CN211813455U - 一种试验用回转式活化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种试验用回转式活化炉，包括炉体以及贯穿所述炉体的物料管，其中，所述物料管的一端连接有蒸汽发生装置以及惰性保护气体供给装置，分别用于向所述物料管中通入水蒸汽和惰性保护气体，所述物料管的另一端连接有尾气处理装置，用于收集并处理所述物料管排出的尾气，所述尾气处理装置包括冷凝装置以及废液收集装置。本实用新型提供的回转式活化炉针对现有装置存在的缺陷进行了全面改进，能够使试验操作更加简便、安全，而且无需复杂的设备，成本低且占地面积小，非常具有应用前景。

Description

一种试验用回转式活化炉

技术领域

本实用新型涉及活性炭制造领域，具体涉及一种试验用回转式活化炉。

背景技术

活性炭是一种具有特殊微晶结构、空隙发达、比表面积大、吸附能力强的炭材料，广泛用作吸附剂、催化剂、催化剂载体等，可应用于水处理、溶剂回收、气体分离提纯、化工催化剂、防毒面具等多个领域。活性炭造孔过程最核心的工段是产品活化过程，而活化所需的设备为活化炉。目前工业化生产用活化炉设备在调整工艺参数方面需要较长的时间，为了方便给工业化生产调控提供指导和依据，通常需要进行前期实验室小试研究。

常见的实验室用活化炉大都是回转式活化炉，主要是由炉体、物料管、传动装置、进水装置、温控加热系统等部分组成。使用的时候，将需要炭化活化的物料装入物料管中，待炉体升温到设定温度后，把物料管装入炉内，将进水装置接到物料管的一端，在物料管内，水蒸气在高温条件下与物料接触反应进行活化造孔，活化结束后从炉体中取出物料管，冷却后再将物料从物料管倒出，物料管的取放过程中，炉体始终保持固定不动。

现有的实验室用活化炉具有以下缺点：1)物料管形状为两端口径较小，中间直径较大，在加料和取料过程中物料容易堵塞出料口，需要人工将物料缓慢加入或倒出，试验人员劳动强度较大。2)在活化结束后需要将高温的物料管从炉中取出，高温状态下试验人员容易烫伤。3)在炭化试验过程中，物料在高温下逸出大量粘度较高的挥发性气体，危害环境及试验人员健康。4)物料管两端没有密封，易造成物料烧失率较高。

由此可见，现有的试验用回转式活化炉存在很多缺点，急需针对这些缺点进行全面的改进，使其操作更加简便和安全。

实用新型内容

为克服现有试验用回转式活化炉存在的上述缺陷，本实用新型的目的是提供一种试验用回转式活化炉。

本实用新型提供的试验用回转式活化炉包括炉体以及贯穿所述炉体的物料管，其中，所述物料管的一端连接有蒸汽发生装置以及惰性保护气体供给装置，分别用于向所述物料管中通入水蒸汽和惰性保护气体；所述物料管的另一端连接有尾气处理装置，用于收集并处理所述物料管排出的尾气，所述尾气处理装置包括冷凝装置以及废液收集装置。

本实用新型提供的回转式活化炉中，所述物料管的两端分别通过第一法兰盖和第二法兰盖密封。

本实用新型提供的回转式活化炉中，所述第一法兰盖上设置有两个开口，分别用于连接所述蒸汽发生装置以及所述惰性保护气体供给装置。

本实用新型提供的回转式活化炉中，所述第二法兰盖上设置有一个开口，用于连接所述尾气处理装置。

本实用新型提供的回转式活化炉中，所述蒸汽发生装置包括保温筒体和供水装置，所述保温筒体内部设置有螺旋状盘管以及围绕所述盘管的加热电阻丝，其中，所述盘管的一端连接所述供水装置，另一端连接所述物料管。

本实用新型提供的回转式活化炉中，所述盘管为不锈钢盘管，其外径为11～13mm，内径为7～9mm。

本实用新型提供的回转式活化炉中，所述盘管通过硅胶管与所述供水装置连接。

本实用新型提供的回转式活化炉中，所述炉体的外壁上设置有相对炉体中心对称的第一支撑轴和第二支撑轴，所述炉体通过所述第一支撑轴和第二支撑轴设置于支架底座上，并能够沿所述第一支撑轴和第二支撑轴翻转。

本实用新型提供的回转式活化炉中，所述回转式活化炉还包括减速机以及手柄，其中，所述减速机包括输入轴和输出轴，所述手柄与所述输入轴连接，所述第一支撑轴与所述输出轴连接。

本实用新型提供的试验用回转式活化炉具有以下优点：

(1)增加了惰性保护气体供给装置，可以方便地向物料管中通入惰性保护气体，便于开展惰性气体保护试验。

(2)通过两段法兰盖的密封可使物料管的密封性更好，同时增加了尾气处理装置，可将炭化过程中产生的大量高粘度的挥发性物质进行回收、处理，防止其由物料管逸出污染环境，危害试验人员健康。

(3)炉体可翻转，方便进行加料或出料，减轻了试验人员的劳动强度，特别是减轻了高温下操作的危险。

综上所述，本实用新型提供的试验用回转式活化炉针对现有装置存在的缺陷进行了全面改进，能够使试验操作更加简便、安全，而且无需复杂的设备，成本低且占地面积小，非常具有应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的试验用回转式活化炉的结构示意图；

图2为本实用新型的试验用回转式活化炉的蒸汽发生装置的结构示意图；

图3为本实用新型的试验用回转式活化炉的局部结构示意图；

其中，附图标记表示如下：

1、炉体；2、物料管；3、蒸汽发生装置；4、惰性保护气体供给装置；5、冷凝装置；6、废液收集装置；7、支架底座；101、第一支撑轴；102、第二支撑轴；103、减速机；104、手柄；201、第一法兰盖；202、第二法兰盖；301、保温筒体；302、供水装置；303、盘管；304、盘管入口管；305、盘管出口管。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“若干”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本实用新型提供了一种试验用回转式活化炉，如图1所示，包括炉体1以及贯穿炉体1的物料管2，其中，物料管2的一端连接有蒸汽发生装置3以及惰性保护气体供给装置4，蒸汽发生装置3用于向物料管2中通入水蒸汽，而惰性保护气体供给装置4则用于向物料管2中通入惰性保护气体；物料管2的另一端连接有尾气处理装置，用于收集并处理物料管2排出的尾气，其中，尾气处理装置包括冷凝装置5以及废液收集装置6。

上述回转式活化炉运行时，将需要炭化活化的物料装入物料管2中，由蒸汽发生装置3产生水蒸汽并通入物料管2中，同时由惰性保护气体供给装置4向物料管2中通入惰性保护气体，使物料在惰性氛围中进行炭化活化(根据不同的试验要求，惰性保护气体供给装置4也可关闭，不向物料管2中通入惰性保护气体)，试验过程中产生的高粘度挥发性有机质由物料管2排出至尾气处理装置，首先经过冷凝装置5进行冷凝得到液态废弃物，然后通过废液收集装置6收集。

在一些实施方式中，如图1所示，物料管2的两端分别通过第一法兰盖201和第二法兰盖202进行密封。通过法兰盖的设置，可使物料管2具备更加良好的密封性，防止炭化活化过程中有害气体的逸出。

在一些实施方式中，第一法兰盖201上设置有两个开口，分别用于连接蒸汽发生装置3以及惰性保护气体供给装置4。

在一些实施方式中，第二法兰盖202上设置有一个开口，用于连接尾气处理装置。

在一些优选的实施方式中，尾气处理装置还包括有支架，以支撑冷凝装置5和废液收集装置6，使其与物料管2保持相同或相近的高度并缩短物料管2和冷凝装置5之间的距离，以避免输送尾气的管路过长，使尾气尽快被冷凝并被收集。

在一些实施方式中，如图2所示，蒸汽发生装置3包括保温筒体301和供水装置302，保温筒体301内部设置有螺旋状盘管303以及围绕盘管303的加热电阻丝(图中未标出)，盘管303还连接有盘管入口管304和盘管出口管305，通过盘管入口管304与供水装置302相连，通过盘管出口管305与物料管2相连。

上述蒸汽发生装置3运行时，供水装置302通过盘管入口管304向盘管303中输送液态水，水在盘管中由加热电阻丝加热形成水蒸汽，然后通过盘管出口管305通入物料管2中参与活化反应，保温筒体301可对盘管303进行保温，保证蒸汽发生装置的正常运行。将水先汽化再通入物料管2中可提高活化效率并缩短活化时间，而且，此操作方式也更接近工业化生产，使实验室的结果更加准确、可靠。

在一些优选的实施方式中，盘管303可以为不锈钢盘管，其外径可以为11～13mm，内径为7～9mm。

在一些优选的实施方式中，盘管入口管304可以为硅胶管，即盘管303通过硅胶管与供水装置302连接。

在一些优选的实施方式中，蒸汽发生装置3还可以包括温控系统，用于控制蒸汽发生的加热温度。

在一些实施方式中，如图3所示，炉体1的外壁上还设置有相对炉体中心对称的第一支撑轴101和第二支撑轴102，炉体1通过第一支撑轴101和第二支撑轴102设置于支架底座7上，并能够沿第一支撑轴101和第二支撑轴102翻转。现有的回转式活化炉炉体都为固定状态，仅依靠物料管进行加料和取料，本实用新型的炉体可进行翻转，有利于物料管的取放，甚至可固定物料管，依靠炉体翻转进行加料和取料。

在一些优选的实施方式中，回转式活化炉还包括减速机103以及手柄104，其中，减速机103包括输入轴和输出轴，手柄104与减速机103的输入轴连接，第一支撑轴101与减速机103的输出轴连接。试验人员可通过手柄104借助减速机103手动翻转炉体(翻转角度可以为0～95°)，不仅能够省力，还增加了试验人员的安全性，尤其是在高温取料的情况下。而且，在减速机不转动的情况下，还可以更好地固定炉体。在一些更优选的实施方式中，减速机103可以选用常见的涡轮减速机。

在一些实施方式中，本实用新型的回转式活化炉还可以包括其他常见的设置，例如，物料管的加热系统、温控系统、驱动系统等，本实用新型不限于此。

工业实用性

通过上述描述可知，本实用新型提供的试验用回转式活化炉增加了惰性保护气体供给装置、尾气处理装置、翻转装置等组成部分，能够使活性炭材料的相关试验操作更加简便、安全，而且无需复杂的设备，成本低且占地面积小，非常具有工业化应用前景。

本实用新型所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本实用新型的保护范围，本领域技术人员可在本实用新型的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本实用新型不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种试验用回转式活化炉，包括炉体以及贯穿所述炉体的物料管，其特征在于，所述物料管的一端连接有蒸汽发生装置以及惰性保护气体供给装置，分别用于向所述物料管中通入水蒸汽和惰性保护气体；所述物料管的另一端连接有尾气处理装置，用于收集并处理所述物料管排出的尾气，其中，所述尾气处理装置包括冷凝装置以及废液收集装置。

2.根据权利要求1所述的回转式活化炉，其特征在于，所述物料管的两端分别通过第一法兰盖和第二法兰盖密封。

3.根据权利要求2所述的回转式活化炉，其特征在于，所述第一法兰盖上设置有两个开口，分别用于连接所述蒸汽发生装置以及所述惰性保护气体供给装置。

4.根据权利要求2所述的回转式活化炉，其特征在于，所述第二法兰盖上设置有一个开口，用于连接所述尾气处理装置。

5.根据权利要求1所述的回转式活化炉，其特征在于，所述蒸汽发生装置包括保温筒体和供水装置，所述保温筒体内部设置有螺旋状盘管以及围绕所述盘管的加热电阻丝，其中，所述盘管的一端连接所述供水装置，另一端连接所述物料管。

6.根据权利要求5所述的回转式活化炉，其特征在于，所述盘管为不锈钢盘管，其外径为11～13mm，内径为7～9mm。

7.根据权利要求5所述的回转式活化炉，其特征在于，所述盘管通过硅胶管与所述供水装置连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的回转式活化炉，其特征在于，所述炉体的外壁上设置有相对炉体中心对称的第一支撑轴和第二支撑轴，所述炉体通过所述第一支撑轴和第二支撑轴设置于支架底座上，并能够沿所述第一支撑轴和第二支撑轴翻转。

9.根据权利要求8所述的回转式活化炉，其特征在于，所述回转式活化炉还包括减速机以及手柄，其中，所述减速机包括输入轴和输出轴，所述手柄与所述输入轴连接，所述第一支撑轴与所述输出轴连接。

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