專利名稱：一種碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，屬于活性炭生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
城市污水處理廠剩余污泥和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中秸稈等固體廢物含有豐富的有機(jī)碳源，可 以作為制備活性炭的原材料。在資源日益短缺的今天，利用剩余污泥和農(nóng)業(yè)秸稈制備活性 炭成為其資源化的一種很好的途徑，而且也為解決這些固體廢物的處理和綜合利用問題提 供了新的方法。目前常用活性炭制備方法為化學(xué)法或物理法，前者生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，但能耗 高，污染大；后者制備活性炭時(shí)炭化步驟跟活化步驟無法在同一設(shè)備中進(jìn)行，限制了該方法 的工業(yè)化應(yīng)用。隨后，人們研制出一步法生產(chǎn)活性炭，如公告號(hào)為CN2876068的中國(guó)專利， 公開了一種炭化、活化一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，包括爐體，其特征在于所述爐 體旋轉(zhuǎn)時(shí)，其爐腔內(nèi)前部為物料活化區(qū)，后部為物料碳化區(qū)，在爐體的物料活化區(qū)和物料碳 化區(qū)內(nèi)均設(shè)有蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置，位于物料碳化區(qū)的空氣輸入裝置與物料碳化 區(qū)隔斷連接，位于物料活化區(qū)的空氣輸入裝置與物料活化區(qū)連通；位于物料碳化區(qū)的蒸汽 輸入裝置與物料碳化區(qū)連通，位于物料活化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料活化區(qū)隔斷連接。該 方法縮短了活性炭生產(chǎn)過程，降低了生產(chǎn)成本。但由于該裝置采用高溫水煤氣與氧氣混合 釋放熱量達(dá)到碳化和活化的溫度，不僅增加了生產(chǎn)成本，而且生產(chǎn)過程中易發(fā)生安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，爐膛內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)氣氛保護(hù)，能耗 低，生產(chǎn)安全，并且用途廣泛的活性炭燒結(jié)裝置。 —種碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，包括由殼體、減速機(jī)、爐體和爐膛構(gòu)成的管 式燒結(jié)爐，爐體設(shè)置于殼體內(nèi)，減速機(jī)設(shè)置于殼體上，減速機(jī)通過聯(lián)動(dòng)鏈條與爐體相連接， 爐膛內(nèi)設(shè)置有物料碳化區(qū)和物料活化區(qū)，物料碳化區(qū)設(shè)置有碳化區(qū)導(dǎo)氣口和碳化區(qū)排氣 口 ，物料活化區(qū)設(shè)置有活化區(qū)導(dǎo)氣口和活化區(qū)排氣口 ，其特征在于，物料碳化區(qū)處的爐體的 外壁和物料活化區(qū)的爐體的外壁均設(shè)置有與溫度控制裝置相連的加熱棒。
所述的加熱棒為硅炭加熱棒。 所述的碳化區(qū)導(dǎo)氣口和活化區(qū)導(dǎo)氣口設(shè)置有氣體流量計(jì)。 所述的爐體的出料口處設(shè)置有活性炭承接器。 所述的減速機(jī)通過方向控制開關(guān)與聯(lián)動(dòng)鏈條相連接。 所述的爐體的一端設(shè)置有的高度調(diào)節(jié)支架。 所述的溫度控制裝置為自動(dòng)溫度控制儀。 上述兩段式活性炭燒結(jié)器的操作過程如下 1)開啟方向控制開關(guān)，使?fàn)t體順時(shí)或者逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)； 2)通過自動(dòng)溫度控制儀設(shè)定爐膛炭化區(qū)與活化區(qū)的溫度。
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3)待爐膛到達(dá)所設(shè)溫度后，將制備活性炭的原料置于爐膛的炭化區(qū)進(jìn)行炭化。
4)在燒結(jié)過程中調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)支架，達(dá)到調(diào)節(jié)管式燒結(jié)爐爐體的傾斜度，使原料 經(jīng)過預(yù)定的炭化時(shí)間后進(jìn)入活化區(qū)，活化區(qū)導(dǎo)氣管通入活化氣體進(jìn)行活化，活化氣體由碳 化區(qū)排氣口排出。 5)制備完成的活性炭迅速轉(zhuǎn)移至活性炭承接器中，進(jìn)行密封自然冷卻。
本發(fā)明具有如下有益效果 1、可以制備以農(nóng)業(yè)秸稈、城市水廠污泥等高含碳物質(zhì)為原料的活性炭和以及用于 燒制在特定氣氛保護(hù)下的特殊材料； 2、整個(gè)裝置集高含碳量物質(zhì)為原料制備活性炭的炭化階段與活化階段為一體，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，配置合理； 3、爐膛內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)氣氛保護(hù)，能耗低，生產(chǎn)時(shí)間短，并且能夠?qū)崿F(xiàn)兩段溫區(qū)的獨(dú)立 加熱； 4、加熱方式為電加熱，安全潔凈無污染，解決了現(xiàn)有技術(shù)中水煤氣燃燒加熱產(chǎn)生 的不安全、污染大，廢氣量多的問題； 5、設(shè)置高度調(diào)節(jié)支架，整個(gè)生產(chǎn)過程速度更易控制，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的爐體中間的剖面圖； 1、碳化區(qū)導(dǎo)氣口，2、聯(lián)動(dòng)鏈條，3、減速機(jī)，4、方向控制開關(guān)，5、殼體，6、加熱棒，7、 高度調(diào)節(jié)支架，8、碳化區(qū)排氣口，9、活化區(qū)排氣口，10、氣體流量計(jì)、11、爐膛，12、溫度控制 裝置，13，管式燒結(jié)爐，14、活化區(qū)導(dǎo)氣口 ， 15、活性炭承接器，16、爐體。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合說明書附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。
實(shí)施例中的硅炭加熱棒購自鄒平縣奧翔硅碳制品有限公司型號(hào)為70型的硅炭加 熱棒，自動(dòng)溫度控制儀購自龍口市電爐制造廠型號(hào)為KSY-D-16的自動(dòng)溫度控制儀。
實(shí)施例1 —種碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，如圖1所示，包括由殼體5、減速機(jī)3、爐體 16和爐膛11構(gòu)成的管式燒結(jié)爐13，爐體16設(shè)置于殼體5內(nèi)，減速機(jī)3設(shè)置于殼體5上，減 速機(jī)3與方向控制開關(guān)4相連，方向控制開關(guān)4與聯(lián)動(dòng)鏈條2相連接，爐膛11內(nèi)設(shè)置有物 料碳化區(qū)和物料活化區(qū)，物料碳化區(qū)設(shè)置有碳化區(qū)導(dǎo)氣口 1和碳化區(qū)排氣口 8，物料活化區(qū) 設(shè)置有活化區(qū)導(dǎo)氣口 14和活化區(qū)排氣口 9，物料碳化區(qū)處的爐體的外壁和物料活化區(qū)的爐 體的外壁均設(shè)置有與溫度控制裝置12相連的硅炭加熱棒6。碳化區(qū)導(dǎo)氣口 l和活化區(qū)導(dǎo)氣 口 14設(shè)置有氣體流量計(jì)10。爐體16的出料口處設(shè)置有活性炭承接器15。減速機(jī)通過方 向控制開關(guān)與聯(lián)動(dòng)鏈條相連接。爐體16的一端設(shè)置有的高度調(diào)節(jié)支架7。溫度控制裝置 12為自動(dòng)溫度控制儀。 利用干燥的城市污水污泥為原料生產(chǎn)污泥活性炭時(shí)，上述兩段氣氛調(diào)控式活性炭 燒結(jié)器的工作方法如下
1)開啟方向控制開關(guān)，使?fàn)t體順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)； 2)通過自動(dòng)溫度控制儀設(shè)定爐膛炭化區(qū)為550°C 、活化區(qū)溫度為850°C ; 3)待爐膛到達(dá)所設(shè)溫度后，將干燥的城市污水污泥置于爐膛的炭化區(qū)進(jìn)行炭化； 4)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)支架，以此調(diào)管式燒結(jié)爐的傾斜度，使原料在炭化區(qū)停留1. 5h后
進(jìn)入活化區(qū)，并通過活化導(dǎo)氣口通入水蒸氣，進(jìn)行1. 5h的活化。 5)將制備的污泥活性炭迅速轉(zhuǎn)移至承接器中，進(jìn)行密封自然冷卻。 利用剩余污泥為原料每制備It活性炭用電約為1800度，消耗的自來水約為
100Kg，成本在2000-3000元之間。活性炭生產(chǎn)的廢氣成分以水蒸氣為主，有害氣體很少，可
以直接排放。
實(shí)施例2 如實(shí)施例1所述的碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，不同之處在于，不設(shè)置有方 向控制開關(guān)4。 上述碳化活化一體式活性炭燒結(jié)器利用玉米秸稈為原料進(jìn)行活性炭制備時(shí)工作 方法如下 1)開啟減速機(jī)電源，使?fàn)t體轉(zhuǎn)動(dòng)； 2)通過自動(dòng)溫度控制儀設(shè)定爐膛炭化區(qū)為525t:、活化區(qū)溫度為830°C ;
3)待爐膛到達(dá)所設(shè)溫度后，將粉碎后的玉米秸稈置于爐膛的炭化區(qū)進(jìn)行炭化；
4)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)支架，以此調(diào)管式燒結(jié)爐的傾斜度，使原料在炭化區(qū)停留約lh后 進(jìn)入活化區(qū)，進(jìn)行約lh的活化； 5)將制備的玉米秸稈活性炭迅速轉(zhuǎn)移至承接器中，進(jìn)行密封自然冷卻。 利用玉米秸稈為原料每制備It的活性炭用電約為1200度，消耗的自來水約為
100Kg，成本在2000-2500元之間。活性炭生產(chǎn)的廢氣成分以水蒸氣為主，有害氣體很少，可
以直接排放。
實(shí)施例3 如實(shí)施例1所述的碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，不同之處在于，加熱棒6為硅 鉬加熱棒。 上述碳化活化一體式活性炭燒結(jié)器利用小麥秸稈為原料進(jìn)行活性炭制備時(shí)工作 方法如下 1)開啟方向控制開關(guān)，使?fàn)t體順時(shí)或者逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；
2)通過自動(dòng)溫度控制儀設(shè)定爐膛炭化區(qū)為500°C 、活化區(qū)溫度為750°C ;
3)待爐膛到達(dá)所設(shè)溫度后，將粉碎后的小麥秸稈置于爐膛的炭化區(qū)進(jìn)行炭化；
4)調(diào)節(jié)高度調(diào)節(jié)支架，以此調(diào)管式燒結(jié)爐的傾斜度，使原料在炭化區(qū)停留約lh后 進(jìn)入活化區(qū)，進(jìn)行約lh的活化； 5)將制備的小麥秸稈活性炭迅速轉(zhuǎn)移至承接器中，進(jìn)行密封自然冷卻。 利用小麥秸稈為原料每制備lt的活性炭用電約為1200度，消耗的自來水約為
100Kg，成本在2000-2500元之間?；钚蕴可a(chǎn)產(chǎn)生的廢氣以水蒸氣為主，有害氣體很少，可
以直接排放。
權(quán)利要求
一種碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，包括由殼體、減速機(jī)、爐體和爐膛構(gòu)成的管式燒結(jié)爐，爐體設(shè)置于殼體內(nèi)，減速機(jī)設(shè)置于殼體上，減速機(jī)通過聯(lián)動(dòng)鏈條與爐體相連接，爐膛內(nèi)設(shè)置有物料碳化區(qū)和物料活化區(qū)，物料碳化區(qū)設(shè)置有碳化區(qū)導(dǎo)氣口和碳化區(qū)排氣口，物料活化區(qū)設(shè)置有活化區(qū)導(dǎo)氣口和活化區(qū)排氣口，其特征在于，物料碳化區(qū)處的爐體的外壁和物料活化區(qū)的爐體的外壁均設(shè)置有與溫度控制裝置相連的加熱棒。
2. 如權(quán)利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，其特征在于，所述的加熱棒 為硅炭加熱棒。
3. 如權(quán)利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，其特征在于，所述的碳化區(qū) 導(dǎo)氣口與活化區(qū)導(dǎo)氣口設(shè)置有氣體流量計(jì)。
4. 如權(quán)利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，其特征在于，所述的爐體的 出料口處設(shè)置有活性炭承接器。
5. 如權(quán)利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，其特征在于，所述的減速機(jī) 通過方向控制開關(guān)與聯(lián)動(dòng)鏈條相連接。
6. 如權(quán)利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，其特征在于，所述的爐體的 一端設(shè)置有的高度調(diào)節(jié)支架。
7. 如權(quán)利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，其特征在于，所述的溫度控 制裝置為自動(dòng)溫度控制儀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，屬于活性炭生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。一種碳化活化一體式活性炭燒結(jié)裝置，包括由殼體、減速機(jī)、爐體和爐膛構(gòu)成的管式燒結(jié)爐，爐體設(shè)置于殼體內(nèi)，減速機(jī)設(shè)置于殼體上，減速機(jī)通過聯(lián)動(dòng)鏈條與爐體相連接，爐膛內(nèi)設(shè)置有物料碳化區(qū)和物料活化區(qū)，物料碳化區(qū)設(shè)置有碳化區(qū)導(dǎo)氣口和碳化區(qū)排氣口，物料活化區(qū)設(shè)置有活化區(qū)導(dǎo)氣口和活化區(qū)排氣口，物料碳化區(qū)處的爐體的外壁和物料活化區(qū)的爐體的外壁均設(shè)置有與溫度控制裝置相連的加熱棒。本發(fā)明可以制備以農(nóng)業(yè)秸稈、城市水廠污泥等高含碳物質(zhì)為原料的活性炭，安全潔凈無污染，解決了現(xiàn)有技術(shù)中水煤氣燃燒加熱產(chǎn)生的不安全、污染大，廢氣量多的問題。
文檔編號(hào)C01B31/10GK101723362SQ20091025610
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者岳欽艷, 李雁杰, 郗斐, 高寶玉, 高悅, 齊元峰 申請(qǐng)人:山東大學(xué)