CN211169864U - 一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，包括机架，机架上设有连通有进料斗和出料管的壳体，壳体内设有将其分隔成碳化区和活化区的开设有物料口的隔热板，壳体内沿轴向设有穿过物料口的圆心的转轴，转轴的一端伸出碳化区，并转动连接变频电机，转轴在位于碳化和活化区的部分上分别套设有对应的螺旋叶片，碳化区和活化区的内侧壁上均设有温度传感器和加热装置，活化区的顶壁上连通有蒸汽管，进料斗、出料管和蒸汽管上均设有流量控制阀，流量控制阀、变频电机、加热装置、温度传感器均与可编程控制器相连。本实用新型解决了如何能在同一装置中对污泥基生物碳依次进行有效的碳化和活化的技术问题，占地面积小且成本低。

Description

一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置

技术领域

本实用新型属于活性炭生产装置技术领域，特别涉及一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置。

背景技术

污泥基生物炭是污泥在绝氧和高温条件下，停留一定时间内，通过发生裂解炭化(干馏过程，包括脱氢、缩合、还原等)反应所形成的黑色的炭类物质。由于污泥基生物炭本身具有100-200m2/g的比表面积的的孔隙结构，故可为土壤提供一定的保肥，营养元素。然而此种利用方式较为低端，并未将污泥基生物炭的附加性能和资源性完全发挥。为了最大程度发挥污泥基生物炭的性能和价值，这就需要对污泥基生物炭依次进行碳化和活化。现有技术中对污泥基生物炭进行碳化和活化是通过不同的装置来实现的，具体过程为先通过一台碳化装置对污泥基生物炭进行碳化，再将碳化完成后的污泥基生物炭输送至活化装置进行活化，明显的，这就使得购置成本高、占地面积大且能耗大。

实用新型内容

鉴于背景技术存在的不足，本实用新型提供了一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其所解决的技术问题是如何能在同一装置中对污泥基生物碳依次进行有效的碳化和活化。

为达到本实用新型的目的，采用的技术方案是：一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，包括机架，所述机架上设有壳体，所述壳体一端的顶壁上竖直连通有进料斗，另一端的底壁上竖直连通有出料管，所述壳体内竖直设有与其内壁相贴合的隔热板，所述隔热板上开设有呈圆形的物料口，所述壳体沿输送方向被所述隔热板分隔成碳化区和活化区，所述壳体内沿轴向设有穿过所述物料口的圆心的转轴，所述转轴的一端伸出所述碳化区，并转动连接变频电机，所述转轴在位于碳化区的部分上套设有仅与所述碳化区的内底壁相贴合的第一螺旋叶片，且在位于活化区的部分上套设有仅与所述活化区的内底壁相贴合的第二螺旋叶片，所述碳化区和所述活化区的内侧壁上分别设有温度传感器和加热装置，所述活化区的外顶壁上还设有蒸汽管，所述蒸汽管的出口端与所述活化区相连通，所述进料斗、所述出料管和所述蒸汽管上均设有流量控制阀，所述流量控制阀、所述变频电机、所述加热装置、所述温度传感器均与可编程控制器相连。

在本实用新型的一种实施方式中，所述活化区的内顶壁上还设有多个均匀分布的喷头，所述蒸汽管的出口端与所述喷头相连通。

在本实用新型的一种实施方式中，所述加热装置为多个均匀分布的加热丝。

在本实用新型的一种实施方式中，所述加热装置为多个均匀分布的加热带。

在本实用新型的一种实施方式中，所述碳化区在所述转轴的伸出处嵌设有与所述转轴配合的耐热密封轴承。

在本实用新型的一种实施方式中，所述进料斗、所述出料管和所述蒸汽管与所述壳体的连接处分别设有高温密封圈。

在本实用新型的一种实施方式中，所述壳体为双层结构。

在本实用新型的一种实施方式中，所述出料管的出口端伸入一密封的承接装置。

在本实用新型的一种实施方式中，所述出料管与所述承接装置的连接处设有密封圈。

在本实用新型的一种实施方式中，所述承接装置上设有透明的观察窗。

本实用新型的有益效果如下：

(1)通过在碳化区和活化区内分别设置均与可编程控制器相连的温度传感器和加热装置，通过各个区内的温度传感器对相应区的温度进行实时监测，并将数据传递给可编程控制器，若数据达到相应区的预设温度范围的最大值时，则控制相应区内的加热装置停止加热，若数据达到相应区的预设范围的最小值，则控制相应区内的加热装置加热，其余情况，保持加热装置的运行状态不变，从而实现能分别对碳化区和活化区的温度进行精确控制的技术效果。

(2)通过在碳化区和活化区之间设置隔热板，从而有效避免了两者之间的热量干扰。

(3)通过在位于碳化区的部分的转轴上套设有仅与所述碳化区的内底壁相贴合的第一螺旋叶片，且在位于活化区的部分的转轴上套设有仅与所述活化区的内底壁相贴合的第二螺旋叶片，从而实现了对壳体内污泥基生物碳进行有效输送的技术效果。

(4)通过将加热装置设置为多个均匀分布的加热丝或者加热带，不仅使得壳体能迅速达到所需温度，而且采用电加热的方式，具有安全、洁净且无污染的优点。

(5)通过整个装置能对污泥基生物碳依次进行有效的碳化和活化，从而实现了能耗低、成本低、生产效率高且占地面积小的技术效果。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例的部分结构示意图；

附图标记说明：

1、机架；2、壳体；3、进料斗；4、出料管；5、隔热板；6、物料口；7、碳化区；8、活化区；9、转轴；10、变频电机；11、第一螺旋叶片；12、第二螺旋叶片；13、温度传感器；14、加热装置；15、蒸汽管；16、流量控制阀；17、可编程控制器；18、承接装置；19、观察窗。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型进一步说明。

如图1和图2所示：一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，包括机架1，机架1上设有壳体2，壳体2一端的顶壁上竖直连通有进料斗3，另一端的底壁上竖直连通有出料管4，壳体2内竖直设有与其内壁相贴合的隔热板5，隔热板5上开设有呈圆形的物料口6，壳体2沿输送方向被隔热板5分隔成碳化区7和活化区8，壳体2内沿轴向设有穿过物料口6的圆心的转轴9，转轴9的一端伸出碳化区7，并转动连接变频电机10，转轴9在位于碳化区7的部分上套设有仅与碳化区7的内底壁相贴合的第一螺旋叶片11，且在位于活化区8的部分上套设有仅与活化区8的内底壁相贴合的第二螺旋叶片12，碳化区7和活化区8的内侧壁上分别设有温度传感器13和加热装置14，在本实施例中，加热装置14加热装置14为若干均匀的加热丝或者加热带，加热丝或者加热带沿壳体的轴向等间距分布。活化区8的外顶壁上还设有蒸汽管15，蒸汽管15的出口端与活化区8相连通，进料斗3、出料管4和蒸汽管15上均设有流量控制阀16，流量控制阀16、变频电机10、加热装置14、温度传感器13均与可编程控制器17相连。

在本实用新型的一实施例中，活化区8的内顶壁上还设有若干均匀分布的喷头，蒸汽管15的出口端与喷头相连通。

在本实用新型的一实施例中，碳化区7在转轴9的伸出处嵌设有与转轴9配合的耐热密封轴承。

在本实用新型的一实施例中，进料斗3、出料管4和蒸汽管15与壳体2的连接处分别设有高温密封圈。

在本实用新型的一实施例中，壳体2为双层结构。

在本实用新型的一实施例中，出料管4的出口端伸入一密封的承接装置18，承接装置18上设有透明的观察窗19，出料管4与承接装置18的连接处设有密封圈。

工作原理：使用时，将蒸汽管15的进口端连接到蒸汽发生器上，可编程控制器17启动所有的加热装置14和温度传感器13运转，当所有的温度传感器13检测到的温度均达到可编程控制器17对应设定的温度范围的最小值时，可编程控制器17启动变频电机10运转，并控制所有的流量控制阀16打开，变频电机10驱动壳体2内的转轴9转动，转轴9带动第一螺旋叶片11和第二螺旋叶片12转动，从而使得从进料斗3落入壳体2内的污泥基生物碳依次通过碳化区7和活化区8，再经出料管4输出至承接装置18中，在此过程中，一方面与活化区8相连通的蒸汽管15对污泥基生物炭进行蒸汽喷射；另一方面各个区内设置的温度传感器分别实时监测碳化区7和活化区8的温度，并将各自的数据传递给可编程控制器17，若数据达到相对应区(碳化区7、活化区8)的预设温度范围的最大值时，则控制相对应区的加热装置停止加热，若数据达到相应区的预设范围的最小值，则控制相对应区的加热装置加热，其余情况，保持相对应区的加热装置的运行状态不变。当所有需要依次碳化和活化的污泥基生物碳都从出料管4输出后，可编程控制器17控制变频电机10、所有的加热装置14和温度传感器13停止运转，并控制所有的流量控制阀16关闭，再将蒸汽管15的进口端从蒸汽发生器上取下即可。

虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技术的人，在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书以及等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：包括机架，所述机架上设有壳体，所述壳体一端的顶壁上竖直连通有进料斗，另一端的底壁上竖直连通有出料管，所述壳体内竖直设有与其内壁相贴合的隔热板，所述隔热板上开设有呈圆形的物料口，所述壳体沿输送方向被所述隔热板分隔成碳化区和活化区，所述壳体内沿轴向设有穿过所述物料口的圆心的转轴；所述转轴的一端伸出所述碳化区，并转动连接变频电机；所述转轴在位于碳化区的部分上套设有仅与所述碳化区的内底壁相贴合的第一螺旋叶片，且在位于活化区的部分上套设有仅与所述活化区的内底壁相贴合的第二螺旋叶片；所述碳化区和所述活化区的内侧壁上分别设有温度传感器和加热装置；所述活化区的外顶壁上还设有蒸汽管，所述蒸汽管的出口端与所述活化区相连通；所述进料斗、所述出料管和所述蒸汽管上均设有流量控制阀，所述流量控制阀、所述变频电机、所述加热装置、所述温度传感器均与可编程控制器相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述活化区的内顶壁上还设有多个均匀分布的喷头，所述蒸汽管的出口端与所述喷头相连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述加热装置为多个均匀分布的加热丝。

4.根据权利要求1所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述加热装置为多个均匀分布的加热带。

5.根据权利要求1所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述碳化区在所述转轴的伸出处嵌设有与所述转轴配合的耐热密封轴承。

6.根据权利要求1所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述进料斗、所述出料管和所述蒸汽管与所述壳体的连接处分别设有高温密封圈。

7.根据权利要求1所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述壳体为双层结构。

8.根据权利要求1所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述出料管的出口端伸入一密封的承接装置。

9.根据权利要求8所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述出料管与所述承接装置的连接处设有密封圈。

10.根据权利要求8或者9所述的一种用于污泥基生物碳的碳化活化一体化装置，其特征在于：所述承接装置上设有透明的观察窗。

Images