一種炭化活化一體化加工裝置及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種炭化活化一體化加工裝置及其加工方法，該裝置集成了原料的干燥、炭化、活化于一個爐體內(nèi)，其生產(chǎn)活性炭是自熱式的連續(xù)加工生產(chǎn)。本發(fā)明所述的裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，實現(xiàn)了炭化和活化的過程的一體化，裝置運行穩(wěn)定，不需要外界供熱即可穩(wěn)定運行，既節(jié)能又環(huán)保，且運用該裝置加工得到的活性炭具有很好的品質(zhì)。
【專利說明】
一種炭化活化一體化加工裝置及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及活性炭的生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是一種炭化活化一體化加工裝置及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭由于具有優(yōu)異的吸附特性而廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，已成為生產(chǎn)生活中必備的、重要的工業(yè)產(chǎn)品。
[0003]活性炭的生產(chǎn)工藝主要包括炭化和活化兩個步驟，其中炭化的實質(zhì)是有機物的熱解過程，包括熱分解反應(yīng)和熱縮聚反應(yīng)，在高溫條件下，有機化合物中所含的氫、氧等元素的組成被分解。碳原子不斷環(huán)化，芳構(gòu)化，結(jié)果使氫、氧、氮等原子不斷減少，炭不斷富集，最后經(jīng)過石墨化過程成為富炭或純炭物質(zhì);活化的目的是利用蒸汽或化學物質(zhì)來清除炭化過程中積聚在孔隙結(jié)構(gòu)中的焦油物質(zhì)及裂解產(chǎn)物，以提高孔洞體積(或表面積)及高吸附容量的成品炭?；罨姆椒ㄖ饕鞘褂梦锢砘罨?，也叫做氣體活化，此過程是將炭化產(chǎn)物于高溫(800-950°C)，通以水蒸氣、二氧化碳或空氣與炭質(zhì)做選擇性炭的氧化，以清除堆積在孔洞的反應(yīng)生成物。
[0004]木質(zhì)物理法活性炭指以木質(zhì)物料為原料，采用物理活化法生產(chǎn)的活性炭，由于其原料和活化劑(水蒸汽和二氧化碳)清潔、產(chǎn)品無污染，目前備受歡迎?，F(xiàn)有技術(shù)中，幾乎所有的物理法活性炭生產(chǎn)設(shè)備都是炭化爐和活化爐分開設(shè)置、分開運行。僅有幾件文獻涉及了炭化活化一體爐。例如，實用新型專利CN 201240852 Y公開了一種可連續(xù)炭化、活化生產(chǎn)物理炭的轉(zhuǎn)爐，包括呈傾斜狀放置的炭化段轉(zhuǎn)爐和傾斜位于下側(cè)并與炭化段轉(zhuǎn)爐相串接的活化段轉(zhuǎn)爐，其炭化段轉(zhuǎn)爐與活化段轉(zhuǎn)爐對接處之間分別設(shè)有用以防止爐內(nèi)物料外泄且可相對轉(zhuǎn)動的密封連接件。該轉(zhuǎn)爐從外觀上是炭化段與活化段形成一體，實際上還是炭化與活化兩個反應(yīng)器分開運行，而且其防止爐內(nèi)物料外泄且可相對轉(zhuǎn)動的密封連接件也很容易磨損后泄露。
[0005]發(fā)明專利CN102311742B公開了一種纖維素工業(yè)生物質(zhì)廢棄物的加工方法及其工藝裝置，將纖維素工業(yè)生物質(zhì)原料供入干燥系統(tǒng)，由來自炭化過程中揮發(fā)份燃燒產(chǎn)生的高溫煙氣提供熱量，使原料得以干燥;干燥原料經(jīng)氣固分離器分離后，進入炭化反應(yīng)器部分熱解炭化，依靠燃燒揮發(fā)分維持反應(yīng)器內(nèi)的溫度和炭化所需要的熱量，所得到的炭化反應(yīng)中間產(chǎn)物在進入提升管活化爐，在氧化性介質(zhì)和活化劑的作用下制得活性炭，活化爐內(nèi)的溫度是通過燃燒部分炭化料提供的熱量來維持的，活化的高溫氣固產(chǎn)物通過換熱制備系統(tǒng)需要的蒸汽。這個工藝過程采用完全自熱的連續(xù)運行方式，但是原料的干燥與炭化過程是分別在滾筒干燥器和(旋風)炭化爐兩個反應(yīng)器中進行的，而且在提升管反應(yīng)器內(nèi)的活化溫度是通過燃燒部分炭化料提供的熱量來維持的，從而降低了活性炭的產(chǎn)率。
[0006]實用新型專利CN201043140Y公開了一種自熱炭化活化一體回轉(zhuǎn)爐，由進料口、廢熱鍋爐、第一托輪、第一托圈、傳動齒圈、回轉(zhuǎn)爐體、第二托輪、第二托圈、保溫層、抄料板、回轉(zhuǎn)爐爐頭、爐內(nèi)膽、爐內(nèi)拱、煤氣燃燒孔、蒸汽加入管、進風孔、爐內(nèi)墻、出料口、蒸汽管支架、爐內(nèi)膽支臂、電機、減速機構(gòu)成。物料是在爐內(nèi)膽內(nèi)向前移動過程中依次完成炭化與活化，炭化與活化產(chǎn)生的可燃氣在回轉(zhuǎn)爐頭燃燒，燃燒的熱氣體再反方向經(jīng)過爐內(nèi)膽與爐內(nèi)膽支臂間的煙道加熱回轉(zhuǎn)爐內(nèi)膽，實現(xiàn)循環(huán)生產(chǎn)運行。但這種設(shè)計結(jié)構(gòu)的最大缺點在于炭化階段產(chǎn)生的可燃氣體，如H2、C0、CH4、焦油等必須經(jīng)過活化段才能從內(nèi)膽出去，這些氣體不能作為活化劑、會使活化劑蒸汽的分壓降低、降低蒸汽對炭化料的活化效率和活化產(chǎn)品的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種炭化活化一體化加工裝置及其加工方法。該裝置是一種往復(fù)式連續(xù)進行炭化活化一體化加工的裝置，有利于炭化活化過程的穩(wěn)定運行，裝置設(shè)計利于節(jié)能、環(huán)保，同時提高活性炭的品質(zhì)。
[0008]本發(fā)明所述的炭化活化一體化加工裝置集成了原料的干燥、炭化、活化于一個爐體內(nèi)，其生產(chǎn)活性炭實現(xiàn)自熱式的連續(xù)加工生產(chǎn)。
[0009]本發(fā)明所述的炭化活化一體化加工裝置，將炭化內(nèi)管設(shè)置在轉(zhuǎn)爐內(nèi)腔中，炭化原料在炭化內(nèi)管中行進的過程中逐漸被炭化，炭化釋放出的可燃氣通過炭化內(nèi)管上部的炭化可燃氣出孔進入外環(huán)的活化腔體，通過與供入的空氣混合燃燒放熱為活化提供充足的熱能，并為內(nèi)管內(nèi)的原料炭化提供熱量，實現(xiàn)炭化和活化的自熱、穩(wěn)定運行，既節(jié)能又環(huán)保。
[0010]本發(fā)明所述的炭化活化一體化加工裝置，其進氣管由6-8根水蒸汽與空氣混合進氣管組成，通過旋轉(zhuǎn)接頭接入炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐內(nèi)的活化腔體，其中水蒸汽來源于所述裝置中的余熱鍋爐，在活化腔體內(nèi)作為活化劑使用，發(fā)生活化反應(yīng);空氣進入活化腔體，主要利用其所含氧氣與炭化料釋放出的揮發(fā)分以及活化產(chǎn)生的可燃氣發(fā)生燃燒反應(yīng)放熱，而且燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，以及空氣中自帶的二氧化碳也發(fā)揮出活化劑的作用。6-8根混合進氣管的設(shè)計是由于少于6根時，水蒸汽和空氣在活化腔體內(nèi)分布不是十分均勻、炭化料的活化效果不好導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量也不很好，增加根數(shù)可提升運行效果，但多于8根則提升效果不明顯，同時在制造上也增加了難度和運行成本。
[0011]本發(fā)明所述的炭化活化一體化加工裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)部中心設(shè)置炭化爐(炭化內(nèi)管)，原料炭化釋放出的可燃氣在活化腔體內(nèi)部燃燒，供給活化和炭化所需的熱量，避免了單獨活化時消耗部分炭化料的問題，提高了活性炭產(chǎn)品的得率，節(jié)省了原材料的消耗和人工等成本。
[0012]本發(fā)明所述的炭化活化一體化加工方法，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)穩(wěn)定時，由于不需要在添加外部燃料，故該方法提高了系統(tǒng)的能量利用效率，并能使煙氣達標排放。
[0013]本發(fā)明所述的炭化活化一體化加工方法中，炭化原料在炭化內(nèi)管內(nèi)的停留時間通過推料螺旋的轉(zhuǎn)速可控，炭化料在外環(huán)的活化腔體內(nèi)的停留時間通過炭化料的出料速度和轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速控制，其中炭化料的出料速度主要與推料螺旋的轉(zhuǎn)速相關(guān)，通過對以上因素的控制來保證炭化活化的停留時間和活性炭的質(zhì)量。具體來說，推料螺旋轉(zhuǎn)速控制在5?1rpm，轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速控制在0.3?1.0rpm，低于以上最低轉(zhuǎn)速產(chǎn)品產(chǎn)量低或高于以上最高轉(zhuǎn)速，活性炭產(chǎn)品的質(zhì)量低。
[0014]本發(fā)明所述的裝置及其加工方法，其使用的原料不僅僅局限于木質(zhì)物料，其它含碳的有機物，例如污泥、生活垃圾等也可作為本發(fā)明的原料來生產(chǎn)炭化料和活性炭。
[0015]具體方案如下: 一種炭化活化一體化加工裝置，包括炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐、進料裝置、炭化內(nèi)管、出料冷卻裝置、氣體收集室、二次燃燒室、余熱鍋爐、水洗冷卻塔、引風機、底座、傳動裝置、轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置、熱風爐、旋轉(zhuǎn)接頭和進氣管；
所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐具有轉(zhuǎn)爐前端和轉(zhuǎn)爐后端，所述轉(zhuǎn)爐前端設(shè)置進料裝置、出料冷卻裝置和氣體收集室，所述轉(zhuǎn)爐后端設(shè)置有啟動升溫用的熱風爐，且在所述轉(zhuǎn)爐后端通過旋轉(zhuǎn)接頭連接進氣管，在所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的中心沿軸向設(shè)置炭化內(nèi)管，所述炭化內(nèi)管內(nèi)設(shè)置推料螺旋，所述炭化內(nèi)管延伸出轉(zhuǎn)爐后端并被密封固定；
所述炭化內(nèi)管上方開有炭化可燃氣出孔，所述炭化內(nèi)管的尾部開有炭化料出口；所述炭化內(nèi)管與炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐外筒體間形成一活化腔體，炭化內(nèi)管內(nèi)發(fā)生炭化產(chǎn)生的熱解氣從炭化可燃氣出孔進入活化腔體，炭化內(nèi)管內(nèi)發(fā)生炭化產(chǎn)生的炭化料從炭化料出口進入活化腔體，并沿原料行進的反方向行進，在活化腔體內(nèi)發(fā)生活化反應(yīng)，生成活性炭，經(jīng)出料冷卻裝置冷卻后排出；
所述的進料裝置包括原料料倉、螺旋驅(qū)動裝置和推料螺旋，其中螺旋驅(qū)動裝置與推料螺旋一端相連，所述推料螺旋的另一端插入所述炭化內(nèi)管，并一直延伸至炭化料出口，所述原料料倉設(shè)在推料螺旋上方；
所述的氣體收集室與二次燃燒室相連，所述的二次燃燒室的氣體出口與余熱鍋爐、水洗冷卻塔和引風機依次相連;所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的外周面上設(shè)置有兩個傳動裝置，所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的下方兩旁設(shè)有兩個底座，所述的底座支撐傳動裝置，所述傳動裝置與轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置相接觸，當炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐在滾轉(zhuǎn)時，底座和傳動裝置配合實現(xiàn)對炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐進行沿其軸向和徑向的定位。
[0016]進一步的，所述的轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置為電機。
[0017]進一步的，所述的出料冷卻裝置包括出料冷卻盤管和出料冷卻轉(zhuǎn)筒，其中出料冷卻盤管設(shè)在轉(zhuǎn)爐前端的外周，并與出料冷卻轉(zhuǎn)筒相連接。
[0018]進一步的，所述的進氣管由6-8根水蒸汽與空氣混合進氣管組成，通過旋轉(zhuǎn)接頭接入炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐內(nèi)的活化腔體，并分布在炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的內(nèi)周面上，每根混合進氣管伸入活化腔體內(nèi)的部分上開設(shè)有小口。
[0019]進一步的，所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)爐前端低于所述轉(zhuǎn)爐后端。
[0020]一種炭化活化一體化加工裝置的加工方法，包括以下步驟:
原料由原料料倉進入炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐，螺旋驅(qū)動裝置帶動推料螺旋運動，將原料在炭化內(nèi)管內(nèi)由轉(zhuǎn)爐前端推向轉(zhuǎn)爐后端，原料在行進的過程發(fā)生炭化反應(yīng)，生產(chǎn)炭化料，炭化料由炭化料出口進入活化腔體，炭化過程所釋放出的可燃氣通過炭化內(nèi)管上的炭化可燃氣出孔進入活化腔體；
炭化料在活化腔體內(nèi)依靠自身重力及流體的帶動作用沿與原料移動方向相反的方向移動，炭化過程所釋放出的可燃氣，與由進氣管引入的空氣和水蒸汽在活化腔體內(nèi)混合發(fā)生燃燒反應(yīng)并放熱，促進炭化料的活化過程的進行，同時也對炭化內(nèi)管進行加熱，促進炭化過程的進行；
活化腔體內(nèi)燃燒后剩余氣體引入氣體收集室，通過狹窄通道進入二次燃燒室完全燃燒，所產(chǎn)生的高溫熱煙氣進入余熱鍋爐換熱產(chǎn)生水蒸汽，該水蒸汽通過進氣管供給所述的活化過程，換熱后的低溫煙氣經(jīng)水洗冷卻塔降溫后由引風機吸引排入大氣。[OO21 ] 進一步的，所述的推料螺旋轉(zhuǎn)速為5?lOrpm。
[0022]進一步的，所述的炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為0.3?1.0rpm。
[0023]有益效果:本發(fā)明所述的炭化活化一體化加工裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，實現(xiàn)了炭化和活化的過程的一體化，裝置運行穩(wěn)定，不需要外界供熱，既節(jié)能又環(huán)保，且運用該裝置加工得到的活性炭具有較好的品質(zhì)。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實施例1提供的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]附圖標記列示如下:卜炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐;2-原料料倉;3-炭化內(nèi)管;4-出料冷卻盤管;5-出料冷卻轉(zhuǎn)筒;6-氣體收集室;7-二次燃燒室;8-余熱鍋爐;9-水洗冷卻塔；10-引風機；11-螺旋驅(qū)動裝置；12-炭化可燃氣出孔；13-底座；14-傳動裝置；15-轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置；16-炭化料出口 ； 17-熱風爐；18-旋轉(zhuǎn)接頭;19-進氣管;20-推料螺旋。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步闡述。實施例中未注明具體技術(shù)或條件者，按照本領(lǐng)域內(nèi)的文獻所描述的技術(shù)或條件或者按照產(chǎn)品說明書進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
[0027]實施例1
一種炭化活化一體化加工裝置，如圖1所示，包括炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)、進料裝置、炭化內(nèi)管(3)、出料冷卻裝置、氣體收集室(6)、二次燃燒室(7)、余熱鍋爐(8)、水洗冷卻塔(9)、引風機(10)、底座(13)、傳動裝置(14)、轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置(15)、熱風爐(17)、旋轉(zhuǎn)接頭(18)和進氣管(19 )，其中進料裝置包括原料料倉(2 )、螺旋驅(qū)動裝置(11)和推料螺旋(20 )，其中螺旋驅(qū)動裝置(11)與推料螺旋(20)—端相連，所述推料螺旋(20)的另一端插入所述炭化內(nèi)管(3 )，并一直延伸至炭化料出口( 16 )，所述原料料倉(2 )設(shè)在推料螺旋(20 )上方；出料冷卻裝置由出料冷卻盤管(4)和出料冷卻轉(zhuǎn)筒(5)組成，其中出料冷卻盤管(4)設(shè)在轉(zhuǎn)爐前端的外周，并與出料冷卻轉(zhuǎn)筒(5)相連接。
[0028]進一步的，所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)具有轉(zhuǎn)爐前端和轉(zhuǎn)爐后端，所述轉(zhuǎn)爐前端設(shè)置進料裝置、出料冷卻裝置和氣體收集室(6)，所述轉(zhuǎn)爐后端設(shè)置有啟動升溫用的熱風爐
(17)，且在所述轉(zhuǎn)爐后端通過旋轉(zhuǎn)接頭(18)連接進氣管(19)，在所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐
(I)的中心沿軸向設(shè)置炭化內(nèi)管(3)，所述炭化內(nèi)管(3)內(nèi)設(shè)置推料螺旋(20)，所述炭化內(nèi)管(3)延伸出轉(zhuǎn)爐后端并被密封固定。
[0029]進一步的，所述炭化內(nèi)管(3)正上方開有一排炭化可燃氣出孔(12)，所述炭化內(nèi)管
(3)的尾部開有炭化料出口(16);所述炭化內(nèi)管(3)與炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐外筒體間形成一活化腔體，炭化內(nèi)管(3)內(nèi)發(fā)生炭化產(chǎn)生的熱解氣從炭化可燃氣出孔(12)進入活化腔體，炭化內(nèi)管(3)內(nèi)發(fā)生炭化產(chǎn)生的炭化料從炭化料出口(16)進入活化腔體，并沿原料行進的反方向行進，在活化腔體內(nèi)發(fā)生活化反應(yīng)，生成活性炭，經(jīng)出料冷卻裝置冷卻后排出。
[0030]進一步的，所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)的轉(zhuǎn)爐前端低于所述轉(zhuǎn)爐后端，炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)轉(zhuǎn)動過程中，在重力作用下，活化腔體內(nèi)活化反應(yīng)固體原料會由轉(zhuǎn)爐后端向轉(zhuǎn)爐前端移動;與此同時，在引風機(10)的間接作用下，活化腔體內(nèi)的氣體由轉(zhuǎn)爐后端向轉(zhuǎn)爐前端移動，也會帶動活化反應(yīng)固體原料的移動。
[0031]進一步的，所述的氣體收集室(6)與二次燃燒室(7 )相連，所述的二次燃燒室(7 )的氣體出口與余熱鍋爐(8)、水洗冷卻塔(9)和引風機(10)依次相連。
[0032]進一步的，所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)的外周面上設(shè)置有兩個傳動裝置(14)，所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)的下方兩旁設(shè)有底座(13)，所述的底座(3)支撐傳動裝置(14)，所述傳動裝置(14)與轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置(15)相接觸，所述的轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置為電機，當炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)在滾轉(zhuǎn)時，底座(3)和傳動裝置(14)配合實現(xiàn)對炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)進行沿其軸向和徑向的定位。
[0033]進一步的，所述的進氣管(19)由6-8根水蒸汽與空氣混合進氣管組成，通過旋轉(zhuǎn)接頭(18)接入炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐內(nèi)的活化腔體，并分布在炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(I)的內(nèi)周面上，每根混合進氣管伸入活化腔體內(nèi)的部分上開設(shè)有小口(未示出)，以增加水蒸汽與空氣擴散速度。
[0034]該裝置通過熱風爐(17)啟動升溫，熱風爐的作用是在裝置啟動時，通過燃燒外部的能源，例如生物質(zhì)顆粒，使炭化內(nèi)管和活化腔體由常溫被加熱到500°C左右，耗時大約2小時，這時候原料炭化釋放出的可燃組分就可接續(xù)燃燒，停止供應(yīng)外部燃料，系統(tǒng)開始自熱運行。此時，將原料由原料料倉(2)進入炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐(1)，螺旋驅(qū)動裝置(11)帶動推料螺旋(20 )運動，推料螺旋轉(zhuǎn)速控制在5?1rpm，將原料在炭化內(nèi)管(3 )內(nèi)由轉(zhuǎn)爐前端推向轉(zhuǎn)爐后端，原料在行進的過程發(fā)生炭化反應(yīng)，生產(chǎn)炭化料，炭化料由炭化料出口( 16)進入活化腔體，炭化過程所釋放出的可燃氣通過炭化內(nèi)管上的炭化可燃氣出孔(12)進入活化腔體。轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速控制在0.3?1.0rpm，炭化料在活化腔體內(nèi)依靠自身重力及流體的帶動作用沿與原料移動方向相反的方向移動，炭化過程所釋放出的可燃氣，與由進氣管(19)引入的水蒸汽和空氣在活化腔體內(nèi)混合發(fā)生燃燒反應(yīng)并放熱，促進炭化料的活化過程的進行，同時也對炭化內(nèi)管(3)進行加熱，促進炭化過程的進行。
[0035]活化腔體內(nèi)燃燒后剩余氣體引入氣體收集室(6)，通過狹窄通道進入二次燃燒室
(7)完全燃燒，所產(chǎn)生的高溫熱煙氣進入余熱鍋爐(8)換熱產(chǎn)生水蒸汽，該水蒸汽通過進氣管(19)供給所述的活化過程，換熱后的低溫煙氣經(jīng)水洗冷卻塔(9)降溫后由引風機(10)吸引排入大氣。
[0036]整套裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，實現(xiàn)了炭化和活化的過程的一體化，裝置在運行過程中比較穩(wěn)定，不需要外界供熱，既節(jié)能又環(huán)保，且運用該裝置加工得到的活性炭具有較好的品質(zhì)。
[0037]本發(fā)明所述的裝置，其使用的原料不僅僅局限于木質(zhì)物料，其它含碳的有機物，例如污泥、生活垃圾等也可作為本發(fā)明的原料來生產(chǎn)炭化料和活性炭。
[0038]實施例2
實施例1只是示例性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該想到，冷卻裝置還能為其它結(jié)構(gòu)，如水冷夾套和冷卻轉(zhuǎn)筒組成；炭化可燃氣出孔(12)的位置也可以在炭化內(nèi)管(3)的上側(cè)面均勻分布，而不是炭化內(nèi)管(3)正上方呈一條線排列，炭化可燃氣出孔(12)的作用在于讓炭化過程所釋放出的可燃氣釋放進入活化腔體。
[0039]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種炭化活化一體化加工裝置，其特征在于:包括炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐、進料裝置、炭化內(nèi)管、出料冷卻裝置、氣體收集室、二次燃燒室、余熱鍋爐、水洗冷卻塔、引風機、底座、傳動裝置、轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置、熱風爐、旋轉(zhuǎn)接頭和進氣管； 所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐具有轉(zhuǎn)爐前端和轉(zhuǎn)爐后端，所述轉(zhuǎn)爐前端設(shè)置進料裝置、出料冷卻裝置和氣體收集室，所述轉(zhuǎn)爐后端設(shè)置有啟動升溫用的熱風爐，且在所述轉(zhuǎn)爐后端通過旋轉(zhuǎn)接頭連接進氣管，在所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的中心沿軸向設(shè)置炭化內(nèi)管，所述炭化內(nèi)管內(nèi)設(shè)置推料螺旋，所述炭化內(nèi)管延伸出轉(zhuǎn)爐后端并被密封固定； 所述炭化內(nèi)管上方開有炭化可燃氣出孔，所述炭化內(nèi)管的尾部開有炭化料出口；所述炭化內(nèi)管與炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐外筒體間形成一活化腔體，炭化內(nèi)管內(nèi)發(fā)生炭化產(chǎn)生的熱解氣從炭化可燃氣出孔進入活化腔體，炭化內(nèi)管內(nèi)發(fā)生炭化產(chǎn)生的炭化料從炭化料出口進入活化腔體，并沿原料行進的反方向行進，在活化腔體內(nèi)發(fā)生活化反應(yīng)，生成活性炭，經(jīng)出料冷卻裝置冷卻后排出； 所述的進料裝置包括原料料倉、螺旋驅(qū)動裝置和推料螺旋，其中螺旋驅(qū)動裝置與推料螺旋一端相連，所述推料螺旋的另一端插入所述炭化內(nèi)管，并一直延伸至炭化料出口，所述原料料倉設(shè)在推料螺旋上方； 所述的氣體收集室與二次燃燒室相連，所述的二次燃燒室的氣體出口與余熱鍋爐、水洗冷卻塔和引風機依次相連;所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的外周面上設(shè)置有兩個傳動裝置，所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的下方兩旁設(shè)有兩個底座，所述的底座支撐傳動裝置，所述傳動裝置與轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置相接觸，當炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐在滾轉(zhuǎn)時，底座和傳動裝置配合實現(xiàn)對炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐進行沿其軸向和徑向的定位。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化活化一體化加工裝置，其特征在于:所述的轉(zhuǎn)爐驅(qū)動裝置為電機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化活化一體化加工裝置，其特征在于:所述的出料冷卻裝置包括出料冷卻盤管和出料冷卻轉(zhuǎn)筒，其中出料冷卻盤管設(shè)在轉(zhuǎn)爐前端的外周，并與出料冷卻轉(zhuǎn)筒相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化活化一體化加工裝置，其特征在于:所述的進氣管由6-8根水蒸汽與空氣混合進氣管組成，通過旋轉(zhuǎn)接頭接入炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐內(nèi)的活化腔體，并分布在炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的內(nèi)周面上，每根混合進氣管伸入活化腔體內(nèi)的部分上開設(shè)有小口。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭化活化一體化加工裝置，其特征在于:所述炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)爐前端低于所述轉(zhuǎn)爐后端。6.—種利用權(quán)利要求1至5中任意一項所述的炭化活化一體化加工裝置的加工方法，其特征在于:包括以下步驟: 原料由原料料倉進入炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐，螺旋驅(qū)動裝置帶動推料螺旋運動，將原料在炭化內(nèi)管內(nèi)由轉(zhuǎn)爐前端推向轉(zhuǎn)爐后端，原料在行進的過程發(fā)生炭化反應(yīng)，生產(chǎn)炭化料，炭化料由炭化料出口進入活化腔體，炭化過程所釋放出的可燃氣通過炭化內(nèi)管上的炭化可燃氣出孔進入活化腔體； 炭化料在活化腔體內(nèi)依靠自身重力及流體的帶動作用沿與原料移動方向相反的方向移動，炭化過程所釋放出的可燃氣，與由進氣管引入的空氣和水蒸汽在活化腔體內(nèi)混合發(fā)生燃燒反應(yīng)并放熱，促進炭化料的活化過程的進行，同時也對炭化內(nèi)管進行加熱，促進炭化過程的進行； 活化腔體內(nèi)燃燒后剩余氣體引入氣體收集室，通過狹窄通道進入二次燃燒室完全燃燒，所產(chǎn)生的高溫熱煙氣進入余熱鍋爐換熱產(chǎn)生水蒸汽，該水蒸汽通過進氣管供給所述的活化過程，換熱后的低溫煙氣經(jīng)水洗冷卻塔降溫后由引風機吸引排入大氣。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化活化一體化加工裝置的加工方法，其特征在于:所述的推料螺旋轉(zhuǎn)速為5?lOrpm。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的炭化活化一體化加工裝置的加工方法，其特征在于:所述的炭化活化一體式轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為0.3?1.0rpm。
【文檔編號】C01B31/10GK106044767SQ201610673596
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月16日 公開號201610673596.0, CN 106044767 A, CN 106044767A, CN 201610673596, CN-A-106044767, CN106044767 A, CN106044767A, CN201610673596, CN201610673596.0
【發(fā)明人】翟世輝
【申請人】廈門中科城環(huán)新能源有限公司