外热、内热双功能活性碳生产装置的制作方法

文档序号:3433472阅读:275来源:国知局
专利名称:外热、内热双功能活性碳生产装置的制作方法
技术领域
本实用新型属于活性碳生产设备,为一种外热、内热双功能活性碳生产装置。
背景技术
目前,活性炭的生产过程由炭化过程和活化过程组成,首先是物料(果壳或各种木材等)与空气(氧气)在400-650℃的高温作用下发生反应并生成炭化料,实现物料的炭化过程;然后该炭化料与空气(氧气)在650℃-900℃的高温作用下进行活化过程,活化后的炭化料变成活化料后再经过出料加工处理,最终生产出活性炭。当前常用的内热式蒸汽活化炉,虽然通过二次通风等装置调节筒体内的温度,但很难实现炭化温度控制在400度至650度、活化温度控制在700度至900度这一技术要求;同时,常用内热式转炉设备缺少余热回收装置和可燃气体再利用装置,这在浪费掉大部分热能的同时,很多尾气排入空气中,导致环境污染。而当前常用的外热式转炉结构简单,在炉体的出料端只有一根固定的汽管,蒸汽与物料只能在表面接触,不能充分接触,活化效率低,产量低,燃料消耗大。现有的外热式转炉只有一个燃烧室(在筒体下面),燃烧的热能通过筒体吸收后再传递给物料,属于间接传热,大部分热能从烟道跑损,导致热效低。同时,尾气和活化汽体利用率低,增加了生产上的燃料消耗。

发明内容
本实用新型就是针对现有的活性炭生产装置存在的不足,提出一种外热和内热一体的外热、内热双功能活性炭生产装置。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现一种外热、内热双功能活性碳生产装置,它包括有炉体、活化炉、进料系统、炉内配风系统、无压蒸汽发生器、炉体内分上、下两个腔室,上腔体为炉膛,下腔室为燃烧室,活化炉穿过炉堂,其两端旋转连接在炉体上,燃烧室内设有可燃气体喷嘴,其特征在于在活化炉内设有蒸汽和空气分布系统,所述活化炉炉体旋转时,其炉腔内前部为物料碳化区,后部为物料活化区,在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽分布系统和空气分布系统,位于物料活化区的空气分布系统与物料活化区连通,位于物料碳化区的空气分布系统与物料碳化区隔断连接;位于物料碳化区的蒸汽分布系统与物料碳化区连通,位于物料活化区的蒸汽分布系统与物料活化区隔断连接。
本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现前述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其中所述的蒸汽分布系统和空气分布系统上均设有阀门,蒸汽分布系统和空气分布系统通过各自的阀门与炉腔内的物料活化区或物料碳化区连通或隔断连接。
前述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其中所述蒸汽分布系统为多根蒸汽输入管,其一端与蒸汽输入端连接,另一端通过阀门与炉腔内物料碳化区连通;空气分布系统为多根空气输入管组成的空气分布板,其一端与空气输入端连接,另一端通过阀门与炉腔内物料活化区连通。
前述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其中所述蒸汽输入管为八根,各根长度相同,且均匀分布在炉腔内的圆周方向。
前述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其中所述的空气分布板由八根均匀分布长度相同的空气输入管构成。
前述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其中所述的蒸汽过热系统为设在活化炉末端出料通道壁上的盘管,盘管外是物料,盘管内是蒸汽。
前述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其特征在于所述尾气二次回收系统设置在活化炉的废气排放烟囱前面,由无压蒸汽发生器和尾气输入管、蒸汽输出管构成。
本实用新型的优点在于在活化炉内设有蒸汽和空气分布系统,使物料的碳化和活化一体进行,通过自动温控系统实现产品合理活化,通过可燃气体回收系统、蒸汽过热系统、尾气二次回收系统来实现节能环保生产。解决了生产活性炭过程中温度控制难、尾气不易回收、出料温度大量损失等一系列技术难题,在大大提高了活性炭产品得率和质量的同时,还真正地实现了高效节能、科学环保生产活性炭的目的。
本实用新型的目的和优点,将通过下面优先实施例的非限制性说明进行图示和解释,这些实施例是参照附图仅作为例子给出的。


图1为本实用新型的结构示意图;图2为蒸汽输入管的分布示意图;图3为空气板的分布示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型包括有炉体1、活化炉3、进料系统8、炉内配风系统9、无压蒸汽发生器7、炉体1内分上、下两个腔室,上腔体为炉膛2,下腔室为燃烧室4,活化炉3穿过炉堂2,其两端旋转连接在炉体1上,燃烧室4内设有可燃气体喷嘴,在活化炉3内设有蒸汽分布系统5和空气分布系统6,活化炉3炉体旋转时,其炉腔内前部为物料碳化区,后部为物料活化区,在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽分布系统5和空气分布系统6,位于物料活化区的空气分布系统6与物料活化区连通,位于物料碳化区的空气分布系统6与物料碳化区隔断连接;位于物料碳化区的蒸汽分布系统5与物料碳化区连通,位于物料活化区的蒸汽分布系统5与物料活化区隔断连接。蒸汽分布系统5和空气分布系统6上均设有阀门,蒸汽分布系统5和空气分布系统6通过各自的阀门与炉腔内的物料活化区或物料碳化区连通或隔断连接。
实施例一图1所示为本实用新型的一个实施例,蒸汽分布系统5为多根蒸汽输入管12,蒸汽输入管12为八根,各根长度相同,且均匀分布在活化炉3炉腔内的圆周方向,如图2所示,蒸汽输入管12一端与蒸汽输入端连接,另一端通过阀门与活化炉3炉腔内物料碳化区连通;空气分布系统6为多根空气输入管14组成的空气分布板13,空气分布板13由八根均匀分布长度相同的空气输入管14构成,如图3所示,空气输入管14一端与空气输入端连接,另一端通过阀门与活化炉3炉腔内物料活化区连通。
进料时,提升机10从地面将物料提升至料塔,物料从料塔经漏斗11进入炉体1内。
进行活化时,通过控制蒸汽分布系统5、空气分布系统6的蒸汽和空气(氧气)的供给量,来调节控制温度,使炭化、活化温度达到最佳的生产状态。蒸汽分布系统5由活化炉3筒体内壁八根均匀分布长度相同的蒸汽输入管12道构成,在炉体1旋转过程中,只有蒸汽输入管12进入物料层内时,才会通过自动控制系统释放蒸汽,使蒸汽与物料充分接触并发生化学反应,因该反应为吸热过程,此技术在有效节约大量蒸汽的同时,还大大减少了生产过程中的热损失,实现高效、节能生产。空气分布系统6通过活化炉3筒体内的空气分布板13实现配风,调整空气分布板13来控制活化温度范围,根据生产工艺要求严格控制空气量,达到调整活性炭孔径、使活化炉3筒体内可燃器气体燃烧补给活化热能、减少活化料烧损等效果。活化炉3筒体在生产过程中处于旋转状态,只有当空气分布板13处于筒体上方时,空气分布板13才放出空气,空气中的氧气与活化炉3筒体内的高温水煤气混合燃烧,产生了大量热能,该热能立刻补给活化过程中的热能需求,这样既减少氧与物料的接触,又充分回收了热能,实现节能生产。根据活化工艺的要求,利用空气分布板13的作用,可更均匀分配和控制活化炉3内的各段温度,让物料与蒸汽充分接触,使产品活化合理,得率高,品质好。
可燃气体回收时,进入炉体1内的蒸汽与炭化料反应产生大量高温可燃气体,在高温状态下,该可燃气漂浮在活化炉3筒体的上方,当活化炉3筒体内部的空气分布板13旋转到炭化料上方时,释放出空气,使漂浮在筒体的上方的可燃气体燃烧,进一步向炉体1提供所需要的活化温度。
蒸汽过热系统15为设在活化炉3末端出料通道壁上的盘管16,活化炉3末端1米的出料通道壁上设有20圈长30米的盘管16,盘管16外是物料,盘管16内是蒸汽,通过盘管16吸收出料的热能,来提高蒸汽温度,提升活化效率。
尾气二次回收系统设置在活化炉3的废气排放烟囱17前面,由无压蒸汽发生器7和尾气输入管、蒸汽输出管等构成,系统输入的是600℃-700℃的高温尾气气流,通过无压蒸汽发生器7吸热后,使尾气温度降到200℃-300℃后,再进入烟汽除尘脱硫装置处理后,达到尾气排放标准后才排入大气。而无压蒸汽发生器7吸热后产生的大量蒸汽为活化炉3提供充足的活化蒸汽,做到尾气热能的二次回收。
出料时,出料器19采用性能优越的密封技术,实现了只出料不出气的优越功能,大大提高了活性炭的质量。
活化炉3燃烧后的废气,经过余热锅炉回收再利用后,经沉降、喷淋等除尘方式进行除尘,经检测达到国家级排放标准后,才经烟囱排入大气。
除上述实施例外,本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.一种外热、内热双功能活性碳生产装置,它包括有炉体、活化炉、进料系统、炉内配风系统、无压蒸汽发生器、炉体内分上、下两个腔室,上腔体为炉膛,下腔室为燃烧室,活化炉穿过炉堂,其两端旋转连接在炉体上,燃烧室内设有可燃气体喷嘴,其特征在于在活化炉内设有蒸汽和空气分布系统,所述活化炉炉体旋转时,其炉腔内前部为物料碳化区,后部为物料活化区,在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽分布系统和空气分布系统,位于物料活化区的空气分布系统与物料活化区连通,位于物料碳化区的空气分布系统与物料碳化区隔断连接;位于物料碳化区的蒸汽分布系统与物料碳化区连通,位于物料活化区的蒸汽分布系统与物料活化区隔断连接。
2.根据权利要求1所述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其特征在于所述的蒸汽分布系统和空气分布系统上均设有阀门,蒸汽分布系统和空气分布系统通过各自的阀门与炉腔内的物料活化区或物料碳化区连通或隔断连接。
3.根据权利要求1或2所述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其特征在于所述蒸汽分布系统为多根蒸汽输入管,其一端与蒸汽输入端连接,另一端通过阀门与炉腔内物料碳化区连通;所述的空气分布系统为多根空气输入管组成的空气分布板,其一端与空气输入端连接,另一端通过阀门与炉腔内物料活化区连通。
4.根据权利要求3所述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其特征在于所述蒸汽输入管为八根,各根长度相同,且均匀分布在炉腔内的圆周方向。
5.根据权利要求3所述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其特征在于所述的空气分布板由八根均匀分布长度相同的空气输入管构成。
6.根据权利要求1所述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其特征在于所述的蒸汽过热系统为设在活化炉末端出料通道壁上的盘管,盘管外是物料,盘管内是蒸汽。
7.根据权利要求1所述的外热、内热双功能活性碳生产装置,其特征在于所述尾气二次回收系统设置在活化炉的废气排放烟囱前面,由无压蒸汽发生器和尾气输入管、蒸汽输出管构成。
专利摘要本实用新型属于活性碳生产设备,为一种外热、内热双功能活性碳生产装置,在活化炉内设有蒸汽和空气分布系统,活化炉炉体旋转时,其炉腔内前部为物料碳化区,后部为物料活化区,在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽分布系统和空气分布系统,使物料的碳化和活化一体进行,大大提高了活性炭产品得率和质量。
文档编号C01B31/08GK2876067SQ200620070838
公开日2007年3月7日 申请日期2006年3月30日 优先权日2006年3月30日
发明者汤海涌 申请人:汤海涌
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