一种兰炭基成型活性焦的制备系统及其操作方法与流程

本发明涉及环保材料制备系统技术领域，特别涉及一种兰炭基成型活性焦的制备系统及其操作方法。

背景技术：

兰炭是一种低变质煤等在中低温(500-700℃)条件下干馏得到的副产物，其在生产过程中，已经基本形成具有石墨微晶结构的有序物。借助高温水蒸气可剔除兰炭表面的杂质，进而使兰炭表面被堵塞的空隙打开或者在其表面生成新孔制备活性焦。和常规活性焦相比，脱硫脱硝活性焦一般采用粒度较大，具有一定形状的活性焦，而成型活性焦的生产依托于制备系统的开发。

现有技术公开了一种活性炭制备系统，该系统反应器包括干燥单元、炭化单元和活化单元，活化单元设置喷雾冷却器，对活化单元排放的烟气进行冷却，并通过热辐射的方式对活性炭进行烘干。

现有技术还报道了一种褐煤清洁制造活性炭和活性焦的工艺方法。褐煤经破碎筛分，通过干馏设备半焦化处理。焦油深加工后与黑液等制成黏合剂，将褐煤半焦与配煤混合制粉后与黏合剂混捏压条，经过炭化、活化处理成柱状活性焦。

上述兰炭基活性焦的制备方法与工艺存在以下难以克服的问题：

1)成型活性焦粘结剂成分以煤焦油为主，造成严重的环境污染。

2)制备系统能耗高，烟气余热的利用率低。

3)活性焦系统结构复杂，工序较多。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种兰炭基成型活性焦的制备系统及其操作方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种兰炭基成型活性焦的制备系统，包括筛分系统、活化系统和成型系统；筛分系统、活化系统和成型系统依次连接；

筛分系统用于筛分给料；筛分系统用于给物料进行恒温活化；成型系统用于物料研磨、除尘和成型。

进一步的，筛分系统包括振动筛和螺旋给料机；振动筛的出口连接螺旋给料机的入口。

进一步的，螺旋给料机的出口连接活化系统；活化系统包括内热式回转活化炉、蒸汽发生器和缓冲仓；螺旋给料机的出口连接内热式回转活化炉第一入口，内热式回转活化炉的第一出口连接缓冲仓；蒸汽发生器连接内热式回转活化炉第二入口。

进一步的，缓冲仓连接成型系统，成型系统包括立磨、布袋收尘器、中间粉仓、造粒机、烘干机和储料仓；立磨、布袋收尘器、中间粉仓、造粒机、烘干机和储料仓依次连接，缓冲仓连接立磨；造粒机中包括粘结剂添加装置和机械搅拌装置。

进一步的，内热式回转活化炉的第二出口连接烘干机。

进一步的，一种兰炭基成型活性焦的制备系统的操作方法，包括以下步骤：

步骤1，兰炭末通过振动筛进行原料筛分，得到筛上直径大于等于3mm的兰炭颗粒，经过螺旋给料机送入内热式回转活化炉；

步骤2，对内热式回转活化炉炉内进行升温，同时开启蒸汽发生器，700-900℃恒温活化，活化结束，炉温降至100℃以下的安全温度，卸料至缓冲仓；

步骤3，采用立磨对物料进行研磨，布袋收尘器进行收尘，研磨合格品输送至中间粉仓，再经过造粒机成型，烘干机烘干，最后送入储料仓储存。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明的系统采用先活化、后成型的柱状活性焦制备工艺，整个工艺简单、稳定，并且使粘结剂避免经历高温等工序；

兰炭是煤粉在中低温(500-700℃)条件下得到的副产物，已经形成了具有石墨微晶结构的有序物，因此该活性焦生产系统无需采用炭化工序。在空间构造上，该制备系统更加合理简单；

利用活化炉尾部排放的烟气余热用于成型活性焦的干燥，热量损失少，能耗低，并且进一步验证了成型活性焦在中高温条件下的热强满足生产标准；

本发明的系统所制备的成型活性焦产品的各技术指标均达到《脱硫脱硝用煤质颗粒活性炭》的技术要求。

附图说明

图1为本发明实施例的系统设备示意图。

图中，001－振动筛、002－振动筛螺旋给料机、003－内热式回转活化炉、004－蒸汽发生器、005－缓冲仓、006－立磨、007－布袋收尘器、008－中间粉仓、009－造粒机、010－烘干机、011－储料仓、01－蒸汽入口、02－烟气出口、03－出料口。

图2为本发明实施例的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1和图2，一种兰炭基成型活性焦的制备系统，包括筛分系统、活化系统和成型系统；筛分系统、活化系统和成型系统依次连接；

筛分系统用于筛分给料；筛分系统用于给物料进行恒温活化；成型系统用于物料研磨、除尘和成型。

筛分系统包括振动筛001和螺旋给料机002；振动筛001的出口连接螺旋给料机002的入口。

螺旋给料机002的出口连接活化系统；活化系统包括内热式回转活化炉003、蒸汽发生器004和缓冲仓005；螺旋给料机002的出口连接内热式回转活化炉003第一入口，内热式回转活化炉003的第一出口连接缓冲仓005；蒸汽发生器004连接内热式回转活化炉003第二入口。

缓冲仓005连接成型系统，成型系统包括立磨006、布袋收尘器007、中间粉仓008、造粒机009、烘干机010和储料仓011；立磨006、布袋收尘器007、中间粉仓008、造粒机009、烘干机010和储料仓011依次连接，缓冲仓005连接立磨006；造粒机009中包括粘结剂添加装置和机械搅拌装置。

内热式回转活化炉003的第二出口连接烘干机010。

一种兰炭基成型活性焦的制备系统的操作方法，包括以下步骤：

步骤1，兰炭末通过振动筛进行原料筛分，得到筛上直径大于等于3mm的兰炭颗粒，经过螺旋给料机送入内热式回转活化炉；

步骤2，对内热式回转活化炉炉内进行升温，同时开启蒸汽发生器，700-900℃恒温活化，活化结束，炉温降至100℃以下的安全温度，卸料至缓冲仓；

步骤3，采用立磨对物料进行研磨，布袋收尘器进行收尘，研磨合格品输送至中间粉仓，再经过造粒机成型，烘干机烘干，最后送入储料仓011储存。

所述粉末物料在高温条件下，易自燃，因此通过振动筛001获得筛上兰炭颗粒；

所述内热式回转活化炉003中，蒸汽由蒸汽口01进入，烟气由烟气出气口02排出，出料口03出料。

所述造粒机009中包括粘结剂添加装置、机械搅拌装置，成型子系统适用于添加比例小，中低温(100-420℃)强度高的粘结剂。

所述烘干机010的大部分热量来源于内热式回转活化炉003中烟气02的余热。

从以上实施例中制备的柱状活性焦碘吸附值高达791mg/g，并且耐磨强度、耐压强度分别为98.05％、464.67n，满足脱硫脱硝工业生产强度标准。脱硫值、脱硝率分别高达29.48mg/g、41.56％，各生产指标优于市面所述活性焦产品。

本发明的活性焦实施系统并不受上述实施工艺、实施案例与说明的限制，其他任何未背离本发明的基本原理、实施工艺、实施系统或者利用本发明原理变通所作系统改进，都在本发明的保护范围之内。