CN2876068Y - 一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于活性碳生产设备，为一种炭化、活化一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，包括炉体，其特征在于：所述炉体旋转时，其炉腔内前部为物料活化区，后部为物料碳化区，在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽输入装置和空气输入装置，位于物料碳化区的空气输入装置与物料碳化区隔断连接，位于物料活化区的空气输入装置与物料活化区连通；位于物料碳化区的蒸汽输入装置与物料碳化区连通，位于物料活化区的蒸汽输入装置与物料活化区隔断连接。缩短了活性炭生产过程，降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型属于活性碳生产设备，为一种内热蒸汽活化炉，特别为一种炭化、活化一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉。
背景技术
活性炭的生产过程由炭化过程和活化过程组成，首先是物料(果壳或各种木材等)与空气(氧气)在400-650℃的高温作用下发生反应并生成炭化料，实现物料的炭化过程；然后该炭化料与空气(氧气)在600-900℃的高温作用下进行活化过程，活化后的炭化料变成活化料后再经过出料工艺处理，最终生产出活性炭。传统的生产活性炭的设备，多为窑式或立式炉体结构，采用炭化炉与活化炉分离的结构，由于此设备炭化炉与活化炉是分离的，整体设备笨重、生产工序多重、设备结构繁杂、生产效率低、产品得率不高，同时也很难实现期望的温度控制工艺，在需要外加燃料提供系统需要的大量热能的同时，生产过程中的很多尾气直接排入大气，导致生产成本高、资源浪费和环境污染严重。当前常用的内热式蒸汽活化炉，虽然通过二次通风等装置调节筒体内的温度，但很难实现炭化温度控制在400度至650度、活化温度控制在700度至900度这一技术要求；同时，常用内热式转炉设备缺少余热回收装置和可燃气体再利用装置，这在浪费掉大部分热能的同时，很多尾气排入空气中，导致环境污染。由此可见，现有的用于生产活性炭的内热蒸汽转炉的结构是有待改善的。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有的内热蒸汽转炉存在的缺点，提出一种可以有效进行温度控制，使炭化、活化一步进行的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，包括炉体，其特征在于：所述炉体旋转时，其炉腔内前部为物料碳化区，后部为物料活化区，在炉体的物料碳化区和物料活化区内均设有蒸汽输入装置和空气输入装置，位于物料碳化区的空气输入装置与物料碳化区隔断连接，位于物料活化区的空气输入装置与物料活化区连通；位于物料碳化区的蒸汽输入装置与物料碳化区连通，位于物料活化区的蒸汽输入装置与物料活化区隔断连接。
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
前述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其中所述的蒸汽输入装置和空气输入装置上均设有阀门，蒸汽输入装置和空气输入装置通过各自阀门开启或关闭来控制炉腔内物料碳化区或物料活化区所需蒸汽或空气是否输入。
前述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其中所述蒸汽输入装置至少为一根蒸汽输入管，所述的空气输入装置至少为一根空气输入管，蒸汽输入管与空气输入管轴向交替分在炉腔内的圆周方向。
前述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其中所述蒸汽输入管为二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根长度相同，且均匀分布在炉腔内的圆周方向。
前述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其中所述空气输入管为二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根长度不等，且均匀分布在炉腔内的圆周方向。
前述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其中所述空气输入管，呈阶梯状均匀分布在炉腔内的圆周方向。
本实用新型的优点为：通过蒸汽和空气输入管来控制蒸汽和氧气(空气)的供给量，调节炭化、活化的温度，满足炭化温度(400-650度)和活化温度(700-900度)的技术要求，从而实现炭化、活化一步进行，同时充分回收和利用炭化过程中产生的水煤气及热能，实现生产高效节能、科学环保，且取材方便可用(进料为2-70mm直径大小的果壳及各种木材)，改变了传统内热蒸汽活化炉进料为炭化料(约2-70mm直径大小)的历史。生产过程中，还可利用炭化过程中释放出的大量热能，直接补给活化过程所需要的能量，活化后产生的高温尾气(600-800℃)还可进一步回收，为蒸汽发生器提供充足的能量，不需另加燃料，也不需外接蒸汽。在大大缩短生产过程、降低生产成本的同时，还提升了活性炭产品的质量和得率。
本实用新型的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1为本实用新型的一个实施例的结构示意图；
图2为蒸汽输入管的分布示意图；
图3为空气输入管的分布示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括炉体1，所述炉体旋转时，其炉腔内前部为物料碳化区3，后部为物料活化区2，在炉体的物料活化区2和物料碳化区3内均设有蒸汽输入装置和空气输入装置，蒸汽输入装置和空气输入装置上均可设有阀门，蒸汽输入装置和空气输入装置通过各自的阀门与炉腔内的物料活化区2或物料碳化区3连通或隔断连接。蒸汽输入装置至少为一根蒸汽输入管4，空气输入装置至少为一根空气输入管5，蒸汽输入管4与空气输入管5轴向交替分在炉腔内的圆周方向。蒸汽输入管4为二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根长度相同，且均匀分布在炉腔内的圆周方向；空气输入管5为二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根长度不等，且呈阶梯状均匀分布在炉腔内的圆周方向。
实施例一
图1所示为本实用新型的一个实施例：蒸汽输入装置为轴向均匀分布在炉腔内的圆周方向的八根长度相同的蒸汽输入管4；空气输入装置为轴向阶梯分布在炉腔内圆周方向的八根长度不等的空气输入管5；蒸汽输入管4与空气输入管5交替分布；各蒸汽输入管4和空气输入管5上设有阀门分别交替与炉腔内的物料活化区2或物料碳化区3连通或隔断。阀门为电动阀门，本实用新型在实际使用中，进料时，进料装置中的提升机从地面将物料提升至料塔，物料从料塔经螺旋进料器进入转炉的炉腔内，所用物料为2-70mm直径大小的果壳及各种木材。炉腔内既设有物料炭化装置的蒸汽输入管4，又设有物料活化装置的空气输入管5，蒸汽输入管4与空气输入管5交替分布在筒体内，通过调节蒸汽和空气(氧气)的供给量来调节控制温度，使炭化、活化温度达到最佳的生产状态，完成筒体内的配气与配风；在配气时，可根椐炉腔内的炭化温度需要，适时自动控制与调节蒸汽的供给量。在炉体旋转过程中，只有该蒸汽输入管4进入物料层内时，才会通过自动控制系统控制阀门使蒸汽输入管4释放蒸汽，使蒸汽与物料充分接触并发生化学反应，因该反应为吸热过程，在有效节约大量蒸汽的同时，还大大减少了生产过程中的热损失，实现高效、节能生产。在配风时，可根据炉腔内的活化温度需要，适时自动控制与调节空气的供给量。炉体在生产过程中处于旋转状态，只有当空气输入管5处于物料上方时，空气输入管5才打开阀门缓缓放出空气，空气中的氧气与炉腔内的高温水煤气混合燃烧，产生了大量热能，该热能立刻补给炭化、活化过程中的热能需求，这样尽量减少氧与物料的接触，又充分回收了热能，实现了节能生产。电动阀门通过自动控制系统来控制，蒸汽输入管进入物料层内时，自动控制系统控制阀门使蒸汽输入管4释放蒸汽，空气输入管5处于物料上方时，自动控制系统控制阀门使空气输入管释放空气。这样通过控制氧气(空气)和蒸汽的供给量来调节炭化、活化的温度，满足炭化温度(400-650度)和活化温度(700-900度)的技术要求，从而实现炭化、活化一步进行。
本实施例还通过尾气回收管道，回收炉腔内的水煤气燃烧后产生的高温烟气，使之经蒸汽发生器后将热能转化成水蒸汽，用于活化过程提供充足的蒸汽，达到节能活化的目的。出料时，出料器可采用性能优越的密封技术，实现了定时出料、只出料不出气的优越功能，大大提高了活性炭的质量。活化燃烧后的废气，经过余热锅炉回收再利用后，经沉降、喷淋等除尘方式进行除尘，经检测达到国家级排放标准后，才经烟囱排入大气。
除上述实施例外，本实用新型还有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，包括炉体，其特征在于：所述炉体旋转时，其炉腔内前部为物料活化区，后部为物料碳化区，在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽输入装置和空气输入装置，位于物料碳化区的空气输入装置与物料碳化区隔断连接，位于物料活化区的空气输入装置与物料活化区连通；位于物料碳化区的蒸汽输入装置与物料碳化区连通，位于物料活化区的蒸汽输入装置与物料活化区隔断连接。
2.如权利要求1所述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其特征在于：所述的蒸汽输入装置和空气输入装置上均设有阀门，蒸汽输入装置和空气输入装置通过各自的阀门开启或关闭来控制炉腔内物料碳化区或物料活化区所需蒸汽或空气是否输入。
3.如权利要求1或2所述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其特征在于：所述蒸汽输入装置至少为一根蒸汽输入管，所述的空气输入装置至少为一根空气输入管，蒸汽输入管与空气输入管轴向交替分在炉腔内的圆周方向。
4.如权利要求3所述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其特征在于：所述蒸汽输入管为二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根长度相同，且均匀分布在炉腔内的圆周方向。
5.如权利要求3所述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其特征在于：所述空气输入管为二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根长度不等，且均匀分布在炉腔内的圆周方向。
6.如权利要求5所述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其特征在于：所述空气输入管，呈阶梯状均匀分布在炉腔内的圆周方向。
7.如权利要求1所述的一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，其特征在于：所述物料炭化装置为轴向均匀分布在炉腔内的圆周方向的八根长度相同的蒸汽输入管；所述物料活化装置为轴向阶梯分布在炉腔内圆周方向的八根长度不等的空气输入管；所述的蒸汽输入管与空气输入管交替分布；所述的各蒸汽输入管和空气输入管上设有阀门分别交替与炉腔内的物料活化区或物料碳化区连通或隔断连通。
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