CN211521605U

CN211521605U - 一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉

Info

Publication number: CN211521605U
Application number: CN202020050257.9U
Authority: CN
Inventors: 刘俊; 李俊华; 刘晓庆; 张利兵; 李怀珠; 张永发; 何守祺; 葛士伟
Original assignee: Shanxi Shunfuxiang Environmental Protection Science And Technology Co ltd; Taiyuan University of Technology
Current assignee: Shanxi Shunfuxiang Environmental Protection Science And Technology Co ltd; Taiyuan University of Technology
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2020-01-10
Publication date: 2020-09-18
Anticipated expiration: 2030-01-10

Abstract

本实用新型属于生产煤基活性炭炭化料设备技术领域，具体是一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉。解决现有技术的内热式回转炭化炉的物料底部堆积、与热烟气接触不充分、炉体空间利用率低、单炉产能受限等问题，包括可以自转的炉体，炉体的炉尾高度高于炉头高度，炉体中心设置有中心风管，炉体内设置有沿中心风管设置的若干腔体，腔体内沿腔体壁设置有若干梯形阶，中心风管两端通过密封转动法兰分别与固定的进风口和出风口相连，炉体的炉尾与螺旋进料机和进料斗连接，并在炉体的炉尾连接沉积室，沉积室与高温热烟气出口连接，炉体的首部为出料段，出料段下部设置出料装置，出料装置与导料装置连接，出料段与燃烧室连通。

Description

一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉

技术领域

本实用新型属于生产煤基活性炭炭化料设备技术领域，具体是一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉。

背景技术

活性炭是传统而现代的人造材料。自从问世一百年来，活性炭应用领域日益扩展，应用数量不断递增。活性炭的原材料主要包括林产“三剩物”（木质活性炭）、煤（煤质活性炭）以及磷酸等活化剂。活性炭已广泛应用于食品、饮料、医药、水处理、气体净化与回收、化工、冶炼、国防、农业等生产生活的方方面面。活性炭在未来将会有极好的发展前景和广阔的销售市场。活性炭目前在环境保护，工业与民用方面己被大量使用，并且取得了相当的成效。活性炭应用广泛，需求稳定，环境及政策利多发展。活性炭作为生产生活必备，国内产能有日益增多趋势。然而目前传统的活性炭制备炉大多采用进料段、扬料段、炭化段、活化段四段一体的活性炭炉，在其炭化段物料在底部堆积，不能充分与热烟气接触反应，对炉体空间利用率低，限制单炉产能。

专利申请号为20151015079.X的专利文件公开了一种多膛炉制备活性炭，所述多膛炉的特征在于在炉体内设置了隔板、多层的燃烧器、引风装置、耙臂；虽然所述发明能够通过不断增加膛数，能够使炉体单位容积内的存料量增加，可提高产量。但弊端明显，一是其没有充分考虑隔板和燃烧器耐高温、耐磨损材质，二是随膛数不断增加，存料量增加，带动耙臂的电机负荷成倍增加，三是燃烧器与膛体交替设置，温度不宜控制，过高过低都不利于产品质量，四是设备检修困难。

专利申请号为CN207435036U的专利文件公开了一种高效率回转式蒸汽活化炉，该专利中的活化炉本体内壁设有螺旋蒸汽管道，且螺旋蒸汽管道与蒸汽层连通，螺旋蒸汽管道的外壁均匀环绕设有若干个蒸汽喷头；该发明专利的设计方案能够提高蒸汽与物料的接触面积，使蒸汽与物料充分接触，效率提高产量有所提高。但是该专利中对于回转炉的耐磨耐高温性能以及水蒸气预热方面考虑不全面，没有充分考虑使用过程中，煤料对炉内壁的磨损，以及高温烟气和水蒸气对炉体的腐蚀。

发明内容

本实用新型为了解决现有技术的内热式回转炭化炉的物料底部堆积、与热烟气接触不充分、炉体空间利用率低、单炉产能受限等问题，提供一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉。

本实用新型采取以下技术方案：一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉，包括可以自转的炉体，炉体的炉尾高度高于炉头高度，炉体中心设置有中心风管，炉体内设置有沿中心风管设置的若干腔体，腔体内沿腔体壁设置有若干梯形阶，中心风管两端通过密封转动法兰分别与固定的进风口和出风口相连，炉体的炉尾与螺旋进料机和进料斗连接，并在炉体的炉尾连接沉积室，沉积室与高温热烟气出口连接，炉体的首部为出料段，出料段下部设置出料装置，出料装置与导料装置连接，出料段与燃烧室连通。

进一步的，梯形阶为具有迎面角的斜坡状，采用耐火材料筑在的腔体内，梯形阶的斜坡迎面与炉体转动方向一致。

进一步的，燃烧室内部为由格子砖堆出烟气通道，燃气通过底部的燃气管进入燃烧室内燃烧，外来焦炉煤气或者荒煤气通过烟道进入燃烧室，燃烧室通过气体分布器与炉体连通，燃烧室外部均设置有保温层。

进一步的，中心风管为不锈钢管，中心风管外侧通过S形支撑钢板与炉体固定，炉体内部通过莫来石Al₂O₃-SiO₂耐火浇注料浇注其表面，炉体外部设置有保温层。

与现有技术相比，本实用新型通过在传统回转炉内部采用特殊的材质和结构设计，炭化更加充分，打破传统炭化炉限制产量的瓶颈。主要优点在于：一，炭化过程产生大量高温热解气能够单独输出，有利于充分利用余热和热解气；二，炭化炉腔体采用由耐火浇注料和特殊几何体构造，能够有效避免原料的堆积，保证热烟气与谈话原料充分炭化；三，中心风管的设置能有效控制炭化温度及炉体温度，避免过热损坏炉体，延长使用寿命。

附图说明

图1为一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉装置；

图2为该回转炭化炉内部腔体的截面图；

图中1、进料斗；2、螺旋进料机；3、中心风管；4、出料段；5、密封转动法兰；6、燃烧室气体分布器；7、燃烧室；8、外来焦炉煤气或者炭化室产生荒煤气； 9、燃气管；10、进风管；11、导料、出料装置；12、沉积室；13、高温热烟气出口；14、出风管；15、304不锈钢焊钉；16、耐火浇注料；17、S形支撑钢板；18、梯形阶。

具体实施方式

如图1所示，一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉，包括可以自转的炉体19，炉体19的炉尾高度高于炉头高度，炉体19中心设置有中心风管3，炉体19内设置有沿中心风管3设置的若干腔体，腔体内沿腔体壁设置有若干梯形阶18，中心风管3两端通过密封转动法兰5分别与固定的进风口10和出风口14相连，炉体19的炉尾与螺旋进料机2和进料斗1连接，并在炉体19的炉尾连接沉积室12，沉积室12与高温热烟气出口13连接，炉体19的首部为出料段4，出料段4下部设置出料装置，出料装置与导料装置11连接，出料段4与燃烧室7连通。采用的特殊结构的炉体，能够保证炉体内温度控制在700~800 ^oC，并且增大接触面原料和热空气能够充分接触炭化，与现有回转式活性炭制备炉相比，能充分利用炉体空间，增大产能，所得产品质量也有所提高。

中心风管3采用材质为06Cr25Ni20（GB/T20878-2007）的不锈钢钢管，通过S形支撑钢板17与炉体外壳连接，中心风管3能够有效避免炉体过热带来的损坏，控制炭化质量，延长炭化炉使用寿命。中心风管3的两端通过密封转动法兰与固定的进风口10、出风口14相连，能够有效利用余热，方便安装。

S形支撑钢板17采用S310不锈钢材质，与回转炉体等长，其两端分别以一定的弧度与外壳和中心风管3连接，构成四个腔体，采用莫来石Al₂O₃-SiO₂耐火浇注料浇注其表面，能够保证回有较好的耐磨强度与使用寿命，回转炉外部均设置有保温层。

炭化原料经进料斗1和螺旋进料机2从炉尾进入回转炭化炉内部，随炉体转动依次进入每个炭化炉腔体，经过与热烟气逆流接触后，最终通过出料设备和收料、导料装置11导到筛分和包装工段；出料段4为光滑面的耐火浇注料构成，其下端与收料、导料装置11相连接。

如图2所示，梯形阶18为具有迎面角的斜坡状，采用耐火材料筑在的腔体内，梯形阶18的斜坡迎面与炉体19转动方向一致，梯形阶18长度与转动炉体长度一致。能够保证炭化原料在腔体充分抛洒避免过度堆积，热烟气与物料逆流接触，这样增大了炭化原料与烟气的接触面积，能够保证炭化质量。

燃烧室7内部为由格子砖堆出烟气通道，燃气通过底部的燃气管9进入燃烧室7内燃烧，外来焦炉煤气或者荒煤气通过烟道8进入燃烧室7，燃烧室7通过气体分布器6与炉体19连通，燃烧室7外部均设置有保温层。

在整个回转炭化炉系统在安装时炉尾高炉头低，有一定的倾角方便出料。炭化原料与热烟气、空气的混合气逆流接触，经回转炭化炉（AA-BB段）制备得到的炭化产品。其过程为首先炭化原料经过进料斗1，然后再通过螺旋进料机2进入到回转炭化炉内部，随炉体转动依次加入每个腔体，炭化原料在腔体内由梯形阶扬起，充分炭化，最终到达出料段4，出料段4下侧与出料装置相连接，再经收料、导料装置11进入到产品筛分、包装工段；炉头部分所在区域为燃烧室7，在该部分，外部燃气8一般为焦炉煤气或者炭化工段产生的荒煤气，燃烧后温度约为900 ^oC左右的烟气，热烟气首先经过气体分布器6与进风管10接触冷却喷出的800~900 ^oC热烟气进入回转炭化炉，最终炭化炉产生尾气从尾气出口13导出，可再次进入燃烧室。

Claims

1.一种生产活性炭的高产量回转式炭化炉，其特征在于：包括可以自转的炉体（19），炉体（19）的炉尾高度高于炉头高度，炉体（19）中心设置有中心风管（3），炉体（19）内设置有沿中心风管（3）设置的若干腔体，腔体内沿腔体壁设置有若干梯形阶（18），中心风管（3）两端通过密封转动法兰（5）分别与固定的进风口（10）和出风口（14）相连，炉体（19）的炉尾与螺旋进料机（2）和进料斗（1）连接，并在炉体（19）的炉尾连接沉积室（12），沉积室（12）与高温热烟气出口（13）连接，炉体（19）的首部为出料段（4），出料段（4）下部设置出料装置，出料装置与导料装置（11）连接，出料段（4）与燃烧室（7）连通。

2.根据权利要求1所述的生产活性炭的高产量回转式炭化炉，其特征在于：所述的梯形阶（18）为具有迎面角的斜坡状，采用耐火材料筑在的腔体内，梯形阶（18）的斜坡迎面与炉体（19）转动方向一致。

3.根据权利要求2所述的生产活性炭的高产量回转式炭化炉，其特征在于：所述的燃烧室（7）内部为由格子砖堆出烟气通道，燃气通过底部的燃气管（9）进入燃烧室（7）内燃烧，外来焦炉煤气或者荒煤气通过烟道（8）进入燃烧室（7），燃烧室（7）通过气体分布器（6）与炉体（19）连通，燃烧室（7）外部均设置有保温层。

4.根据权利要求1所述的生产活性炭的高产量回转式炭化炉，其特征在于：所述的中心风管（3）为不锈钢管，中心风管（3）外侧通过S形支撑钢板（17）与炉体（19）固定，炉体（19）内部通过莫来石Al₂O₃-SiO₂耐火浇注料浇注其表面，炉体（19）外部设置有保温层。