一種活性炭制備裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及有機物熱解及活性炭技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種活性炭制備裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭作為一種多孔性含碳物質(zhì)，具有高度發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu)和特殊的表面特性，是一種優(yōu)良的吸附劑，廣泛應(yīng)用于環(huán)保、化學工業(yè)、食品加工、濕法冶金、藥物精制以及軍事化學防護等領(lǐng)域。含碳有機物在幾百攝氏度下炭化，再經(jīng)活化后即可制備活性炭。
[0003]現(xiàn)在制備活性炭的工藝中，炭化、活化過程都是在外加熱式裝置中進行的，在制備過程中，氣體產(chǎn)物和大量的熱能資源不能充分的利用，形成資源極大的浪費。目前物理活化法是原料適應(yīng)性最廣的方法，但現(xiàn)有物理活化法制備活性炭存在以下幾個問題:(I)能耗高，由于活性炭在炭化過程中全靠優(yōu)質(zhì)煤燃燒提供能量，受不完全燃燒、排渣排氣等因素的影響，煤燃燒提供的能量只有30-35%用于反應(yīng)過程的能量吸收。(2)炭化過程中由于受熱不均，升溫過程復(fù)雜等因素的制約，大量產(chǎn)生焦油、木醋酸等液體產(chǎn)物，導(dǎo)致固體炭的回收率低，一般不足60 %。
【實用新型內(nèi)容】
[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有技術(shù)中制備活性炭的的裝置無法實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)、能耗大以及活化效果差的問題。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種活性炭制備裝置，包括爐墻、爐頂和爐底，所述爐墻、爐頂和爐底圍成一個封閉的爐膛，所述爐底沿所述爐墻的水平延伸方向運動;所述爐底上方固定有一層架空的布料板，用于放置物料;所述爐膛包括沿爐墻的水平延伸方向依次設(shè)置的干燥區(qū)、炭化區(qū)和活化區(qū)，所述干燥區(qū)、炭化區(qū)和活化區(qū)之間由隔板隔開，所述隔板與所述布料板之間留有空隙，用于物料的通過;所述干燥區(qū)、炭化區(qū)和活化區(qū)內(nèi)均設(shè)有多個輻射加熱管，用于加熱物料;所述活化區(qū)內(nèi)設(shè)有與外界連通的氧化性氣體通道;所述干燥區(qū)、炭化區(qū)和活化區(qū)的布料板上方均設(shè)有多個翻料裝置;所述翻料裝置包括連接桿和多個翻料刀，所述連接桿的一端固定于所述爐墻、其另一端與所述翻料刀連接，用于翻動物料;所述干燥區(qū)、炭化區(qū)和活化區(qū)分別設(shè)有氣體管道，用于物料處理過程中產(chǎn)生氣體的排出。
[0008]其中，所述爐墻上設(shè)有上下方向設(shè)置的支架，所述翻料裝置的連接桿固定于所述支架的設(shè)定位置。
[0009]其中，所述翻料刀與所述連接桿之間可轉(zhuǎn)動連接，且所述爐膛內(nèi)每個翻料裝置均對應(yīng)的設(shè)有貫穿所述爐墻上的控制桿，用于翻轉(zhuǎn)該翻料裝置上每個翻料刀。
[0010]其中，所述布料板的上方和/或下方均設(shè)有多個輻射加熱管，每個所述輻射加熱管均設(shè)有獨立溫度控制系統(tǒng)。
[0011]其中，所述布料板上設(shè)有多個通孔，用于通入氧化性氣體。
[0012]其中，所述活化區(qū)內(nèi)間隔設(shè)有多根蒸汽管，且所述蒸汽管上設(shè)有多個通氣孔。
[0013]其中，所述蒸汽管設(shè)于所述布料板的下方。
[0014]其中，所述爐底與布料板之間固定有由布料板中部向爐底邊緣傾斜的積渣滑板，爐墻上設(shè)有刮渣板，用于清除所述積渣滑板上的物料。
[0015]其中，所述干燥區(qū)、炭化區(qū)和活化區(qū)均連接有氧分析儀，用于控制干燥區(qū)、炭化區(qū)和活化區(qū)的氧含量。
[0016]其中，所述爐膛為環(huán)形爐膛。
[0017](三)有益效果
[0018]本實用新型的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:本實用新型的活性炭制備裝置包括干燥區(qū)、炭化區(qū)和活化區(qū)，將活性炭的熱解活化制備過程集成于同一裝置內(nèi)完成，可以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。設(shè)有翻料裝置實現(xiàn)對物料的翻動，加快了物料的反應(yīng)進度，提高了活化效果以及生產(chǎn)效率。各個分區(qū)之間設(shè)有隔板可以隔絕各個區(qū)域內(nèi)的氣氛，以保證干燥區(qū)和炭化區(qū)的無氧或低氧環(huán)境。各個區(qū)域內(nèi)排出的氣體可以經(jīng)處理后作為輻射加熱管的燃料，提高能量利用率。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例活性炭制備裝置的俯視圖；
[0020]圖2是圖1中A-A向的剖視圖；
[0021 ]圖3是本實用新型實施例中翻料裝置的主視圖；
[0022]圖4是本實用新型實施例中控制桿的主視圖；
[0023]圖5是本實用新型實施例中控制桿與翻料裝置組合狀態(tài)的右視圖。
[0024]圖中:100:干燥區(qū)；200:炭化區(qū)；300:活化區(qū)；1:爐頂;2:爐底;3:爐墻;4:布料板；5:翻料裝置;501:連接桿;502:翻料刀;503:支架;504:翻料刀轉(zhuǎn)動P槽;505:控制桿;506:卡扣環(huán)套;507:翻料刀卡口； 508:固定螺栓;6:輻射加熱管;7:蒸汽管;8:積渣滑板;9:刮渣板;10:密封槽。
【具體實施方式】
[0025]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0026]如圖1和圖2所示，本實用新型實施例提供的一種活性炭制備裝置，包括爐墻3、爐頂I和爐底2，爐墻3、爐頂I和爐底2圍成一個封閉的爐膛，爐底2沿爐墻3的水平延伸方向運動。具體地，爐膛優(yōu)選為環(huán)形爐膛，采用環(huán)形爐膛既能滿足物料的連續(xù)化生產(chǎn)，又能減少爐體占地面積。爐底2上方固定有一層架空的布料板4，用于放置物料;爐膛包括沿爐墻3的水平延伸方向依次設(shè)置的干燥區(qū)100、炭化區(qū)200和活化區(qū)300，干燥區(qū)100、炭化區(qū)200和活化區(qū)300之間由隔板隔開，隔板與布料板4之間留有空隙，用于物料的通過。干燥區(qū)100、炭化區(qū)200和活化區(qū)300內(nèi)均設(shè)有多個輻射加熱管6，用于加熱物料;具體地，炭化區(qū)200內(nèi)設(shè)有的輻射加熱管6的數(shù)量為干燥區(qū)100內(nèi)設(shè)有的輻射加熱管6數(shù)量的2?3倍，活化區(qū)300內(nèi)設(shè)有的輻射加熱管6的數(shù)量為干燥區(qū)輻射加熱管6數(shù)量的1.5?2倍。活化區(qū)300內(nèi)設(shè)有與外界連通的氧化性氣體通道。干燥區(qū)100、炭化區(qū)200和活化區(qū)300的布料板4上方均設(shè)有多個翻料裝置5;具體地，干燥區(qū)100、炭化區(qū)200和活化區(qū)300內(nèi)分別設(shè)有2?5個翻料裝置。翻料裝置5包括連接桿501和多個翻料刀502，連接桿501的一端固定于爐墻3、其另一端與翻料刀502連接，用于翻動物料;干燥區(qū)100、炭化區(qū)200和活化區(qū)300分別設(shè)有氣體管道，用于物料處理過程中產(chǎn)生氣體的排出。使用時驅(qū)動物料板使物料依次通過干燥區(qū)100、炭化區(qū)200和活化區(qū)300分別進行處理，各個區(qū)內(nèi)的處理時間可根據(jù)實際需要來設(shè)定。干燥區(qū)100的輻射加熱管6溫度控制在80?180°C;炭化區(qū)200的輻射加熱管6溫度控制在120?800°C，炭化區(qū)200內(nèi)沿布料板4運動方向依次設(shè)置的輻射加熱管6的溫度依次升高，炭化區(qū)200前端的輻射加熱管6的溫度為120°C，炭化區(qū)200末端的輻射加熱管6的溫度為800°C，相鄰輻射加熱管6的溫度依次增加幅度為70±20°C。使炭化料進入活化區(qū)300的溫度不低于600°C;活化區(qū)300的輻射加熱管6溫度控制在650?1100°C。物料處理過程中采用翻料裝置5翻動物料，并在活化區(qū)300內(nèi)通入氧化性氣體使炭化后的物料完成活化。
[0027]本實用新型實施例提供的活性炭制備裝置包括干燥區(qū)100、炭化區(qū)200和活化區(qū)300，將活性炭的熱解活化制備過程集成于同一裝置內(nèi)完成，可以實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，設(shè)有翻料裝置5實現(xiàn)對物料的翻動，加快了物料的反應(yīng)進度，提高了活化效果以及生產(chǎn)效率。各個分區(qū)之間設(shè)有隔板可以隔絕各個區(qū)域內(nèi)的氣氛，以保證干燥區(qū)100和炭化區(qū)200的無氧或低氧環(huán)境。各個區(qū)域內(nèi)排出的氣體可以經(jīng)處理后作為輻射加熱管6的燃料，提高能量利用率。
[0028]進一步地，如圖3所示，爐墻3上設(shè)有上下方向設(shè)置的支架503，翻料裝置5的連接桿501固定于支架503的設(shè)定位置。具體地，可以采用固定螺栓508將連接桿501固定于支架503上，當需要抬起整個翻料裝置5時，先松開固定螺栓508后移動翻料裝置5的連接桿501，使其連接桿501沿支架503向上滑動，到達設(shè)定位置為，再緊固固定螺栓508。設(shè)有上下方向設(shè)置的支架503，調(diào)節(jié)翻料裝置5固定于支架503的位置可以實現(xiàn)控制翻料裝置5與物料的接觸距離，既可以用于突發(fā)情況下抬起整個翻料裝置5進行維修，也有利于物料反應(yīng)完畢后的順利出料。
[0029]進一步地，如圖4和圖5所示，翻料刀502與連接桿501之間可轉(zhuǎn)動連接，且爐膛內(nèi)每個翻料裝置5均對應(yīng)的設(shè)有貫穿爐墻3上的控制桿505，用于翻轉(zhuǎn)該翻料裝置5上每個翻料刀502?？梢酝ㄟ^控制桿505在爐膛外直接控制翻料刀502的旋轉(zhuǎn)，在不需要使用某個翻料刀502時，可以將翻料刀50