RU2158401C1 - Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов - Google Patents
Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158401C1 RU2158401C1 RU2000101198A RU2000101198A RU2158401C1 RU 2158401 C1 RU2158401 C1 RU 2158401C1 RU 2000101198 A RU2000101198 A RU 2000101198A RU 2000101198 A RU2000101198 A RU 2000101198A RU 2158401 C1 RU2158401 C1 RU 2158401C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- retort
- diameter
- spiral
- carbon
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству активных углей и может быть использовано для термической обработки материалов в электроугольной, золотоизвлекательной, строительной и других отраслях промышленности, а также для реактивации отработанных углеродных сорбентов. Печь содержит корпус, внутри которого расположены цилиндрическая реторта, нагревательные элементы, огнеупорная изоляция, загрузочное и выгрузочное устройства, а также патрубки для ввода и вывода газообразных реагентов. Отличительной особенностью изобретения является выполнение реторты с соотношением ее диаметра и длины, равным 1:10-18, спиралей с соотношением диаметров проволоки и спирали как 1: 6-10, расположением спирали на расстоянии от реторты, равном 3-5 диаметрам витка, снабжение печи вытяжным вентилятором, сообщающимся с патрубком выхода газообразных продуктов. Технический результат: предложенная печь позволяет снизить на 25-35% энерго- и трудозатраты при ее эксплуатации и, особенно, при ремонте, а также повысить механическую прочность (до 89-94%) и адсорбционную емкость по стандартным веществам (на 20-30%) получаемых сорбентов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области производства активных углей и может быть использовано для термической обработки материалов в электроугольной, графитовой, строительной и других отраслях промышленности, а также для реактивации отработанных углеродных сорбентов.
Известна термическая печь для обработки углеродсодержащих материалов, включающая корпус, расположенную внутри него цилиндрическую реторту, нагревательные элементы, огнеупорную изоляцию и патрубки для входа и выхода газообразных реагентов, причем внутри футеровки дополнительно установлен патрубок подогрева газообразного реагента (см. а. с. СССР N 796629, опубл. 29.03.79, кл. A 27 B 5/16).
Недостатком известной печи является сложность изготовления, высокая энергоемкость, низкая производительность процессов карбонизации, активации и регенерации.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и количеству совпадающих признаков, т. е. прототипом, является печь для термической обработки углеродных материалов, содержащая корпус, установленный на опорах с расположенными внутри него цилиндрической ретортой, выполненной с соотношением длины к диаметру 1: 15 - 35, системой нагрева, выполненной в виде спиралей с соотношением диаметра проволоки к диаметру спирали, равным 1:34 - 4, которые удалены от реторты на расстоянии, равном 1 - 2 диаметром витка спирали, огнеупорную теплоизоляцию, загрузочное и выгрузочное устройства и патрубки для ввода и вывода газообразных реагентов (см. патент N 2023966, F 27 B 7/06, опубл. 30.11.94).
Недостатком прототипа является сложность ремонта и обслуживания печи, высокая энергоемкость и плохое качество получаемых продуктов, не соответствующих уровню возросших требований углеадсорбционных технологий.
Техническим результатом изобретения является снижение трудо- и энергозатрат при эксплуатации печи, особенно при ее ремонте, увеличение времени "пробега" печи и улучшение качества получаемых сорбентов как по механической прочности, так и адсорбционным свойствам по йоду и метиленовому голубому (за счет развития объема микропор).
Для эффективной термообработки углеродсодержащих материалов, при которой происходит максимальное развитие объемов сорбирующих микропор и минимальное растрескивание и истирание движущихся частиц, необходимо обеспечить как хороший контакт частиц с окисляющими агентами и глубокую их диффузию во внутреннюю поверхность материала, так и равномерный прогрев по всей длине, исключающий местные перегревы. При этом нагревательные элементы - спирали должны быть долговечными, характеризоваться малыми потерями тепла в окружающую среду, а их расположение должно предусматривать простоту и легкость замены без разрушения теплоизоляции и размонтирования реторты и загрузочного и выгрузочного устройств.
Технический результат достигается тем, что в известной печи, содержащей корпус, установленный на опорах с расположенными внутри него цилиндрической ретортой, нагревательными элементами в виде спирали, огнеупорной теплоизоляцией, загрузочное и выгрузочное устройства и патрубки для ввода и вывода газообразных реагентов, реторта выполнена с соотношением диаметра к длине, равным 1:10 - 18, а нагревательные элементы выполнены в виде спирали с соотношением диаметра проволоки к диаметру спирали, равным 1:6 - 10, и расположены на расстоянии от реторты, равном 3 - 5 диаметрам витка спирали.
Кроме того, печь дополнительно снабжена вытяжным вентилятором, сообщающимся с патрубком выхода газообразных реагентов.
Сущность предложенного изобретения заключается в следующем.
Для эффективной термообработки углеродсодержащих материалов, при которой происходит максимальное развитие объемов сорбирующих микропор и минимальное растрескивание и истирание движущихся частиц, необходимо обеспечить как хороший контакт частиц с окисляющими агентами и глубокую их диффузию во внутреннюю поверхность материала, так и равномерный прогрев по всей длине, исключающий местные перегревы. При этом нагревательные элементы - спирали должны быть долговечными, характеризоваться малыми потерями тепла в окружающую среду, а их расположение должно предусматривать простоту и легкость замены без разрушения теплоизоляции и размонтирования реторты и загрузочного и выгрузочного устройств.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, где приведен общий вид печи для термообработки углеродсодеражщих материалов, и фиг. 2, где дан разрез по линии А-А.
Предложенная печь содержит корпус 1, установленный на опорах 2, расположенную внутри корпуса цилиндрическую реторту 3, имеющую длину L и диаметр D, нагревательные элементы 4 в виде спиралей с диаметром d1, из проволоки с диаметром d2, расположенные на расстоянии H от реторты, равном 3 - 5 d1, огнеупорную теплоизоляцию 5, загрузочное устройство 6 для подачи исходного углеродсодержащего материала, выгрузочное устройство 7, патрубок 8 для ввода газообразных реагентов, вытяжной вентилятор 9, сообщающийся с патрубком выхода газообразных продуктов 10, причем сам корпус закрывается крышкой.
В целом, вся конструкция установлена на подвижной раме 11.
Печь работает следующим образом. С помощью электромотора 12 и редуктора 13 реторта 3 приводится во вращение и вращается на роликовых опорах. Затем в нагревательные элементы подается напряжение 380 В.
Процесс термообработки можно вести как смесью водяного пара и диоксида углерода, так и в среде одного из них.
После вывода печи на температурный режим и установления расхода газообразных реагентов через загрузочное устройство 6 внутрь реторты 3 шнековым питателем подается обрабатываемый зерненый материал (50-100 кг/час).
Проходя по реторте за счет естественного пересыпания, углеродсодержащий материал постепенно нагревается со скоростью подъема температуры 20-80 град/мин и при температурах 780-900oC реагирует с водяным паром или углекислым газом и через выгрузочное устройство 7 подается на затаривание. Газообразные продукты реакции удаляются через патрубок 10 в вытяжной вентилятор 9.
Теплоизоляция 5 обеспечивает поддержание требуемой температуры внутри реторты.
В случае наладки или замены спиралей крышка легко убирается, а перегоревшие элементы заменяются новыми.
В результате многочисленных экспериментов при отработке конструкции печи показано, что достижение цели изобретения обеспечивается при выполнении реторты соотношением D:L, равным 1:10 - 18. Если это соотношение берется меньше 10, то увеличивается темп прогрева обрабатываемого материала и снижается время его пребывания в реакционной зоне, что ведет к существенному снижению механической прочности получаемых продуктов и адсорбционной емкости по стандартным веществам (за счет недостаточного, менее 0,3 см3/г развития объемов микропор).
При соотношении D: L большем, чем 18, происходит интенсивное окисление углерода по реакциям:
C + H2O ---> CO + H2
C + CO2 ---> 2CO,
что обусловливает коррозию реторты и снижение "пробега" печи, т.е. увеличение трудовых и энергетических затрат на обслуживание и ремонт печи.
C + H2O ---> CO + H2
C + CO2 ---> 2CO,
что обусловливает коррозию реторты и снижение "пробега" печи, т.е. увеличение трудовых и энергетических затрат на обслуживание и ремонт печи.
Расчеты и исследования по выбору спиралей 4 показали, что при соотношении d2: d1, равном 1:3 - 5, обеспечиваются наилучшие условия прогревания движущихся частиц и снижается корродируемость материала трубы-реторты. Равномерный прогрев способствует улучшению качества получаемых сорбентов.
Уменьшение или увеличение этого соотношения приводит к понижению механической прочности продукта, деформации и быстрому перегреву спиралей, частым ремонтам и большим трудозатратам.
Расположение нагревательных элементов на расстоянии, равном 3 - 5 диаметрам витка спирали, обеспечивает минимальные потери тепла в окружающую среду, снижает корродируемость реторты, улучшает адсорбционную емкость продуктов по йоду и метиленовому голубому.
Снабжение печи вытяжным вентилятором, сообщающимся с патрубком выхода газообразных продуктов, дает возможность, с одной стороны, повысить адсорбционную способность получаемых сорбентов вследствие своевременного удаления (вытяжки) продуктов реакции CO2, CO, различных углеводородов, блокирующих входы в микропоры сорбентов, с другой, - минимизировать разрушение металла реторты.
Эксперименты показали, что при эксплуатации предлагаемой печи на 25-35% уменьшаются энергозатраты и на 40-45% трудозатраты на эксплуатацию и особенно ремонт печи; на 6-8 месяцев увеличивается ее пробег.
Механическая прочность адсорбентов составляет 89-94%, а адсорбционная емкость по йоду 100-105%, метиленовому голубому 270-340 мг/г, что на 25-30% выше, чем при использовании печи по прототипу, патент N 2023966, F 27 B 7/06.
Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а именно: снижение трудовых и энергетических затрат при ее эксплуатации и ремонте, увеличение "пробега" печи и улучшение качества получаемых сорбентов как по механической прочности, так и адсорбционным свойствам по йоду и метиленовому голубому, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.
Claims (2)
1. Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов, содержащая корпус, установленный на опорах с расположенными внутри него цилиндрической ретортой, нагревательными элементами в виде спирали, огнеупорной теплоизоляцией, загрузочное и выгрузочное устройства и патрубки для ввода и вывода газообразных реагентов, отличающаяся тем, что реторта выполнена с соотношением диаметра к длине, равным 1 : 10 - 18, а нагревательные элементы, выполненные в виде спирали, имеют соотношение диаметра проволоки к диаметру спирали, равным 1 : 6 - 10 и расположены на расстоянии от реторты, равном 3 - 5 диаметрам витка спирали.
2. Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена вытяжным вентилятором, сообщающимся с патрубком выхода газообразных реагентов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101198A RU2158401C1 (ru) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101198A RU2158401C1 (ru) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158401C1 true RU2158401C1 (ru) | 2000-10-27 |
Family
ID=20229495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000101198A RU2158401C1 (ru) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2158401C1 (ru) |
-
2000
- 2000-01-14 RU RU2000101198A patent/RU2158401C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2621287T3 (es) | Un reactor pirolítico | |
US5190901A (en) | Method for producing active carbon using carbon-containing material | |
US8691166B2 (en) | System and method for activating carbonaceous material | |
CN105753088A (zh) | 一种回转式微波废水处理装置 | |
JPWO2005007572A1 (ja) | 炭化物製造装置及び炭化物製造方法 | |
JP2007240031A (ja) | 加熱処理装置 | |
KR100800632B1 (ko) | 대나무 활성탄 제조방법 및 제조장치 | |
US20150183644A1 (en) | Method of producing activated carbon from bamboo scaffolding waste, waste wooden pallet and the like and the apparatus therefor | |
JP3471239B2 (ja) | 炭化炉の排出口構造 | |
RU2158401C1 (ru) | Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов | |
CN109731898A (zh) | 一种带非规则转筒的有机污染土壤间接热脱附装置 | |
CN201254462Y (zh) | 一种制备污水净化处理材料的装置 | |
CN207735011U (zh) | 饱和活性炭吸附现场再生系统 | |
RU2113671C1 (ru) | Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов | |
JPH0796271A (ja) | 廃タイヤから活性炭を製造する方法とその装置 | |
CN101306814B (zh) | 一种污水净化处理材料的制备方法和装置 | |
CN209613790U (zh) | 一种带有传热强化的外热回转式有机污染土壤热脱附装置 | |
CN209613791U (zh) | 一种带有内管束的外热回转式有机污染土壤热脱附装置 | |
CN106732490A (zh) | 一种粉末活性炭模块化组合式再生炉 | |
RU2023966C1 (ru) | Печь для термообработки углеродсодержащих материалов | |
US9006505B2 (en) | Method and device for processing plastic waste, especially polyolefins | |
CN207963461U (zh) | 一种回转窑氧化炉 | |
KR100559478B1 (ko) | 이동형 담체 코팅장치 | |
KR20010024881A (ko) | 산화철 환원방법 및 그 장치 | |
RU2167104C1 (ru) | Печь для термической обработки углеродсодержащих материалов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20100514 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180115 |