一种自产水蒸汽制活性炭的立式活化炉的制作方法

本实用新型涉及制活性炭的设备，尤其是一种自产水蒸汽制活性炭的立式活化炉。

二、

背景技术：

目前，生产活性炭的方法主要有水蒸汽作活化剂的物理活化法和磷酸为活化剂的化学活化法两种，无论是哪种方法制活性炭，活化炉都是最关键的设备，活化炉的结构是影响活性炭质量和产量的决定因素。水蒸汽物理法制活性炭的活化炉有立式的斯列普活化炉和斜板移动床活化炉及卧式的回转炉等，斯列普活化炉的运行需要配备蒸汽锅炉，它有左右两个半炉和两个蓄热室，要对蒸汽进行轮流预热和切换操作，结构复杂，操作技术要求高，投资大；斜板移动床活化炉的异形耐火砖种类多，耐火砖的定制和活化炉的砌筑施工难度较大，而且有的异形耐火砖容易损坏，炉子的使用寿命不长，另外，活化剂水蒸汽未经预热就直接通入燃烧室，导致炉温的降低，另外，原料与水蒸汽的接触面较小，活化效果不理想。斜板移动床活化炉横截面为方形结构，主要靠两侧的燃烧室加热，炉子中心的活化道温度要比靠近燃烧室的低，炉子越大，炉温越不均匀，活化炉不宜做得太大，因此活化产量较小。如果物理法活化炉不需要配备蒸汽锅炉，投资会更省，占地面积会更小，如果蒸汽在活化炉内部进行预热后再与原料接触反应，活化效果就会更好。基于上述背景和设想，本实用新型设计了一种自产水蒸汽制活性炭的立式活化炉。

三、

技术实现要素：

本实用新型发明了一种自产水蒸汽制活性炭的立式活化炉，它的外型为十二边形，在炉的内部形成截面为正六边形的腔体，在腔体内设置利用活化尾气作热源的余热锅炉自产水蒸汽；倒圆台形的活化管按两排呈六边形的环形结构排列，在活化炉内外四周活化管的两侧设置多个加热燃烧室。该立式活化炉主要由活化尾气烟道(1)、出料装置(2)、出料管(3)、支撑柱(4)、活化管支撑底板(5)、倒圆台形活化管(6)、燃烧室(7)、燃气烧嘴(8)、燃烧室隔板(9)、料仓(10)、密封水槽(11)、料仓盖(12)、余热锅炉(13)、蒸汽盘管(14)、燃气管(15)、耐温层(16)、活化炉外墙(17)、环形蒸汽分布管(18)、蒸汽管(19)、高温气体导流中心管(20)、圆台形导料管(21)、高温气体导流底管(22)和环形活化管盖板(23)所组成。活化道由多节倒圆台形活化管(6)堆砌而成，活化管与耐温层之间设置燃烧室(7)。由倒圆台形活化管(6)与圆台形导料管(21)及高温气体导流中心管(20)构成的活化道在不同高度位置的横截面呈大小不等的环形结构，原料在活化道中自上往下呈曲线形运动，使物料不断地改变在活化道中所处的位置，不断改变原料与活化管的接触面。在活化尾气出口与活化尾气烟道之间设置余热锅炉，利用活化尾气的余热加热水产生蒸汽作活化剂，来自余热锅炉的水蒸汽经过设置在活化尾气烟道中的蒸汽盘管预热后通入到每个活化管中心的蒸汽管(19)中，被高温气体导流中心管(20)中的高温气体进一步加热后经每节活化管的环形蒸汽分布管(18)均匀地分配到原料中，提高蒸汽与原料的活化反应效果。本发明所述立式活化炉的活化管按六边形的环形结构排列，可设置较多的活化管，制活性炭的产量较大。

制活性炭的原料用提升机提升到活化炉的炉顶加到料仓(10)中，原料自上而下在倒圆台形活化管(6)中逐步加热。在活化炉的中上段低温区，上下两节活化管之间设置环形盖板(23)，使上下两节活化管之间无空隙，原料受热时产生的可燃气体被迫从挥发气体导流孔(24)经高温气体导流中心管(20)引导到炉子底部的燃烧室进行燃烧。在每个燃烧室设置燃气烧嘴，供冷炉启动时用来燃烧加热升温或在活化过程中补充热量。在活化炉的中下段高温区，上下两节活化管之间不设置环形盖板，水蒸汽与原料炭进行活化反应产生的CO、H2等可燃气体，一部分直接通到相应的燃烧室进行燃烧以加热活化管，一部分经高温气体导流中心管(20)引导到炉子底部的燃烧室进行燃烧。燃烧气由下往上经过各个燃烧室，呈“S”形的路径加热整个活化炉的活化管后从顶部的烟道气出口排出，并加热设置在烟道中的蒸汽盘管以对其中的活化用蒸汽进行预热，然后通到余热锅炉中加热水制蒸汽供活化之用，经过余热锅炉后的活化尾气被引到烟囱排向大气。经高温活化后的活性炭在出料管(3)中进行冷却，通过减速电机驱动的出料转耙和出料螺旋构成的出料装置(2)进行连续出料，可通过调节驱动电机的出料速度，进而调节原料在活化管中的活化时间以调控活性炭产品的脱色力。

本实用所述的立式活化炉有三个创新之处：一是在活化炉内部设置利用活化尾气作热源的余热锅炉自产水蒸汽；二是在活化尾气的烟道中设置蒸汽盘管预热活化用水蒸汽，在每个活化管中心都设置蒸汽管和高温气体导流管，让高温气体包围在蒸汽管外，对活化用水蒸汽进一步加热，以提高水蒸汽与原料的活化反应速度；三是在每节活化管中都设置了环形蒸汽分布管，使水蒸汽较均匀地分配到待活化的原料中，以提高蒸汽与原料的活化反应效果。

四、附图说明

图1为本实用新型所述一种自产水蒸汽制活性炭的立式活化炉立面剖视示意图，(1)为尾气烟道；(2)为出料装置；(3)为出料管；(4)为支撑柱，由钢筋混凝土浇注而成；(5)为活化管支撑底板；(6)为倒圆台形活化管，由耐火材料制而成；(7)为燃烧室；(8)为燃气烧嘴；(9)为燃烧室隔板，由耐火材料制而成；(10)为料仓；(11)为密封水槽；(12)为料仓盖；(13)为余热锅炉；(14)为蒸汽盘管；(15)为燃气管；(16)为耐温层，由耐火砖砌成；(17)为活化炉外墙，由普通砖砌成。

图2为图1中A-A截面的剖面图，部件说明同上。

图3为图1中B-B截面的剖面图，部件说明同上。

图4为活化炉底部高温区活化管的局部剖视结构示意图，(18)为环形蒸汽分布管；(19)为蒸汽管；(20)为高温气体导流中心管；(21)为圆台形导料管、(22)为高温气体导流底管；其余部件说明同上。

图5为活化炉上部低温区活化管的局部剖视结构示意图，(23)为环形活化管盖板；(24)为挥发气体导流孔。蒸汽盘管(14)、环形蒸汽分布管(18)、蒸汽管(19)、高温气体导流中心管(20)、圆台形导料管(21)和高温气体导流底管(22)均由耐高温的310S不锈钢制成。

五、具体实施方式

本实用新型所述一种自产水蒸汽制活性炭的立式活化炉是这样进行操作的：在冷炉开始烘炉加热升温时，点燃底部多个燃烧室的燃气烧嘴，以适当升温速度加热活化炉，当活化炉中部温度达到400℃左右时，将颗粒状木炭或煤用提升机提升到立式活化炉的炉顶并加到料仓(10)中，木炭或煤就落到活化管的底部，木炭或煤就会燃烧来帮助活化炉升高温度，当中下部的活化管温度达到850℃左右时，用待活化的原料替代加热烘炉用的木炭或煤，将活化炉转入正常的活化生产。原料自上而下在倒圆台形活化管(6)中逐步被加热，在活化炉的中上段低温区，环形活化管盖板(23)使上下两节活化管之间无空隙，原料受热时产生的可燃气体通过挥发气体导流孔(24)和高温气体导流中心管(20)被引导到炉子底部的燃烧室进行燃烧。在活化炉的中下段高温区，上下两活化管之间因不设置环形活化管盖板，水蒸汽与原料炭进行活化反应产生的CO、H2等可燃气体，一部分直接通到相应的燃烧室进行燃烧以加热活化管，一部分经高温气体导流中心管(20)被引导到炉子底部的燃烧室进行燃烧，燃烧气由下往上经过各个燃烧室，呈“S”形的路径加热整个活化炉的活化管后从顶部的烟道气出口排出，加热设置在烟道中的蒸汽盘管后再通到余热锅炉(13)中加热水制蒸汽以供活化之用，经过余热锅炉后的活化尾气被引到烟囱排向大气。经高温活化后的活性炭在出料管(3)中进行冷却，通过减速电机驱动的出料转耙和出料螺旋构成的出料装置(2)进行连续出料，可通过调节驱动电机的出料速度，进而调节原料在活化管中的活化时间以调控活性炭产品的脱色力。