着石棉板材料，用于将炭化区域2和活化区域3隔开，并达到较好的隔热效果，隔热层17和耐火板18的端头留有通道用于安装炭料出料装置13。
作为本实用新型的实施例结构，上述卧式炉体的炉壁由外层的普通黏土砖19、中间层的气凝胶或石棉板20以及内层的耐火砖21组成，构成保温结构，使卧式炉体的整体隔热保温效果较好。
作为本实用新型的实施例结构，上述燃烧装置4为加热炉、锅壳锅炉或水管锅炉等加热装置。
作为本实用新型的实施例结构，上述炭化区域2和活化区域3内设有多个测温热电偶22。例如，可以在高温烟气出口10、烟气进口14、烟气出口15的位置设置测温热电偶22，用于测定这些位置处的温度，为进料速度、出料速度、加热温度、烟气量等运行参数控制提供基础。
作为本实用新型的实施例结构，上述卧式炉体呈长方体结构，也可以是其他结构。
本实用新型的具体工作流程为：
通过进料装置12将经过干燥细化处理后的原料送入炭化区域2内，并落在第二输送带11的头端，将烟气从烟气进口14导入炭化区域2，温度控制在150～600℃，第二输送带11工作，使原料和烟气逆向直接接触，发生炭化反应，形成炭料和热解气，反应后炭料通过炭料出料装置13落入活化区域3内，热解气通过烟气出口15送出炉外。燃气在燃烧装置4内不充分燃烧，产生高温烟气，并与水换热形成水蒸气，水蒸气和高温烟气分别经蒸汽管6和烟道7导入活化区域3内，而落入活化区域3内的炭料经第一输送带8输送移动，使得水蒸气和高温烟气与炭料逆向接触，温度控制在600～1000℃，进行活化反应，形成活性炭和高温热解气，活化反应结束后，活性炭通过活性炭出料装置9送出炉外，高温热解气通过高温烟气出口10送出炉外。烟气流动方向和物料运输方向相反，有利于提高物料的反应效率，使炭化活化反应更加充分彻底。另外，通过改变燃烧产生的烟气量，可以加快物料的反应时间，提高活性炭的生产效率。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，包括卧式炉体，其特征在于：所述卧式炉体的内部设有燃烧区域(1)、炭化区域(2)和活化区域(3)；
所述燃烧区域(1)内设有燃烧装置(4)，所述燃烧装置(4)的一端设有与外部连通的燃气进口(5)和进水管(23)，燃烧装置(4)的另一端设有蒸汽管(6)和烟道(7)，所述蒸汽管(6)和烟道(7)均与活化区域(3)连通；所述活化区域(3)内设有第一输送带(8)，且在第一输送带(8)的末端下方位置设有活性炭出料装置(9)，活化区域(3)内还设有与外部连通的高温烟气出口(10)；所述炭化区域(2)位于活化区域(3)的上方，炭化区域(2)内设有第二输送带(11)，且在第二输送带(11)的头端上方位置设有进料装置(12)，在第二输送带(11)的末端下方位置设有炭料出料装置(13)，炭化区域(2)还设有与外部连通的烟气进口(14)和烟气出口(15)。
2.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，其特征在于：所述第一输送带(8)和第二输送带(11)均水平设置，且所述蒸汽管(6)和烟道(7)与活化区域(3)的连通位置以及活性炭出料装置(9)的位置均靠近第一输送带(8)的末端，所述高温烟气出口(10)和炭料出料装置(13)的位置均靠近第一输送带(8)的头端，所述进料装置(12)和烟气出口(15)的位置均靠近第二输送带(11)的头端，所述炭料出料装置(13)和烟气进口(14)的位置均靠近第二输送带(11)的末端。
3.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，其特征在于：所述燃烧区域(1)设于炭化区域(2)和活化区域(3)的侧边，且在燃烧区域(1)与炭化区域(2)和活化区域(3)之间设有挡烟板(16)。
4.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，其特征在于：所述炭化区域(2)和活化区域(3)之间设有隔热层(17)和耐火板(18)。
5.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，其特征在于：所述卧式炉体的炉壁由外层的普通黏土砖(19)、中间层的气凝胶或石棉板(20)以及内层的耐火砖(21)组成。
6.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，其特征在于：所述燃烧装置(4)为加热炉、锅壳锅炉或水管锅炉。
7.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，其特征在于：所述炭化区域(2)和活化区域(3)内设有多个测温热电偶(22)。
8.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉，其特征在于：所述卧式炉体呈长方体结构。
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| CN201921266757.XU CN210528483U (zh) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | 一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉 |
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| CN110342515A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-18 | 鲍华林 | 一种清洁制备活性炭的卧式一体式内燃炉 |
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