一种碳化活化一体式活性炭活化装置的制作方法

1.本实用新型涉及活性炭加工技术领域，尤其涉及一种碳化活化一体式活性炭活化装置。


背景技术：

2.活性炭气体活化法是把原料碳化以后，用水蒸气、二氧化碳、空气、烟道气等，在600～1 200℃下进行活化的方法。它的主要工序为碳化和活化，碳化就是将原料加热，预先除去其中的挥发成分，制成适合于下一步活化用的碳化料。碳化过程分为400℃以下的一次分解反应，400～700℃的氧键断裂反应，700～1 000℃的脱氧反应等三个反应阶段，原料无论是链状分子物质还是芳香族分子物质，经过上述三个反应阶段获得缩合苯环平面状分子而形成三向网状结构的碳化物。碳化物的吸附能力低，这是由于炭中含有一部分碳氢化合物、细孔容积小以及细孔被堵塞等原因所致。活化阶段通常由在大约900℃下，把炭暴露于氧化性气体介质中，进行处理而构成。活化的第一阶段，除去被吸附质并使被堵塞的细孔开放；进一步活化，使原来的细孔和通路扩大；随后，由于碳质结构反应性能高的部分的选择性氧化而形成微孔组织。
3.现有的技术中，对于活性炭的碳化和活化过程通常是分开进行加工处理的，碳化过程以及采用物理法进行活化的过程是需要进行高温加热处理的，这一过程中对于能源的利用率较低，同样在现有的一体式的加工装置中对于热量的利用不够合理，加工过程中活性炭碳化不够彻底，会出现微孔不易形成且活化后的活性炭强度不够的问题，导致最终的活性炭活化的加工质量较差。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种碳化活化一体式活性炭活化装置，通过一体式的设计，能够提高能源的利用率以及活性炭活化的质量，以解决现有的活性炭活化加工过程中能源利用率低以及加工质量不高的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种碳化活化一体式活性炭活化装置，包括加热箱、碳化炉、活化炉、送料机构以及出料仓，所述加热箱内部中间设置有分隔板，所述分隔板将加热箱的内部分隔成第一加热室和第二加热室，所述碳化炉的一端伸入第一加热室内，所述活化炉的一端伸入第二加热室内，所述送料机构与碳化炉相连接，所述出料仓设置在活化炉伸出加热箱的一端。
6.所述碳化炉的两端分别设置有第一连接环和第二连接环，所述第一连接环和第二连接环的底部分别转动连接有第一承托座和第二承托座，所述碳化炉伸出加热箱的一端设置有第一齿圈，所述第一齿圈连接有第一动力组件，所述第一动力组件通过第一齿圈带动碳化炉进行转动。
7.所述活化炉的两端分别设置有第三连接环和第四连接环，所述第三连接环和第四连接环的底部分别转动连接有第三承托座和第四承托座，所述活化炉伸出加热箱的一端设
置有第二齿圈，所述第二齿圈连接有第二动力组件，所述第二动力组件通过第二齿圈带动活化炉进行转动。
8.所述碳化炉和活化炉的内壁分别设置有第一螺旋板和第二螺旋板。
9.所述送料机构包括进料斗、第一传输筒、转杆以及第二传输筒，所述第一传输筒伸入碳化炉远离活化炉的一端，所述第二传输筒与碳化炉靠近活化炉的一端相连接，所述第一传输筒顶部与进料斗相连通，所述转杆分别穿过第一传输筒、碳化炉以及第二传输筒的内部，所述转杆远离第二传输筒的一端连接有传动组件，所述传动组件连接有送料电机。
10.所述第二传输筒远离碳化炉的一端连接有转换箱，所述转换箱远离第二传输筒的一端与活化炉相连通，所述转杆伸入转换箱内部。
11.所述转杆位于第一传输筒内部的部分设置有第一螺旋叶片，所述转杆位于第二传输筒内部的部分设置有第二螺旋叶片，所述转杆位于转换箱内部的部分设置有第三螺旋叶片。
12.所述第二螺旋叶片的螺距小于第一螺旋叶片的螺距，所述碳化炉与第二传输筒的连接处设置有收缩斗。
13.所述加热箱顶部设置有供热管道，所述供热管道分别与第一加热室和第二加热室相连接，所述供热管道伸入第二加热室内部的一端与转换箱相连接。
14.所述分隔板内设置有第一连接管和第二连接管，所述第一连接管分别与第一加热室和转换箱相连通，所述第二连接管分别与第一加热室和第二加热室相连通。
15.进一步地，所述加热箱的底部固定有底架，所述底架底部设置有若干组用于调节支撑高度的液压缸。
16.进一步地，所述第一动力组件与第二动力组件的结构相同，所述第二动力组件包括电动机、传送带、减速器以及连接带，所述电动机固定在底架一侧，所述电动机通过传送带与减速器相连接，所述连接带与第二齿圈相啮合，所述连接带与减速器相连接，所述减速器底部通过固定座与底架相固定。
17.进一步地，所述供热管道包括主管道、分接管、第一分接头以及第二分接头，所述主管道连接在分接管的中间位置，所述分接管通过第一分接头与第一加热室相连通，所述分接管通过第二分接头与转换箱相连通。
18.进一步地，所述第二分接头底部连接有阀体，所述阀体底部设置有输送口，所述阀体通过输送口与转换箱相连通。
19.进一步地，所述第一分接头伸入第一加热室内的一端设置有分散管，所述分散管设置有若干出口。
20.进一步地，所述第一加热室底部设置有第一换气口，所述第二加热室底部设置有第二换气口。
21.进一步地，所述出料仓与活化炉的连接处设置有冷却箱，所述冷却箱底部设置有出料台。
22.进一步地，所述加热箱的一侧设置有用于辅助加热的电辅热机构。
23.本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置第一加热室和第二加热室，在第一加热室和第二加热室之间设置分隔板，分隔板上设置第一连接管连接第一加热室和转换箱，设置第二连接管连接第一加热室和第二加热室，该设计能够将第一加热室的热气通入
第二加热室和活化炉内，同时碳化炉内碳化后的料物能够直接传输至活化炉内，能够使加工的料物始终保持一定的温度，降低能源损耗，能够提高能源的利用率；
24.本实用新型通过在碳化炉和活化炉之间设置第二传输筒和转换箱，该设计能够使碳化炉内的料物便捷传输至活化炉内，并且第二传输筒内的第二螺旋叶片的螺距小于第一传输筒内的第一螺旋叶片的螺距，该设计能够降低第二传输筒内料物的传输速度，同时碳化炉与第二传输筒的连接处设置收缩斗，该设计能够使第二传输筒内充满料物，能够防止通入活化炉内的热气回流至碳化炉内，同样设置转换箱能够方便对活化炉内通入热气，提高活化加工的质量。
附图说明
25.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
26.图1为本实用新型的结构示意图；
27.图2为本实用新型的局部剖面图；
28.图3为图2中a的放大图；
29.图4为第二动力组件的结构示意图。
30.图中：1、加热箱；11、电辅热机构；12、供热管道；121、分接管；122、主管道；123、第一分接头；1231、分散管；124、第二分接头；1241、阀体；1242、输送口；13、第一加热室；131、第一换气口；14、第二加热室；141、第二换气口；15、分隔板；151、第一连接管；152、第二连接管；2、碳化炉；21、第一连接环；22、第一齿圈；23、第一动力组件；24、第一承托座；2411、转辊；25、第一螺旋板；26、第二承托座；27、第二连接环；28、收缩斗；3、活化炉；31、第三连接环；32、第二齿圈；33、第三承托座；34、第二动力组件；341、电动机；342、传送带；343、减速器；344、连接带；345、固定座；35、第二螺旋板；36、第四承托座；37、第四连接环；4、送料机构；41、进料斗；42、第一传输筒；421、轴承；43、传动组件；431、连接轴；44、送料电机；45、转杆；451、拨板；452、第一螺旋叶片；453、第二螺旋叶片；454、第三螺旋叶片；46、第二传输筒；5、出料仓；51、冷却箱；511、出料台；52、排气口；6、底架；61、液压缸；7、转换箱。
具体实施方式
31.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
32.请参阅图1、图2和图4，一种碳化活化一体式活性炭活化装置，包括加热箱1、碳化炉2、活化炉3、送料机构4以及出料仓5，加热箱1内部中间设置有分隔板15，分隔板15将加热箱1的内部分隔成第一加热室13和第二加热室14，碳化炉2的一端伸入第一加热室13内，活化炉3的一端伸入第二加热室14内，送料机构4与碳化炉2相连接，出料仓5设置在活化炉3伸出加热箱1的一端。由于活性炭在碳化和活化过程中所需的温度不同，因此设置第一加热室13和第二加热室14能够对这两项加工环节进行独立的升温加工，原料加工过程中从碳化炉2传向活化炉3，使原料在加工过程中始终保持在一定的温度下进行，能够避免热量损失，提高能源的利用率，加热箱1的一侧设置有电辅热机构11，电辅热机构11内配置有热电偶能够进行温度检测，在温度不够的情况下能够进行热量的补充。
33.碳化炉2的两端分别设置有第一连接环21和第二连接环27，第一连接环21和第二连接环27的底部分别转动连接有第一承托座24和第二承托座26，碳化炉2伸出加热箱1的一端设置有第一齿圈22，第一齿圈22连接有第一动力组件23，第一动力组件23通过第一齿圈22带动碳化炉2进行转动。
34.活化炉3的两端分别设置有第三连接环31和第四连接环37，第三连接环31和第四连接环37的底部分别转动连接有第三承托座33和第四承托座36，活化炉3伸出加热箱1的一端设置有第二齿圈32，第二齿圈32连接有第二动力组件34，第二动力组件34通过第二齿圈32带动活化炉3进行转动。
35.第一动力组件23与第二动力组件34的结构相同，第二动力组件34包括电动机341、传送带342、减速器343以及连接带344，电动机341固定在底架6一侧，电动机341通过传送带342与减速器343相连接，连接带344与第二齿圈32相啮合，连接带344与减速器343相连接，减速器343底部通过固定座345与底架6相固定。
36.对碳化炉2或活化炉3的转动提供动力时，该部分传动的原理相同，具体的在碳化炉2的转动传动过程中，第一动力组件23中的电动机341通过传送带342与减速器343进行传动，减速器343通过连接带344与第一齿圈22进行传动，能够带动碳化炉2进行转动，碳化炉2转动时通过第一连接环21和第二连接环27分别与第一承托座24和第二承托座26进行配合，能够提高碳化炉2转动时的稳定性。
37.请参阅图2和图3，碳化炉2和活化炉3的内壁分别设置有第一螺旋板25和第二螺旋板35，第一螺旋板25和第二螺旋板35在碳化炉2或者活化炉3转动时能够实现传输物料的作用，使得物料在进行碳化或活化时能够同时进行传输，提高物料加工的效率。
38.送料机构4包括进料斗41、第一传输筒42、转杆45以及第二传输筒46，第一传输筒42伸入碳化炉2远离活化炉3的一端，第二传输筒46与碳化炉2靠近活化炉3的一端相连接，第一传输筒42顶部与进料斗41相连通，转杆45分别穿过第一传输筒42、碳化炉2以及第二传输筒46的内部，转杆45远离第二传输筒46的一端连接有传动组件43，传动组件43连接有送料电机44。
39.转杆45位于第一传输筒42内部的部分设置有第一螺旋叶片452，转杆45位于第二传输筒46内部的部分设置有第二螺旋叶片453，转杆45位于转换箱7内部的部分设置有第三螺旋叶片454，送料电机44运作时能够通过传动组件43带动转杆45转动，转杆45转动能够分别带动第一螺旋叶片452、第二螺旋叶片453以及第三螺旋叶片454进行转动，通过第一螺旋叶片452、第二螺旋叶片453以及第三螺旋叶片454能够分别进行物料的传输。
40.第二传输筒46远离碳化炉2的一端连接有转换箱7，转换箱7远离第二传输筒46的一端与活化炉3相连通，转杆45伸入转换箱7内部，转换箱7的直径大于第二传输筒46的直径，使得物料在经过第二传输筒46传输至转换箱7内时能够使转换箱7内存在一定的空间，使通入转换箱7内的热气能够与物料充分的融合。
41.第二螺旋叶片453的螺距小于第一螺旋叶片452的螺距，该设计能够使物料在第一传输筒42内的传输速度大于在第二传输筒46内的传输速度，并且在碳化炉2与第二传输筒46的连接处设置有收缩斗28，通过收缩斗28能够使碳化炉2内的物料向第二传输筒46内汇集，该设计能够使第二传输筒46内尽量充满物料，使得热气进入空间较大的转换箱7后会向空间较大的一侧流动，避免热气进入碳化炉2内与未碳化完全的活性炭进行活化反应影响
活化质量。
42.加热箱1顶部设置有供热管道12，供热管道12分别与第一加热室13和第二加热室14相连接，供热管道12伸入第二加热室14内部的一端与转换箱7相连接，分隔板15内设置有第一连接管151和第二连接管152，第一连接管151分别与第一加热室13和转换箱7相连通，第二连接管152分别与第一加热室13和第二加热室14相连通,该设计能够使第一加热室13内的热气通入到第二加热室14内和转换箱7内，通过转换箱7进入到活化炉3内，提高对热量利用的充分度。
43.加热箱1的底部固定有底架6，底架6底部设置有若干组用于调节支撑高度的液压缸61，通过液压缸61的调节，使碳化炉2的一侧高于活化炉3的一侧，使物料能够借助一定的重力从碳化炉2向活化炉3方向传输。
44.供热管道12包括主管道122、分接管121、第一分接头123以及第二分接头124，主管道122连接在分接管121的中间位置，分接管121通过第一分接头123与第一加热室13相连通，分接管121通过第二分接头124与转换箱7相连通，通过主管道122向分接管121内输送热气，再通过第一分接头123和第二分接头124分别向第一加热室13和转换箱7内送入热气。
45.第二分接头124底部连接有阀体1241，阀体1241底部设置有输送口1242，阀体1241通过输送口1242与转换箱7相连通，通过阀体1241能够控制热气输入的通断，在第一加热室13内的热量充足时，可以通过第一连接管151和第二连接管152向转换箱7和第二加热室14内输送热气，以保证热量不会剩余造成浪费。
46.第一分接头123伸入第一加热室13内的一端设置有分散管1231，分散管1231设置有若干出口，通过分散管1231能够使进入第一加热室13内的热气尽量分散开，提高物料受热的均匀度。
47.第一加热室13底部设置有第一换气口131，第二加热室14底部设置有第二换气口141，通过第一换气口131和第二换气口141能够向第一加热室13和第二加热室14内进行换气，方便进行热量交换后进行温度的把控。
48.出料仓5与活化炉3的连接处设置有冷却箱51，冷却箱51底部设置有出料台511，物料在碳化活化后能够通过冷却箱51进行冷却后，通过出料台511滑入出料仓5内进行出料。
49.工作原理：在进行加工运作过程中，将原料通过进料斗41送入第一传输筒42内，启动送料电机44，送料电机44通过传动组件43带动转杆45转动，转杆45转动带动第一螺旋叶片452转动，第一螺旋叶片452转动能够将原料传输至碳化炉2内部，通过主管道122和分接管121向第一分接头123内输入热气，再通过分散管1231将热气均匀分散至第一加热室13内，通过升温对碳化炉2内的原料进行碳化处理，第一动力组件23带动碳化炉2进行转动，使内部的原料能够均匀受热，同时配合内部的第一螺旋板25能够将原料传输至第二传输筒46内，转杆45带动第二螺旋叶片453转动能够将碳化后的物料传输至转换箱7内，转杆45带动转换箱7内的第三螺旋叶片454转动，能够将物料继续传输至活化炉3内，通过主管道122和分接管121向第二分接头124内输入热气，能够将热气通过转环箱送入活化炉3内，并且第一加热室13内的热气可以通过第一连接管151和第二连接管152分别送入转换箱7和第二加热室14，实现热量的补充，第二动力组件34能够带动活化炉3进行转动，能够提高物料在活化炉3内受热的均匀度，活化炉3转动时能够通过第二螺旋板35将活化后的物料送出至冷却箱51进行冷却，最后通过出料仓5进行出料。
50.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。