一种活化炉的制作方法

1.本实用新型属于活性炭生产设备技术领域，具体涉及一种活化炉。


背景技术：

2.活性炭生产的反应容器一般为活化炉，在活化炉内，炭化料在800~1000℃下与水蒸气等活化气体反应，通过活化反应生成孔隙结构，制得活性炭。活化炉的性能在于温度的控制、活化气体与物料的混合及反应时间，若反应不充分，活性炭品质难以保证，且浪费大量蒸汽。
3.现有技术中采用的外热式活化炉，即炉内的高温炭料不与空气直接接触，通过外腔室或燃烧室内可燃气的燃烧，加热内腔室，可使内腔室内的物料达到相应的反应温度。但外热式活化炉外腔室空气与可燃气直接混合燃烧，容易导致温度分布不均，造成活化炉内腔室温度分布不均匀，难以达到理想的活化反应温度。且目前活化炉蒸汽多直接喷射与物料表面，无法与物料充分接触，难以得到较高的活化效率和活性炭品质。


技术实现要素：

4.解决的技术问题：针对上述技术问题，本实用新型提供了一种活化炉，其温度分布均匀，分级可控，且具有活化效率高、蒸汽和热量利用率高，活性炭品质高的特点。
5.技术方案：一种活化炉，包括外腔室、活化室、内烟气管、外烟气管、换热器、隔板、抄料板、蒸汽分配管、第一蒸汽喷嘴和第二蒸汽喷嘴，所述外腔室、活化室和内烟气管由外向内依次套接，所述内烟气管的烟气入口连接换热器的烟气出口；所述隔板设于活化室内，并沿活化室的周向均匀分布，将活化室分隔为若干活化空腔；所述抄料板分别设于活化空腔内，其底部连接内烟气管的外壁，内部中空形成蒸汽空腔；所述第一蒸汽喷嘴设于抄料板上，其进气口联通蒸汽空腔；所述第二蒸汽喷嘴设于内烟气管的外壁上；所述蒸汽分配管设于内烟气管的内壁上，其蒸汽入口连接换热器的蒸汽出口，其蒸汽出口分别连接蒸汽空腔的进气口和第二蒸汽喷嘴的进气口；所述外烟气管的烟气入口联通外腔室，烟气出口连接换热器的烟气入口。
6.优选的，所述外腔室的内壁上设有空气喷嘴。
7.优选的，所述空气喷嘴的空气入口连接换热器的空气出口。
8.优选的，所述抄料板沿活化室的轴向均匀分布。
9.优选的，所述活化炉还设有进料斗，所述进料斗通过进料螺旋联通活化室的进料口。
10.优选的，所述活化炉还设有出料口，所述出料口设于活化室的出口侧。
11.优选的，所述蒸汽分配管与换热器之间设有蒸汽控制装置，所述蒸汽控制装置用于控制蒸汽分配管的蒸汽通断：当蒸汽分配管位于活化炉的上部时，通入蒸汽；当蒸汽分配管位于活化炉的下部时，断开蒸汽。
12.有益效果：本发明利用隔板将活化室进一步分为若干独立活化空腔，使物料均匀
分布，增大物料与蒸汽的接触面积，提升活化反应效率；抄料板使物料在运动过程中，增加物料翻动，使之充分反应；抄料板结合第一蒸汽喷嘴设计，当物料覆盖第一蒸汽喷嘴时喷入，蒸汽直接喷入料层，提高活化反应效率；第二蒸汽喷嘴的设计，使物料覆盖底部蒸汽喷嘴时，蒸汽向上穿透料层，大大提高活化反应效率；蒸汽控制装置保证活化过程中处于上部的蒸汽分配管得到蒸汽供应，确保蒸汽喷出时穿透料层，达到较好的活化效果，同时节约蒸汽使用量。
13.本发明在外腔室设置空气喷嘴，可实现空气分级配风，通过风量控制各部分温度。活化室内前段物料主要进行预热和挥发分析出，中后段主要进行活化反应，其最佳的反应温度不同，可根据原料的不同，分段控制活化室温度，以达到较佳的活化效果。
14.活化炉外腔室高温燃烧后的烟气具有较大的热量，本发明通过外腔室、活化室及内烟气管结构设计，可充分利用烟气余热，提高热量利用率；同时将蒸汽分配管设置于内烟气管内，利用烟气余热，提高能量利用率，提高蒸汽温度，增加反应效率；换热器的设置，可以对进入活化室的蒸汽与进入外腔室的空气进行预热，有效利用烟气余热，提高反应速率。
附图说明
15.图1为本实用新型的结构示意图；
16.图2为活化炉的剖面示意图；
17.图中各数字标号表示含义如下：1.外腔室、2.活化室、3.内烟气管、4.外烟气管、5.换热器、6.隔板、7.抄料板、8.蒸汽分配管、9.第一蒸汽喷嘴、10.第二蒸汽喷嘴、11.空气喷嘴、12.进料斗、13.出料口、14.蒸汽控制装置。
具体实施方式
18.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
19.实施例1
20.如图1和图2所示，一种活化炉，包括外腔室1、活化室2、内烟气管3、外烟气管4、换热器5、隔板6、抄料板7、蒸汽分配管8、第一蒸汽喷嘴9、第二蒸汽喷嘴10、空气喷嘴11、进料斗12、出料口13、蒸汽控制装置14。
21.所述外腔室1、活化室2和内烟气管3呈圆形筒状，并由外向内依次套接，可以提高热量利用率。所述外腔室1的内壁上设有空气喷嘴11，可以实现分级配风，分段控制活化室2的温度；空气喷嘴11的空气入口连接换热器5的空气出口，可以将换热后的空气送入其中。所述内烟气管3的烟气入口连接换热器5的烟气出口，其烟气出口联通大气或连接烟气净化器。所述外烟气管4的烟气入口联通外腔室1，烟气出口连接换热器5的烟气入口。
22.所述隔板6设于活化室2内，并沿活化室2的周向均匀分布，将活化室2分隔为若干活化空腔，可以提高反应接触面积，提升产品品质。所述抄料板7分别设于每个活化空腔内，沿活化室2的轴向均匀分布，用于增加物料的翻动，实现充分反应；其底部固定在内烟气管3的外壁上，内部中空形成蒸汽空腔；所述第一蒸汽喷嘴9设于抄料板7上，其进气口联通蒸汽空腔；从而可以使蒸汽直接喷入料层，提高活化反应效率。所述第二蒸汽喷嘴10设于内烟气管3的外壁上，可以加热底部料层，提高反应活化效率。所述蒸汽分配管8设于内烟气管3的内壁上，可以充分利用内烟气管3内的烟气余热，提高热量利用率，提高蒸汽温度，进而加快
反应；其蒸汽入口连接换热器5的蒸汽出口，其蒸汽出口分别连接蒸汽空腔的进气口和第二蒸汽喷嘴10的进气口。
23.所述进料斗12通过进料螺旋联通活化室2的进料口，所述出料口13设于活化室2的出口侧。
24.所述蒸汽控制装置14设于蒸汽分配管8与换热器5之间，可以通过plc控制器结合蒸汽分配管8的电动阀门实现，用于控制蒸汽分配管8的蒸汽通断：当蒸汽分配管8位于活化炉的上部时，通入蒸汽；当蒸汽分配管8位于活化炉的下部时，断开蒸汽。蒸汽控制装置14的设置可以保证活化过程中处于上部的蒸汽分配管8得到蒸汽供应，确保蒸汽喷出时穿透料层，达到较好的活化效果，同时节约蒸汽使用量。
25.本装置的使用方式如下：
26.物料由进料斗12及进料螺旋送入活化室2，在活化室2转动及抄料板7的作用下向前运行，在活化室2内与高温蒸汽充分反应，活化生成活性炭，最终从出料口13落出，收集作为产品。活化室2中活化反应生成的活化气（可燃气，主要成分为co、h2）进入外腔室1，空气喷嘴11喷入空气，与活化气发生燃烧反应，产生大量热量，使活化室2内温度达到活化反应所需的热量。外腔室1燃烧产生的高温烟气经外烟气管4送入换热器5，在换热器5中烟气与空气、蒸汽进行换热，预热反应所需的空气与蒸汽，经换热后的空气送入空气喷嘴11，经换热后的蒸汽送入蒸汽喷嘴。换热后的烟气经内烟气管3排出。
27.每一独立活化室2对应一根蒸汽分配管8。每一蒸汽分配管8分为2路。一路与抄料板7相通，蒸汽由蒸汽分配管8进入抄料板7内部空腔，再经第一蒸汽喷嘴9喷出，与物料接触并发生活化反应。另一路由第二蒸汽喷嘴10送入活化室2底部，穿透料层与物料反应，第二蒸汽喷嘴10沿蒸汽分配管8方向布置若干组，可根据原料及活性炭品质要求调整。蒸汽分配管8的蒸汽供应由活化炉蒸汽控制装置14控制，在活化室2转动过程中，始终由处于活化炉上半部分的蒸汽分配管8供应蒸汽。