磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐的制作方法
【專利摘要】磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)、進(jìn)料爐門、進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)、循環(huán)風(fēng)管、爐體、出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)、出料爐門和出料機(jī)構(gòu)，所述循環(huán)風(fēng)管設(shè)于爐體的頂部，進(jìn)料爐門和出料爐門分別設(shè)于爐體的兩端，進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)與進(jìn)料爐門連接，出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)與出料爐門連接，爐體內(nèi)設(shè)有軌道，進(jìn)料機(jī)構(gòu)設(shè)于爐體的進(jìn)料爐門端，出料機(jī)構(gòu)設(shè)于爐體的出料爐門端，軌道上設(shè)有小車。炭化活化一體化爐內(nèi)的換熱方式為對(duì)流換熱，大大強(qiáng)化了低溫時(shí)的換熱強(qiáng)度，促進(jìn)了爐溫的均勻分布，保證了物料的均勻受熱。
【專利說(shuō)明】磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及活性炭生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]活性炭是一種以石墨微晶為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的無(wú)定型、多孔性材料，具有豐富的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，不但性能穩(wěn)定，可以在不同溫度、酸堿度的條件下使用，而且還可以再生循環(huán)利用。
[0005]活性炭主要是以含碳量較高的物質(zhì)制成，原則上講，凡是含有非晶態(tài)碳的礦物和植物都可以做活性炭的原料，如木材、煤、果殼、石油殘?jiān)?，通過(guò)物理和化學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行破碎、過(guò)篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工即可制成活性炭。
[0006]果殼活性炭以果殼為原料，經(jīng)炭化、活化、精制加工而成。具有比表面積大、強(qiáng)度高、粒度均勻、孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、吸附性能強(qiáng)等特點(diǎn)，能有效吸附液相中的游離氯、酚、硫、油、膠質(zhì)、農(nóng)藥殘留物和其他有機(jī)污染物以及回收有機(jī)溶劑等，在藥品、食糖、味精、檸檬酸、木糖醇、飲料、酒類、食用油等產(chǎn)品的脫色、精制、提純，以及污水處理等方面獲得了廣泛應(yīng)用。
[0007]目前，果殼類活性炭的生產(chǎn)方法主要有物理活化法和化學(xué)活化法。物理活化法制備活性炭主要以水蒸氣、煙道氣(主要成分為CO2)、空氣等含氧氣體或混合氣體作為活化劑，在高溫下與炭化料接觸進(jìn)行活化或兩種活化劑交替進(jìn)行活化，從而生產(chǎn)出比表面積巨大、孔隙發(fā)達(dá)的活性炭產(chǎn)品。應(yīng)用物理活化法生產(chǎn)活性炭，炭化和活化一般是在炭化、活化兩個(gè)轉(zhuǎn)爐內(nèi)分別進(jìn)行，這兩個(gè)轉(zhuǎn)爐都需要單獨(dú)供熱，而且物理法需要較高的活化溫度和較長(zhǎng)的活化時(shí)間，總體能耗較高。
[0008]化學(xué)活化法是將原料以一定比例加入到化學(xué)藥品中浸潰一段時(shí)間，然后去除多余的化學(xué)藥品，浸潰后的原料移入加熱爐中同時(shí)進(jìn)行炭化和活化得到活性炭?；瘜W(xué)活化法的炭化活化通常一步完成，與物理活化法相比，活化時(shí)間較短且溫度較低，具有能耗低、產(chǎn)率高的優(yōu)點(diǎn)。此外，活性炭的活化程度可通過(guò)浸潰比調(diào)節(jié)，所制備的活性炭比表面積和孔容大。在化學(xué)法工藝中，磷酸法具有污染少、容易回收等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在生產(chǎn)中得到快速發(fā)展。
[0009]經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前已有多種用于化學(xué)活化法生產(chǎn)活性炭的設(shè)備，有平板爐、立式爐、轉(zhuǎn)爐等多種形式。這些設(shè)備都是從傳統(tǒng)物理活化法所用設(shè)備演變而來(lái)，用于化學(xué)活化法生產(chǎn)中存在諸多不足，有的設(shè)備采用直接法加熱，活化劑和活性炭損失大，有的設(shè)備是間歇生產(chǎn)，產(chǎn)量??；有的設(shè)備能耗大，浪費(fèi)能源。
[0010]實(shí)用新型專利“高溫活化爐生產(chǎn)線(201220628287.9)”公開(kāi)了一種可連續(xù)生產(chǎn)的高溫活化爐，主要解決目前設(shè)備普遍存在的馬弗罐、軌道熱變形問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。實(shí)用新型專利“兩段溫度活性碳連續(xù)活化爐(200620099147.1)同樣提供了一種可連續(xù)生產(chǎn)的活化爐，主要是用于炭化料的活化處理。這些專利技術(shù)更多的著重于實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，對(duì)炭化、活化過(guò)程中的熱量傳輸過(guò)程重視不夠，尤其是采用磷酸活化法生產(chǎn)活性炭時(shí)，由于其處理溫度較低，而待處理物料的導(dǎo)熱能力差，若其堆積到一起，很容易造成不同區(qū)域溫度差大，活化物料受熱不均勻，最終難以保證產(chǎn)品的均一性，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。實(shí)用新型專利“活性炭多層穿流活化爐(CN201220118539.3)”和發(fā)明專利“活性炭多層穿流活化法(CN201210085065.1)”為了克服現(xiàn)有多層耙式活化爐活化介質(zhì)水蒸汽流過(guò)活性炭原料層表面活化時(shí)，水蒸汽消耗多，熱能消耗大，活化效率不高的缺陷，公開(kāi)了一種水蒸汽自下而上逐層穿過(guò)活性炭原料層進(jìn)行活化處理的技術(shù)，強(qiáng)化了水蒸汽與活性炭原料之間的熱交換，改善了活性炭原料的受熱條件，但不適用于磷酸活化法。
[0011]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，設(shè)計(jì)一種磷酸法果殼活性炭用炭化活化連續(xù)生產(chǎn)一體化爐，實(shí)現(xiàn)磷酸法生產(chǎn)果殼活性炭的批量連續(xù)生產(chǎn)。
[0013]技術(shù)方案:
磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)、進(jìn)料爐門、進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)、循環(huán)風(fēng)管、爐體、出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)、出料爐門和出料機(jī)構(gòu)，所述循環(huán)風(fēng)管設(shè)于爐體的頂部，進(jìn)料爐門和出料爐門分別設(shè)于爐體的兩端，進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)與進(jìn)料爐門連接，出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)與出料爐門連接，爐體內(nèi)設(shè)有軌道，進(jìn)料機(jī)構(gòu)設(shè)于爐體的進(jìn)料爐門端，出料機(jī)構(gòu)設(shè)于爐體的出料爐門端，軌道上設(shè)有小車。
[0014]所述爐體上設(shè)有煙囪。
[0015]所述爐體上設(shè)有可調(diào)通風(fēng)口。
[0016]所述爐體的內(nèi)部設(shè)有爐膽，爐內(nèi)軌道設(shè)于爐膽的底部，爐膛由爐膽分隔為內(nèi)外兩部分，爐膛內(nèi)設(shè)有一組電熱元件、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)和測(cè)溫?zé)犭娕迹鲭姛嵩挥跔t膽外偵牝熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)設(shè)于爐膽的頂部，測(cè)溫?zé)犭娕加蔂t體外壁伸入爐膽內(nèi)。
[0017]所述小車的底盤上設(shè)有至少一層料盤，料盤上設(shè)有蓋，底層料盤與小車底盤之間設(shè)有隔熱保溫層，小車底盤下設(shè)有車輪。
[0018]選取一定粒度的果殼原料，置于120°C的環(huán)境中干燥2h去除水分。把干燥后的果殼與一定質(zhì)量百分濃度的磷酸溶液按確定的酸料比混合浸潰24小時(shí)，然后去除多余的磷酸溶液，得到浸潰果殼，也即活性炭原料。磷酸浸潰處理后的活性炭原料裝入帶蓋的料盤，用小車送入一體化爐中經(jīng)預(yù)熱、炭化、活化、冷卻，再?gòu)臓t的尾部移出，完成炭化活化過(guò)程。用80~90°C熱水多次洗滌，直到pH在5~7之間，然后在120°C的環(huán)境中烘干得到不定型顆粒活性炭。運(yùn)行過(guò)程中，熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)從左側(cè)抽風(fēng)送到右側(cè)，風(fēng)通過(guò)在爐膽上開(kāi)設(shè)的縫隙通道從爐膛外側(cè)進(jìn)入內(nèi)側(cè)，從內(nèi)側(cè)的一邊流向另一邊再返回外側(cè)，熱風(fēng)經(jīng)過(guò)裝有活性炭原料的帶蓋料盤，實(shí)現(xiàn)對(duì)活性炭原料的均勻加熱。在爐的側(cè)壁裝有至少一個(gè)測(cè)溫?zé)犭娕迹瑢?duì)爐內(nèi)區(qū)間的溫度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。采用自動(dòng)化控制程序，根據(jù)生產(chǎn)的需要對(duì)小車在爐內(nèi)各區(qū)間的停留時(shí)間進(jìn)行控制。
[0019]有益效果:
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):1、炭化活化一體化爐內(nèi)的換熱方式為對(duì)流換熱，大大強(qiáng)化了低溫時(shí)的換熱強(qiáng)度，促進(jìn)了爐溫的均勻分布，保證了物料的均勻受熱。
[0020] 2、爐溫控制精確，炭化、活化連續(xù)進(jìn)行，節(jié)約能源。
[0021]3、化學(xué)和物理活化方法有機(jī)結(jié)合，以化學(xué)活化為主，活性炭產(chǎn)品綜合性能更好。
[0022]4、可根據(jù)使用要求，通過(guò)工藝參數(shù)的調(diào)整方便地調(diào)節(jié)活性炭的性能；可根據(jù)用戶需要直接生產(chǎn)不同粒度范圍的果殼顆?；钚蕴浚恍枰獙Ｓ玫姆鬯樵O(shè)備進(jìn)行處理，最大限度降低生產(chǎn)中的粉塵。
[0023]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明炭化活化一體爐的外形結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明炭化活化一體爐的A-A剖視圖；
圖3為本發(fā)明炭化活化一體爐圖2 A-A剖視圖中B部分的放大示意圖。
[0025]進(jìn)料機(jī)構(gòu)1、進(jìn)料爐門2、進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)3、煙囪4、循環(huán)風(fēng)管5、爐體6、出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)7、出料爐門8、出料機(jī)構(gòu)9、小車10、爐膽11、料盤12、蓋13、活性炭原料14、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)15、電熱元件16、測(cè)溫?zé)犭娕?7、隔熱保溫層18、軌道19、可調(diào)通風(fēng)口 20。
[0026]
【具體實(shí)施方式】
[0027]實(shí)施例1
一種用于磷酸法果殼顆粒活性炭用炭化活化連續(xù)生產(chǎn)一體化爐，在爐體6的前部設(shè)有進(jìn)料爐門2和進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)3，在爐體6的后部設(shè)有出料爐門8和出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)7，磷酸浸潰處理后的活性炭原料14裝入炭化活化料盤12，用蓋13蓋好后放到小車10上，由進(jìn)料機(jī)構(gòu)I沿軌道19送入一體化爐中進(jìn)行處理，經(jīng)預(yù)熱、炭化、活化、冷卻處理后連同小車一起由出料機(jī)構(gòu)9從爐的尾部移出，完成炭化活化過(guò)程。在一體化爐的尾部設(shè)有可調(diào)通風(fēng)口 20，控制進(jìn)入爐內(nèi)的空氣，對(duì)處理后的材料進(jìn)行冷卻。在一體化爐的上部設(shè)有循環(huán)風(fēng)管5，可以把冷卻區(qū)的高溫爐氣導(dǎo)入爐的前部，用于對(duì)浸潰料的預(yù)熱。在爐的前部還設(shè)有煙囪4，用來(lái)排除生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣。在一體爐的內(nèi)部設(shè)有爐膽11，把爐膛分隔為內(nèi)外兩部分，電熱元件16位于爐膛的外側(cè)兩邊，運(yùn)行過(guò)程中，熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)15從左側(cè)抽風(fēng)送到右側(cè)，風(fēng)通過(guò)在爐膽11上設(shè)有的縫隙通道從右向左經(jīng)過(guò)裝有活性炭原料14的帶蓋13的料盤12，實(shí)現(xiàn)對(duì)活性炭原料14的均勻加熱。在小車10的底盤上設(shè)有隔熱保溫層18，以減少處理過(guò)程中對(duì)小車加熱引起的熱量損失，在爐的側(cè)壁裝有多個(gè)測(cè)溫?zé)犭娕?7，對(duì)爐內(nèi)不同區(qū)間的溫度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。采用自動(dòng)化控制程序，根據(jù)生產(chǎn)的需要對(duì)小車在爐內(nèi)各區(qū)間的停留時(shí)間進(jìn)行控制。
[0028]實(shí)施例2
選取粒度為0.3~0.85毫米的核桃殼，置于120°C的環(huán)境中干燥2h去除水分。把干燥后的核桃殼與質(zhì)量百分比濃度為50%的磷酸溶液按酸料質(zhì)量比為4:1浸潰24小時(shí)，然后去除多余的磷酸溶液，得到浸潰核桃殼，也即活性炭原料。利用實(shí)施例4的裝置，把活性炭原料裝入料盤12，用蓋13蓋好后放到小車10上，由進(jìn)料機(jī)構(gòu)I沿軌道19送入一體化爐中進(jìn)行處理，設(shè)定炭化溫度200°C，炭化時(shí)間I小時(shí)，活化溫度420°C，活化時(shí)間I小時(shí)，冷卻后連同小車一起由出料機(jī)構(gòu)9從爐的尾部移出。用80~90°C熱水多次洗滌，直到pH在5~7之間，然后在120°C的環(huán)境中烘干得到不定型顆?；钚蕴浚瑏喖姿{(lán)吸附值210 mg/g，碘吸附值930 mg/gο
[0029]實(shí)施例3
選取粒度為1.2~2.8毫米的杏核殼，置于120°C的環(huán)境中干燥2h去除水分。把干燥后的核桃殼與質(zhì)量百分比濃度為55%的磷酸溶液按酸料質(zhì)量比為3:1浸潰24小時(shí)，然后去除多余的磷酸溶液，得到浸潰杏核殼，也即活性炭原料。利用實(shí)施例4的裝置，把活性炭原料裝入料盤12，用蓋13蓋好后放到小車10上，由進(jìn)料機(jī)構(gòu)I沿軌道19送入一體化爐中進(jìn)行處理，設(shè)定炭化溫度250°C，炭化時(shí)間1.5小時(shí)，活化溫度500°C，活化時(shí)間1.5小時(shí)，冷卻后連同小車一起由出料機(jī)構(gòu)9從爐的尾部移出。用80~90°C熱水多次洗滌，直到pH在5~7之間，然后在120°C的環(huán)境中烘干得到不定型顆粒活性炭，亞甲藍(lán)吸附值180 mg/g，碘吸附值 900 mg/gο
[0030]實(shí)施例4
磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐，包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)1、進(jìn)料爐門2、進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)3、循環(huán)風(fēng)管5、爐體6、出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)7、出料爐門8和出料機(jī)構(gòu)9，所述循環(huán)風(fēng)管5設(shè)于爐體6的頂部，進(jìn)料爐門2和出料爐門8分別設(shè)于爐體6的兩端，進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)3與進(jìn)料爐門2連接，出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)7與出料爐門8連接，爐體內(nèi)設(shè)有軌道19，進(jìn)料機(jī)構(gòu)I設(shè)于爐體的進(jìn)料爐門2端，出料機(jī)構(gòu)9設(shè)于爐體的出料爐門8端，軌道上設(shè)有小車10。所述爐體上設(shè)有煙囪4。所述爐體上設(shè)有可調(diào)通風(fēng)口 20。所述爐體6的內(nèi)部設(shè)有爐膽11，爐內(nèi)軌道19設(shè)于爐膽的底部，爐膛由爐膽分隔為內(nèi)外兩部分，爐膛內(nèi)設(shè)有一組電熱元件16、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)15和測(cè)溫?zé)犭娕?7，所述電熱元件16位于爐膽外側(cè)，熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)15設(shè)于爐膽的頂部，測(cè)溫 熱電偶17由爐體外壁伸入爐膽內(nèi)。所述小車的底盤上設(shè)有至少一層料盤12，料盤上設(shè)有蓋13，底層料盤與小車底盤之間設(shè)有隔熱保溫層18，小車底盤下設(shè)有車輪。
【權(quán)利要求】
1.磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐，其特征在于包括進(jìn)料機(jī)構(gòu)(I)、進(jìn)料爐門(2)、進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)(3)、循環(huán)風(fēng)管(5)、爐體(6)、出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)(7)、出料爐門(8 )和出料機(jī)構(gòu)(9 )，所述循環(huán)風(fēng)管(5 )設(shè)于爐體(6 )的頂部，進(jìn)料爐門(2 )和出料爐門(8)分別設(shè)于爐體(6)的兩端，進(jìn)料爐門啟閉機(jī)構(gòu)(3)與進(jìn)料爐門(2)連接，出料爐門啟閉機(jī)構(gòu)(7 )與出料爐門(8 )連接，爐體內(nèi)設(shè)有軌道(19 )，進(jìn)料機(jī)構(gòu)(I)設(shè)于爐體的進(jìn)料爐門(2 )端，出料機(jī)構(gòu)(9 )設(shè)于爐體的出料爐門(8 )端，軌道上設(shè)有小車(10 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸法果殼顆粒活性炭用炭化活化連續(xù)生產(chǎn)一體化爐，其特征在于所述爐體上設(shè)有煙囪(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐，其特征在于所述爐體上設(shè)有可調(diào)通風(fēng)口(20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸法果殼顆粒活性炭用炭化活化連續(xù)生產(chǎn)一體化爐，其特征在于所述爐體(6)的內(nèi)部設(shè)有爐膽(11)，爐內(nèi)軌道(19)設(shè)于爐膽的底部，爐膛由爐膽分隔為內(nèi)外兩部分，爐膛內(nèi)設(shè)有一組電熱元件(16)、熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)(15)和測(cè)溫?zé)犭娕?17)，所述電熱元件(16)位于爐膽外側(cè)，熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)(15)設(shè)于爐膽的頂部，測(cè)溫?zé)犭娕?17)由爐體外壁伸入爐膽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磷酸法果殼顆?；钚蕴坑锰炕罨B續(xù)生產(chǎn)一體化爐，其特征在于所述小車的底盤上設(shè)有至少一層料盤(12)，料盤上設(shè)有蓋(13)，底層料盤與小車底盤之間設(shè)有隔熱保溫層(18)，小車底盤下設(shè)有車輪。
【文檔編號(hào)】C01B31/12GK103570017SQ201310638525
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】董寅生 申請(qǐng)人:董寅生