专利名称：一种化学法制活性炭的分体式外热回转炭活化炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化学法制活性炭的设备，尤其是化学法制活性炭的分体式外热回 转炭活化炉。
二、技术背景用化学法如氯化锌法或磷酸法生产的活性炭具有发达的中孔结构，活性炭表面含 有化学活性基团，吸附能力强，能吸附较大分子的物质，有较强的适应性，具有广阔的用途。 目前，化学法生产活性炭较为先进的活化炉主要是一体化的内热回转炭活化炉，内热式炭 活化炉存在着许多缺点如加热介质烟道气直接与物料接触，一是将烟道气中的灰分带入 物料中，提高了活性炭的漂洗负荷，同时增加活性炭产品的灰分含量；二是烟道气直接冲 刷物料，会使部分活化剂随炭活化尾气带走，增大了活化剂的消耗量，从而提高活性炭的生 产成本，同时增加废气处理量；另外，在活化区、炭化区和干燥区，要求的温度不同，加热烟 道气从炉头进入活化炉后依次通过活化区、炭化区和干燥区，无法分别控制各区段的温度。 现有专利ZL01225248. 2 “内外并热式转炉”对材质要求很高，要求内筒体的材料既要耐高 温，又要耐酸腐蚀，即使采用耐高温耐腐蚀的不锈钢材料，筒体的使用寿命也不会很长。专 利ZL200820149690所述的内胆式回转炭活化炉存在着加热用烟道气从炉头先经活化区后 流到炭化区和干燥区，最后从尾气烟囱排空，活化区和炭化区的温度无法进行分别控制，还 有，由于炭化与活化区之间装有半圆形挡板，随着筒体的旋转，挡板处于下面时，炭化区的 物料不能连续均勻向活化区流动，存在着炭化区短时间的“堆料”和活化区短时间的“断料” 问题，物料不能连续均勻流动。另一方面，目前的内热回转炭活化炉是做成一体的，长度很 长，有的20-30米，甚至长达50米，制造加工、运输及安装的难度较大。因此，化学法生产活 性炭迫切需要既耐高温又耐腐蚀，同时加工运输及安装较容易的外热炭活化炉。本实用新 型就是根据这样的技术背景，设计出来的一种分体式外热回转炭活化炉。
三
实用新型内容为解决化学法制活性炭的活化设备问题，本实用新型提供一种以烟道气为加热介 质、连续加料、连续出料的分体式外热回转炭活化炉。这种分体式外热回转炭活化炉将炭化 与活化段分别制成两个外热式筒体结构的炭化炉和活化炉，炭化炉和活化炉的结构相同， 筒体均安装成与水平成4 6度角。外筒体用普通的碳钢制成，内筒由耐酸、耐高温、导热 性良好的碳化硅材料制成。内筒与外筒之间设置加热烟道，加热烟道与外筒间依次安装耐 火层和保温隔热层。为了提高物料的炭化和活化效果，内筒的内壁设置了与内筒成一体的 翻料板，以增强对物料的搅拌翻动效果。炭、活化炉的外筒体由托轮支承，并由调速电机经 减速机通过传动齿轮的驱动筒体旋转，加热介质烟道气通过内筒壁面将热量传给物料而使 物料得到加热。在炭化炉中设置多处开孔的空气管，以便通入热空气，提高物料的干燥速 度。在炭化炉中进行干燥、炭化时，产生炭化尾气主要是水蒸汽、二氧化碳等，基本没有磷酸 气体，因此，炭化炉的尾气经回收余热后直接排空；活化炉中主要产生二氧化碳和少量含磷
3气体，活化尾气通过活化料暂存箱中部的出口引到废气处理工序进行喷淋处理以回收磷酸 后排空。根据炭、活化的工艺要求分别控制炭化和活化区的温度。该分体式外热回转炭活 化炉克服了内热式回转活化炉的一些缺点一是通过间壁加热，不存在烟道气带走活化剂 的问题，活化剂的消耗量较低，有利于降低活性炭的生产成本，同时，烟道气不与物料直接 接触，任何燃料均可，无论用什么燃料均不会增加活性炭产品灰分含量；二是加热用烟道气 与炭活化产生的废气分开，可单独处理活化尾气以回收磷酸，废气的处理负荷较小。这种分 体式外热回转活化炉具有使用寿命长、活化剂消耗量低、活性炭产品灰分低、加工运输及安 装较容易等特点。该分体式外热回转炭活化炉既可用作化学法生产粉状活性炭，也可用于 化学法生产成型或不定形颗粒活性炭。
四
图1为立面剖视图，(1)为螺旋加料机；(2)为炭化炉尾气出口 ；(3)为加热烟道， 用耐火砖砌成；(4)为炭化炉内筒，用耐酸耐高温的碳化硅材料制成；(5)为耐火支承砖； (6)为支承托轮；(7)为耐火层，用耐火砖做成；(8)为保温层，用保温材料制成；(9)为传动 齿轮；(10)为炭化炉外筒，用普通碳钢制成；(11)为多孔热空气管，材料为不锈钢；(12)为 炭化料出料槽，用不锈钢制成；(13)为活化料暂存箱，用不锈钢制成；(14)为活化尾气出口 中。图2为图1中A-A横截面的剖面图，(15)为翻料板，其余部件说明同图1。
五具体实施方式
分体式外热回转炭化和活化炉均为筒体结构，炭化炉和活化炉的直径与长度可根 据产量要求来确定，一般来说，炭化炉和活化炉直径应在1. 0-2. 0米，长度应在3-18米，较 合适的直径为1.0-1. 5米，较适宜长度6-15米。活化工艺的操作是这样实现的图1所示， 待炭、活化的物料经螺旋输送机(1)输送到炭化炉中，炭化炉筒体安装斜度与水平成4 6 度角，用调速电机并通过减速机和传动齿轮驱动炭化炉筒体慢速旋转，经炭化后的物料通 过出料槽(12)掉落到活化炉的内筒中，活化炉筒体的安装斜度与炭化炉相同，用调速电机 并通过减速机和传动齿轮驱动活化炉筒体慢速旋转，经活化后的活化料从活化炉的另一端 输出，掉落到物料暂存箱(13)中，当物料将要堆积到转筒的出料口时(可通过试验测定堆 满暂存箱的转筒出料口下方部分的体积所需时间来确定)，打开暂存箱下面的出料闸板放 出活化料，运到下一个工序进行回收磷酸及漂洗处理。如图1所示，加热用的燃料分别在炭 化炉和活化炉的燃烧室中燃烧，使炭化炉加热烟道气温度为250 350°C，活化炉的加热烟 道温度控制在500 600°C，用热电偶来测定加热烟道的温度，可以通过调节燃料的添加量 及加热烟道中吸入空气的量来调节各加热段烟道气的温度。由于在炭、活化炉筒体内壁安 装了图2所示的翻料板(15)，随着筒体的旋转，物料被带到一定高度后再掉落下来，起到翻 动物料的作用。在炭化过程中产生的尾气主要为水蒸汽、二氧化碳和空气等，基本没有磷酸 气体，因此，炭化炉的尾气经回收余热后直接排空，在活化炉中的尾气主要为二氧化碳、空 气和含磷气体，经图1所示活化料暂存箱上的活化尾气出口(14)引到废气处理设备中进行 喷淋处理，以回收磷酸，消除活化尾气对大气环境可能造成的污染。
权利要求一种化学法制活性炭的分体式外热回转炭活化炉，其特征是炭化炉和活化炉分别制成两个转炉，炭化炉和活化炉之间用出料槽进行联接，其主体均为圆筒结构。
2.根据权利要求1所述的化学法制活性炭的分体式外热回转炭活化炉，其特征是炭 化炉和活化炉的筒体结构相同，均具有外筒和内筒，内、外筒之间设置加热烟道，加热烟道 与外筒间装有耐火层和保温层。
3.根据权利要求1所述的化学法制活性炭的分体式外热回转炭活化炉，其特征是在 内筒体的内壁具有与筒体制成一体的翻料板。
专利摘要本实用为一种化学法制活性炭的分体式外热回转炭活化炉，在化学法生产粉状或颗粒活性炭中用于对原料进行炭化和活化。炭化炉和活化炉筒体与水平均成4～6度角，分别由调速电机经减速机和传动齿轮驱动筒体旋转。原料经螺旋输送机(1)输送到炭化炉，随着炭化炉的旋转，炭化料经出料槽(12)落到活化炉中进行活化，活化料从活化炉的出料口掉到活化料暂存箱(13)中，然后适时打开暂存箱的出料闸板放出活化料。炭化炉和活化炉的筒体结构相同，均具有外筒和内筒，内、外筒之间设置加热烟道，加热烟道与外筒间装有耐火层和保温层。内筒体的内壁具有与筒体制成一体的翻料板；炭化炉和活化炉分别设置尾气排出口，可对炭化和活化尾气进行分别处理。
文档编号C01B31/08GK201648000SQ20102010245
公开日2010年11月24日 申请日期2010年1月25日 优先权日2010年1月25日
发明者庄晓伟, 蒋应梯 申请人:浙江省林业科学研究院