專利名稱：一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于活性碳生產(chǎn)設(shè)備，為一種內(nèi)熱蒸汽活化爐，特別為一種炭化、活化一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐。
背景技術(shù)：
活性炭的生產(chǎn)過程由炭化過程和活化過程組成，首先是物料(果殼或各種木材等)與空氣(氧氣)在400-650℃的高溫作用下發(fā)生反應(yīng)并生成炭化料，實(shí)現(xiàn)物料的炭化過程；然后該炭化料與空氣(氧氣)在600-900℃的高溫作用下進(jìn)行活化過程，活化后的炭化料變成活化料后再經(jīng)過出料工藝處理，最終生產(chǎn)出活性炭。傳統(tǒng)的生產(chǎn)活性炭的設(shè)備，多為窯式或立式爐體結(jié)構(gòu)，采用炭化爐與活化爐分離的結(jié)構(gòu)，由于此設(shè)備炭化爐與活化爐是分離的，整體設(shè)備笨重、生產(chǎn)工序多重、設(shè)備結(jié)構(gòu)繁雜、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品得率不高，同時也很難實(shí)現(xiàn)期望的溫度控制工藝，在需要外加燃料提供系統(tǒng)需要的大量熱能的同時，生產(chǎn)過程中的很多尾氣直接排入大氣，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高、資源浪費(fèi)和環(huán)境污染嚴(yán)重。當(dāng)前常用的內(nèi)熱式蒸汽活化爐，雖然通過二次通風(fēng)等裝置調(diào)節(jié)筒體內(nèi)的溫度，但很難實(shí)現(xiàn)炭化溫度控制在400度至650度、活化溫度控制在700度至900度這一技術(shù)要求；同時，常用內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐設(shè)備缺少余熱回收裝置和可燃?xì)怏w再利用裝置，這在浪費(fèi)掉大部分熱能的同時，很多尾氣排入空氣中，導(dǎo)致環(huán)境污染。由此可見，現(xiàn)有的用于生產(chǎn)活性炭的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)是有待改善的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐存在的缺點(diǎn)，提出一種可以有效進(jìn)行溫度控制，使炭化、活化一步進(jìn)行的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，包括爐體，其特征在于所述爐體旋轉(zhuǎn)時，其爐腔內(nèi)前部為物料碳化區(qū)，后部為物料活化區(qū)，在爐體的物料碳化區(qū)和物料活化區(qū)內(nèi)均設(shè)有蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置，位于物料碳化區(qū)的空氣輸入裝置與物料碳化區(qū)隔斷連接，位于物料活化區(qū)的空氣輸入裝置與物料活化區(qū)連通；位于物料碳化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料碳化區(qū)連通，位于物料活化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料活化區(qū)隔斷連接。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其中所述的蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置上均設(shè)有閥門，蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置通過各自閥門開啟或關(guān)閉來控制爐腔內(nèi)物料碳化區(qū)或物料活化區(qū)所需蒸汽或空氣是否輸入。
前述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其中所述蒸汽輸入裝置至少為一根蒸汽輸入管，所述的空氣輸入裝置至少為一根空氣輸入管，蒸汽輸入管與空氣輸入管軸向交替分在爐腔內(nèi)的圓周方向。
前述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其中所述蒸汽輸入管為二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根長度相同，且均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向。
前述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其中所述空氣輸入管為二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根長度不等，且均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向。
前述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其中所述空氣輸入管，呈階梯狀均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為通過蒸汽和空氣輸入管來控制蒸汽和氧氣(空氣)的供給量，調(diào)節(jié)炭化、活化的溫度，滿足炭化溫度(400-650度)和活化溫度(700-900度)的技術(shù)要求，從而實(shí)現(xiàn)炭化、活化一步進(jìn)行，同時充分回收和利用炭化過程中產(chǎn)生的水煤氣及熱能，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)高效節(jié)能、科學(xué)環(huán)保，且取材方便可用(進(jìn)料為2-70mm直徑大小的果殼及各種木材)，改變了傳統(tǒng)內(nèi)熱蒸汽活化爐進(jìn)料為炭化料(約2-70mm直徑大小)的歷史。生產(chǎn)過程中，還可利用炭化過程中釋放出的大量熱能，直接補(bǔ)給活化過程所需要的能量，活化后產(chǎn)生的高溫尾氣(600-800℃)還可進(jìn)一步回收，為蒸汽發(fā)生器提供充足的能量，不需另加燃料，也不需外接蒸汽。在大大縮短生產(chǎn)過程、降低生產(chǎn)成本的同時，還提升了活性炭產(chǎn)品的質(zhì)量和得率。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。


圖1為本實(shí)用新型的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為蒸汽輸入管的分布示意圖；圖3為空氣輸入管的分布示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型包括爐體1，所述爐體旋轉(zhuǎn)時，其爐腔內(nèi)前部為物料碳化區(qū)3，后部為物料活化區(qū)2，在爐體的物料活化區(qū)2和物料碳化區(qū)3內(nèi)均設(shè)有蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置，蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置上均可設(shè)有閥門，蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置通過各自的閥門與爐腔內(nèi)的物料活化區(qū)2或物料碳化區(qū)3連通或隔斷連接。蒸汽輸入裝置至少為一根蒸汽輸入管4，空氣輸入裝置至少為一根空氣輸入管5，蒸汽輸入管4與空氣輸入管5軸向交替分在爐腔內(nèi)的圓周方向。蒸汽輸入管4為二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根長度相同，且均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向；空氣輸入管5為二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根長度不等，且呈階梯狀均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向。
實(shí)施例一圖1所示為本實(shí)用新型的一個實(shí)施例蒸汽輸入裝置為軸向均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向的八根長度相同的蒸汽輸入管4；空氣輸入裝置為軸向階梯分布在爐腔內(nèi)圓周方向的八根長度不等的空氣輸入管5；蒸汽輸入管4與空氣輸入管5交替分布；各蒸汽輸入管4和空氣輸入管5上設(shè)有閥門分別交替與爐腔內(nèi)的物料活化區(qū)2或物料碳化區(qū)3連通或隔斷。閥門為電動閥門，本實(shí)用新型在實(shí)際使用中，進(jìn)料時，進(jìn)料裝置中的提升機(jī)從地面將物料提升至料塔，物料從料塔經(jīng)螺旋進(jìn)料器進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的爐腔內(nèi)，所用物料為2-70mm直徑大小的果殼及各種木材。爐腔內(nèi)既設(shè)有物料炭化裝置的蒸汽輸入管4，又設(shè)有物料活化裝置的空氣輸入管5，蒸汽輸入管4與空氣輸入管5交替分布在筒體內(nèi)，通過調(diào)節(jié)蒸汽和空氣(氧氣)的供給量來調(diào)節(jié)控制溫度，使炭化、活化溫度達(dá)到最佳的生產(chǎn)狀態(tài)，完成筒體內(nèi)的配氣與配風(fēng)；在配氣時，可根椐爐腔內(nèi)的炭化溫度需要，適時自動控制與調(diào)節(jié)蒸汽的供給量。在爐體旋轉(zhuǎn)過程中，只有該蒸汽輸入管4進(jìn)入物料層內(nèi)時，才會通過自動控制系統(tǒng)控制閥門使蒸汽輸入管4釋放蒸汽，使蒸汽與物料充分接觸并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因該反應(yīng)為吸熱過程，在有效節(jié)約大量蒸汽的同時，還大大減少了生產(chǎn)過程中的熱損失，實(shí)現(xiàn)高效、節(jié)能生產(chǎn)。在配風(fēng)時，可根據(jù)爐腔內(nèi)的活化溫度需要，適時自動控制與調(diào)節(jié)空氣的供給量。爐體在生產(chǎn)過程中處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，只有當(dāng)空氣輸入管5處于物料上方時，空氣輸入管5才打開閥門緩緩放出空氣，空氣中的氧氣與爐腔內(nèi)的高溫水煤氣混合燃燒，產(chǎn)生了大量熱能，該熱能立刻補(bǔ)給炭化、活化過程中的熱能需求，這樣盡量減少氧與物料的接觸，又充分回收了熱能，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能生產(chǎn)。電動閥門通過自動控制系統(tǒng)來控制，蒸汽輸入管進(jìn)入物料層內(nèi)時，自動控制系統(tǒng)控制閥門使蒸汽輸入管4釋放蒸汽，空氣輸入管5處于物料上方時，自動控制系統(tǒng)控制閥門使空氣輸入管釋放空氣。這樣通過控制氧氣(空氣)和蒸汽的供給量來調(diào)節(jié)炭化、活化的溫度，滿足炭化溫度(400-650度)和活化溫度(700-900度)的技術(shù)要求，從而實(shí)現(xiàn)炭化、活化一步進(jìn)行。
本實(shí)施例還通過尾氣回收管道，回收爐腔內(nèi)的水煤氣燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，使之?jīng)蒸汽發(fā)生器后將熱能轉(zhuǎn)化成水蒸汽，用于活化過程提供充足的蒸汽，達(dá)到節(jié)能活化的目的。出料時，出料器可采用性能優(yōu)越的密封技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了定時出料、只出料不出氣的優(yōu)越功能，大大提高了活性炭的質(zhì)量?；罨紵蟮膹U氣，經(jīng)過余熱鍋爐回收再利用后，經(jīng)沉降、噴淋等除塵方式進(jìn)行除塵，經(jīng)檢測達(dá)到國家級排放標(biāo)準(zhǔn)后，才經(jīng)煙囪排入大氣。
除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，包括爐體，其特征在于所述爐體旋轉(zhuǎn)時，其爐腔內(nèi)前部為物料活化區(qū)，后部為物料碳化區(qū)，在爐體的物料活化區(qū)和物料碳化區(qū)內(nèi)均設(shè)有蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置，位于物料碳化區(qū)的空氣輸入裝置與物料碳化區(qū)隔斷連接，位于物料活化區(qū)的空氣輸入裝置與物料活化區(qū)連通；位于物料碳化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料碳化區(qū)連通，位于物料活化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料活化區(qū)隔斷連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述的蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置上均設(shè)有閥門，蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置通過各自的閥門開啟或關(guān)閉來控制爐腔內(nèi)物料碳化區(qū)或物料活化區(qū)所需蒸汽或空氣是否輸入。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述蒸汽輸入裝置至少為一根蒸汽輸入管，所述的空氣輸入裝置至少為一根空氣輸入管，蒸汽輸入管與空氣輸入管軸向交替分在爐腔內(nèi)的圓周方向。
4.如權(quán)利要求3所述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述蒸汽輸入管為二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根長度相同，且均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向。
5.如權(quán)利要求3所述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述空氣輸入管為二根，三根、四根、五根、六根、七根、八根或多根，各根長度不等，且均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向。
6.如權(quán)利要求5所述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述空氣輸入管，呈階梯狀均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向。
7.如權(quán)利要求1所述的一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，其特征在于所述物料炭化裝置為軸向均勻分布在爐腔內(nèi)的圓周方向的八根長度相同的蒸汽輸入管；所述物料活化裝置為軸向階梯分布在爐腔內(nèi)圓周方向的八根長度不等的空氣輸入管；所述的蒸汽輸入管與空氣輸入管交替分布；所述的各蒸汽輸入管和空氣輸入管上設(shè)有閥門分別交替與爐腔內(nèi)的物料活化區(qū)或物料碳化區(qū)連通或隔斷連通。
專利摘要本實(shí)用新型屬于活性碳生產(chǎn)設(shè)備，為一種炭化、活化一步法生產(chǎn)活性碳的內(nèi)熱蒸汽轉(zhuǎn)爐，包括爐體，其特征在于所述爐體旋轉(zhuǎn)時，其爐腔內(nèi)前部為物料活化區(qū)，后部為物料碳化區(qū)，在爐體的物料活化區(qū)和物料碳化區(qū)內(nèi)均設(shè)有蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置，位于物料碳化區(qū)的空氣輸入裝置與物料碳化區(qū)隔斷連接，位于物料活化區(qū)的空氣輸入裝置與物料活化區(qū)連通；位于物料碳化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料碳化區(qū)連通，位于物料活化區(qū)的蒸汽輸入裝置與物料活化區(qū)隔斷連接。縮短了活性炭生產(chǎn)過程，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C01B31/00GK2876068SQ200620070839
公開日2007年3月7日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者湯海涌 申請人:湯海涌