專利名稱：內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種活性炭生產(chǎn)裝置，尤其是主要用竹、 木屑為原料的既用外熱源又利用內(nèi)熱的炭化爐與活化爐分離的 連續(xù)式活性炭生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
利用氯化鋅、磷酸等化學(xué)品與木(竹)屑混合進(jìn)行活化來 生產(chǎn)活性炭，廣泛采用平板爐生產(chǎn)，木屑鋪在平板上，用煙道供 熱，貼板的下層木屑受熱大，中層其次，上層受熱最小，需不斷 用小耙翻動(dòng)木屑，工作強(qiáng)度大，工效低，鋪在平板爐不同部位的 木屑，受熱不勻，使原料的反應(yīng)也不均勻，不充分，影響產(chǎn)品的 得率和質(zhì)量。在生產(chǎn)實(shí)踐中，有應(yīng)用傾斜安裝的回轉(zhuǎn)爐來生產(chǎn)活 性炭,將炭化和活化過程置于同 一 爐膛中進(jìn)行，熱的利用不充分， 余熱逸散損失，單一的外熱式高溫加熱，原料易結(jié)壁、滾動(dòng)結(jié)球、 結(jié)塊，影響產(chǎn)品質(zhì)量。外熱式巻爐也存在著結(jié)壁、結(jié)球、結(jié)塊的 問題。CN2467497 ^iS告了舒保華先生的"生產(chǎn)活性炭的多級(jí)攪拌式 連續(xù)反應(yīng)爐"專利技術(shù)，多級(jí)串聯(lián)爐各對(duì)應(yīng)于不同的加溫段，進(jìn) 行不同的化學(xué)反應(yīng)，調(diào)節(jié)方便，得率與品質(zhì)較好，但爐子多級(jí)，設(shè)備成本高oCN1058944公開了成剛先生的"密封臥式活性炭纖維碳活化爐"，要求絕對(duì)密封，制作難度大。CN2937845公告了山西新華化工有限責(zé)任公司的"一種活性 炭炭化爐尾氣余熱利用裝置"，將尾氣充分燃燒的熱量轉(zhuǎn)換成熱 蒸氣再利用，需專門增添一個(gè)余熱回收器，額外地增加了制作成 本。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，設(shè)計(jì)出一種封閉式 因而受熱相對(duì)均勻、反應(yīng)也均勻而充分，使活性炭得率高、品質(zhì) 好的，能將活化中的余熱在炭化爐中再利用的、炭化與活化爐分 離的，制作難度小、成本低的，內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭 生產(chǎn)裝置。本實(shí)用新型的目的通過如下措施來實(shí)現(xiàn)它包含有機(jī)架、 爐體、尾氣處理和負(fù)壓裝置、進(jìn)料裝置、出碳口、動(dòng)力及其傳 動(dòng)部件、燃燒室、測(cè)溫計(jì)，爐體分為炭化爐與活化爐。兩爐均 傾斜安裝，且有熱氣流道與落料管將兩爐連通，炭化爐處于高 位，活化爐處于4氐位，兩爐的內(nèi)壁上均固定有導(dǎo)流板，兩爐由 托輪支撐，由動(dòng)力及其傳動(dòng)部件帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，炭化爐的最高端安 裝有尾氣處理和負(fù)壓裝置以及進(jìn)料裝置，活化爐的最低端為出 碳口，活化爐的外周為熱氣流道，下方有燃燒室，兩爐外有保溫層o所說的測(cè)溫計(jì)為熱傳感器，分裝于炭化爐的兩端與活化爐中部的熱氣流道上；所說的燃燒室為燃?xì)馊紵遥凰f的負(fù)壓裝 置是抽氣機(jī)。本實(shí)用新型的有益效果是炭化與活化受熱均勻，反應(yīng)均勻 而充分，產(chǎn)品的得率高品質(zhì)好；活化過程中的余熱在炭化中充分 應(yīng)用，節(jié)能效果顯著；化學(xué)活化劑氯化鋅在高溫的活化爐中氣化又在低溫的炭化爐結(jié)晶，并與其內(nèi)的木屑再混合而反復(fù)利用，大大降低了氯化鋅的消耗量；炭化與活化分別在兩個(gè)爐中進(jìn)行，縮 短了高溫的活化時(shí)間，木屑不易結(jié)壁、結(jié)球、結(jié)塊、提高產(chǎn)品得 率和品質(zhì)；全爐制作成本和制作難度較低，易推廣。


附圖為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖作進(jìn)一步詳述。本 實(shí)用新型有五個(gè)技術(shù)要點(diǎn)； 一是炭化爐與活化爐分離，先炭化后 活化。二是從進(jìn)料、炭化、活化、出碳在相對(duì)封閉的環(huán)境中進(jìn)行， 減少氧化。三是三個(gè)固定測(cè)溫點(diǎn)的溫度作調(diào)控的依據(jù)。四是熱氣 流道的熱氣流與炭化物料直接接觸且互相逆流而行，要求燃燒室 只能用燃盡后變二氧化碳和水的燃?xì)馊缢簹?、天然氣、液化?作燃料，杜絕了燃煤、燃油帶入其余雜質(zhì)的弊端。五是炭化爐與 活化爐為轉(zhuǎn)爐，內(nèi)壁上有螺旋形導(dǎo)流板，4吏炭化與活化均勻、充 分、快速。本內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭生產(chǎn)裝置，包含有機(jī)架 13、爐體5、 10、尾氣處理和負(fù)壓裝置l、 i^H"裝置3、出碳口 12、動(dòng)力及其傳動(dòng)部件6、燃燒室11、測(cè)溫計(jì)2，爐體分為炭 化爐5與活化爐10，兩爐均傾斜安裝，且有熱氣流道9與落料 管8將兩爐連通，炭化爐5處于高位，活化爐10處于低位，兩 爐5、 10的內(nèi)壁上均固定有導(dǎo)流板14,兩爐由托輪7支撐，由 動(dòng)力及其傳動(dòng)部件6帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，炭化爐5的最高端安裝有尾氣 處理和負(fù)壓裝置1以及進(jìn)料裝置3，活化爐10的最低端為出碳 口 12，活化爐10的外周為熱氣流道9，下方有燃燒室ll，兩 爐外有保溫層4。測(cè)溫計(jì)2為熱傳感器，分裝于炭化爐5的兩端與活化爐10 中部的熱氣流道上。燃燒室為燃?xì)馊紵?1。負(fù)壓裝置是抽氣 機(jī)。機(jī)架13可用鋼材或水泥磚墻制作，炭化爐5長(zhǎng)12米，直 徑65cm，活^匕爐10長(zhǎng)8米，直徑80cm，內(nèi)壁上各有3—6組螺 旋形導(dǎo)流板14，均由耐腐蝕耐高溫的316型號(hào)、6mn厚的不銹鋼 板制作，炭化爐5壁外包覆有硅酸鋁保溫層4，活化爐10還需 用耐火磚、紅磚砌成熱氣流道9、燃燒室ll，熱氣流道的棵露外 壁包覆珪酸鋁保溫層4。用本內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭生產(chǎn)裝置生產(chǎn)活性炭 按如下步驟進(jìn)行(1) 木屑的前期處理篩選去雜，選6—40目粒徑木屑， 曬干至含水率為20%—30%,在PH-2的氯化鋅鹽酸溶液中浸漬4 —8小時(shí)，或磷酸中浸漬，瀝干后集中在一起，為進(jìn)料作好準(zhǔn)備。(2) 開動(dòng)電機(jī)、進(jìn)料與點(diǎn)火電機(jī)為調(diào)速電機(jī)，分別帶動(dòng) 抽氣機(jī)抽氣、進(jìn)料裝置3進(jìn)料、炭化爐5和活化爐10轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn) 料裝置為輸送帶、絞龍、翻斗式送料機(jī)中任選，以相對(duì)封閉的管 式絞龍優(yōu)選。開動(dòng)四臺(tái)調(diào)速電機(jī)后，抽氣機(jī)、絞龍開始工作，兩 爐開始轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)在燃燒室ll點(diǎn)火，木屑ii^炭化爐5。(3) 炭化與活化在兩爐的傾斜安裝和導(dǎo)流板14的共同 作用下，木屑進(jìn)料后隨兩爐5、 IO的轉(zhuǎn)動(dòng)，行進(jìn)至炭化爐低端， 再由落料管8落入活化爐10內(nèi)，繼續(xù)行進(jìn)至出碳口 12出碳，如 此同時(shí)燃燒室11的火焰i^熱氣流道9，高溫空氣一方面使活 化爐內(nèi)溫度迅速升至600"以上，對(duì)木屑進(jìn)行活化反應(yīng)30min， 活化爐的轉(zhuǎn)速控制在20—40轉(zhuǎn)/分鐘。另一方面在抽氣機(jī)的作用 下，高溫氣流經(jīng)熱氣流道9流進(jìn)炭化爐5內(nèi)，使該爐5低端的溫 度達(dá)250—450"C，炭化爐在200"C—250"C中炭化60min，炭化 爐轉(zhuǎn)速控制在15—40轉(zhuǎn)/分鐘。(4)出碳與后處理在相對(duì)封閉的環(huán)境中出碳，有利于減 少碳的氧化，因而釆用管式絞龍出碳，活化后的碳用水漂洗4h， 烘干至含水率為10%的活性炭，再按用戶要求粉碎成100—300 目，包裝、出廠。炭化與活化分別在各自爐中進(jìn)行的好處是炭化的溫度要求 低、時(shí)間長(zhǎng)，活化的溫度要求高、時(shí)間短，分開進(jìn)行有利節(jié)能， 不易結(jié)壁、結(jié)球、結(jié)塊；有利于氯化鋅的反復(fù)利用，降低成本； 有利于物料與熱氣流的逆向接觸流動(dòng)，反應(yīng)均勻、充分，確保產(chǎn) 品質(zhì)量與較高得率。負(fù)壓裝置可采用高煙自或安裝抽氣機(jī)的方式，前者方便， 不需動(dòng)力，后者能調(diào)控，為此，本實(shí)用新型選用后者。測(cè)溫計(jì)設(shè)置于炭化爐兩端和活化爐中部熱氣流道上，分別 固定顯示這三個(gè)區(qū)域的爐溫， 一般而言，工作時(shí)，炭化爐高端顯 示的溫度值范圍100—120X:反映的是廢氣溫度，低端250—450 "C，反映炭化爐最熱處的溫度范圍，活化爐中部顯示為700—900 匸，反映此處的爐外熱，溫度偏高時(shí)減小燃?xì)獾墓饬?，加快爐 子轉(zhuǎn)速，加大氣流排出，溫度偏低則反之。這一切可用編程序制 成芯片，進(jìn)行自動(dòng)化控制，以減少勞力。為適應(yīng)調(diào)控需要應(yīng)采用 調(diào)速電機(jī)?；罨瘎┞然\的沸點(diǎn)約600n，熔點(diǎn)約200"C，在活化爐中 被氣化，順落料管返回到炭化爐中，又在炭化爐中結(jié)晶，與木屑 混合而^^復(fù)利用，因此，氯化鋅損耗小。
權(quán)利要求1、一種內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭生產(chǎn)裝置，包含有機(jī)架(13)、爐體(5、10)、尾氣處理和負(fù)壓裝置(1)、進(jìn)料裝置(3)、出碳口(12)、動(dòng)力及其傳動(dòng)部件(6)、燃燒室(11)、測(cè)溫計(jì)(2)，其特征是爐體分為炭化爐(5)與活化爐(10)，兩爐均傾斜安裝，且有熱氣流道(9)與落料管(8)將兩爐連通，炭化爐(5)處于高位，活性爐(10)處于低位，兩爐(5、10)的內(nèi)壁上均固定有導(dǎo)流板(14)，兩爐由托輪(7)支撐，由動(dòng)力及其傳動(dòng)部件(6)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，炭化爐(5)的最高端安裝有尾氣處理和負(fù)壓裝置(1)以及進(jìn)料裝置(3)，活化爐(10)的最低端為出炭口(12)，活化爐(10)的外周為熱氣流道(9)，下方有燃燒室(11)，兩爐外有保溫層(4)。
2、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭生 產(chǎn)裝置，其特征是所說的測(cè)溫計(jì)(2)為熱傳感器，分裝于炭化 爐(5)的兩端與活化爐(10)中部的熱氣流道(9)上。
3、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭生 產(chǎn)裝置，其特征是所說的燃燒室為燃?xì)馊紵?11)。
4、 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭生 產(chǎn)裝置，其特征是所說的負(fù)壓裝置是抽氣機(jī)。
專利摘要一種內(nèi)外熱結(jié)合的二級(jí)連續(xù)式活性炭生產(chǎn)裝置，有機(jī)架(13)、爐體(5、10)、尾氣處理和負(fù)壓裝置(1)、進(jìn)料出料裝置(3、12)，動(dòng)力及其傳動(dòng)部件(6)，爐體分為炭化爐(5)與活化爐(10)，均為傾斜安裝的轉(zhuǎn)爐，兩爐間有熱氣流道(9)與落料管(8)將兩爐連通，活化爐下方有燃燒室(11)，本裝置用鋸木(竹)屑為原料制作活性炭，通過如下步驟進(jìn)行木屑的前期處理、開動(dòng)電機(jī)、進(jìn)料與點(diǎn)火、炭化與活化、出炭與后處理。用本方法生產(chǎn)活性炭，具有加熱均勻、反應(yīng)均勻而充分，不易在爐內(nèi)壁結(jié)壁和木屑結(jié)球、結(jié)塊，產(chǎn)品得率高、品質(zhì)好，余熱充分利用因而顯著節(jié)能，氯化鋅可反復(fù)利用而損耗小，廢氣排放小，爐子的制作成本低，有利于推廣應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01B31/08GK201172626SQ20082008236
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月15日
發(fā)明者章水根 申請(qǐng)人:章水根