本發(fā)明涉及一種活化爐領(lǐng)域,特別是涉及一種高效立管式活化爐。
背景技術(shù):活性炭作為吸附劑,具有極為發(fā)達(dá)的內(nèi)部孔結(jié)構(gòu)和較大的比表面積,主要用于化工、食品、醫(yī)藥、軍事及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。在生產(chǎn)活性炭的設(shè)備中,活化爐是非常關(guān)鍵的設(shè)備之一,人們使用的活化爐一般為臥式旋轉(zhuǎn)活化爐及立式活化爐兩大類。隨著國家對環(huán)境保護(hù)要求越來越高,特別是活性炭對工業(yè)廢水、城市污水及火力發(fā)電煙道氣體的處理使得對活性炭的需求量越來越大,而這類對環(huán)境保護(hù)所需要的吸附量小的低指標(biāo)活性炭通常是由立式活化爐來生產(chǎn)的。作為生產(chǎn)立式活化爐一般又稱斯列普爐,因其活化帶的耐火磚是馬鞍型,故又稱鞍式爐,其主要缺點(diǎn)是:1、投資大,建造一座爐的成本為260萬元人民幣;2、新爐的點(diǎn)火周期長,需要20天至30天的時(shí)間;3、?;鹬芷谝埠荛L,需要15天的時(shí)間;4、能源消耗大,點(diǎn)火期間需要150噸的碳化料;5、因活化帶的耐火磚是異型耐火磚,異型耐火磚在較長時(shí)間的高溫下易變形,變形后的異型耐火磚內(nèi)較狹窄的活性炭通道也隨之變形,從而使得變形后的異型耐火磚報(bào)廢;6、更換變形的異型耐火磚則需要拆除整個(gè)斯列普爐,故維修成本非常高;7、建造鞍式爐的工藝復(fù)雜,因堆砌高度達(dá)10米的異型耐火磚之間需要保持較高的精準(zhǔn)度,所以耗時(shí)需要達(dá)六個(gè)月。此外,中國發(fā)明專利說明書于2009年1月21日公開了一種“外加熱立式活性炭活化爐”(公告號CN101475166A,申請?zhí)?00910009778.8),其特征有:在內(nèi)筒(16)和爐墻(15)之間設(shè)有外筒(13),該外筒(13)的下端通過傳動(dòng)齒輪(18)與減速機(jī)、電機(jī)(19)連接;外筒抄板(4)和內(nèi)筒抄板(5)分別在外筒加熱板(3)和內(nèi)筒加熱板(6)的下側(cè)面上呈螺旋分布。該活化爐存在不足之處是:外筒及內(nèi)筒均達(dá)6至7米的高度的情況下且長期需要保持800℃以上的高溫,尤其是外筒及外筒抄板在電機(jī)帶動(dòng)下需要不斷轉(zhuǎn)動(dòng),因此該外加熱立式活性炭活化爐在對活性炭進(jìn)行活化的過程中非常容易造成外筒及外筒抄板和內(nèi)筒抄板因在高溫下不停地轉(zhuǎn)動(dòng)而出現(xiàn)外筒及外筒抄板和內(nèi)筒抄板的變形或斷裂,所以這種外加熱立式活性炭活化爐建成投產(chǎn)后就會(huì)出現(xiàn)外筒及外筒抄板和內(nèi)筒抄板變形或斷裂而報(bào)廢,從而造成活性炭生產(chǎn)企業(yè)建爐投資的巨大損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡單、建造成本低、點(diǎn)火及停火周期短、能源消耗少、經(jīng)久耐用且維修方便的高效立管式活化爐。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種高效立管式活化爐,所述活化爐包括輸料管、蒸汽管、爐體及燃燒室,燃燒室內(nèi)設(shè)置有陪風(fēng)管,爐體上端設(shè)置有抽風(fēng)口,所述爐體外圍的墻體內(nèi)層及墻體外層分別為耐火磚層及紅磚墻層,所述爐體上端為由耐火磚密封而成的蓋板,蓋板上固定有多根輸料管;所述爐體外側(cè)等距離設(shè)置有測溫孔,爐體的一側(cè)等距離設(shè)置有蒸汽管;所述爐體內(nèi)壁相對的一側(cè)交錯(cuò)式設(shè)置氣流分隔板,氣流分隔板三側(cè)邊與爐體內(nèi)壁固定,氣流分隔板的另一側(cè)邊與相對的爐體內(nèi)壁設(shè)置有間隙,氣流分隔板上設(shè)置有多個(gè)立管穿過的立管孔;所述爐體內(nèi)設(shè)置有多根耐高溫不銹鋼的立管,每根立管的上端套接有輸料管,每根立管的兩側(cè)等距離設(shè)置有溢氣管,每根立管等距離與蒸汽管連通;所述爐體的下端設(shè)置有下料盤,下料盤上固定有多根下料管;所述下料管的上端與立管套接,下料管的下端固定有活動(dòng)下料封口板。所述爐體內(nèi)腔橫截面為正四方形,爐體內(nèi)腔的邊長為1.6米,爐體高7.5米;爐體內(nèi)設(shè)置有48根立管。所述立管的長度為6.1米,立管的內(nèi)徑為10厘米;每根立管的兩側(cè)邊每隔1米設(shè)置溢氣管,每根立管上每隔1米與蒸汽管連通。所述爐體外側(cè)邊每隔1米設(shè)置測溫孔,爐體的一側(cè)邊每隔1米設(shè)置蒸汽管。所述氣流分隔板與相對的爐體內(nèi)壁的間隙距離為10厘米。所述活動(dòng)下料封口板為偏心板,活動(dòng)下料封口板位于下料管下端的一側(cè)重量小于相對于下料管下端另一側(cè)的重量。本發(fā)明有益效果是:本發(fā)明的高效立管式活化爐結(jié)構(gòu)簡單,安裝容易,操作方便;投資小,因異型耐火磚價(jià)格高而使得鞍式爐所用的異型耐火磚材料費(fèi)就高達(dá)五十多萬元,本發(fā)明所使用的每噸3.8萬元309S耐高溫不銹鋼材料費(fèi)為十多萬元,從而使得整個(gè)活化爐的建造成本只是二十多萬元,整個(gè)爐的造價(jià)比鞍式爐所需的二百多萬元低得多;新爐的點(diǎn)火周期短,只需要3天時(shí)間就可順利地將爐內(nèi)溫度升到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);停火周期也很短,只需要1天的時(shí)間就可及時(shí)將爐內(nèi)溫度降下;能源消耗低,點(diǎn)火期間只需要2至3噸的碳化料,而鞍式爐點(diǎn)火期需要150噸碳化料;因每根立管自身的直徑較小且是由耐高溫的不銹鋼材料制作故不易變形,由于立管在活化爐內(nèi)呈豎直狀態(tài)所以某部位即使變形既不影響活性炭在立管內(nèi)由上而下的運(yùn)行,也不會(huì)導(dǎo)致其它立管的變形,此外如果某根立管嚴(yán)重?fù)p毀則更換也非常方便,因此立管的應(yīng)用相對于異型耐火磚來說大大降低了整個(gè)活化爐的維修次數(shù)和維修難度,從而減少了活化爐的維修成本;在立式活化爐內(nèi)使用立管豎直排列,在建造活化爐時(shí)相對于鞍式爐則難度也大大降低,工期由鞍式爐的六個(gè)月可降為一個(gè)月左右。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的高效立管式活化爐作進(jìn)一步說明。附圖說明圖1是本發(fā)明剖示圖;圖2是本發(fā)明A-A剖示圖。圖中:1、輸料管,2、燃燒室,3、爐體,4、蒸汽管,5、蓋板,6、耐火磚層,7、紅磚墻層,8、測溫孔,9、氣流分隔板,10、立管,11、立管孔,12、溢氣管,13、下料盤,14、下料管,15、活動(dòng)下料封口板,16、陪風(fēng)管,17、抽風(fēng)口。具體實(shí)施方式如圖1所示,本實(shí)施例的高效立管式活化爐包括輸料管1、蒸汽管4、爐體3及燃燒室2,燃燒室2內(nèi)設(shè)置有陪風(fēng)管16,爐體2上端設(shè)置有抽風(fēng)口17,爐體3外圍的墻體內(nèi)層及墻體外層分別為耐火磚層6及紅磚墻層7,爐體3上端為由耐火磚密封而成的蓋板5,蓋板5上固定有多根輸料管1;爐體3外側(cè)等距離設(shè)置有測溫孔8,爐體3的一側(cè)等距離設(shè)置有蒸汽管4;爐體3內(nèi)設(shè)置有多根耐高溫不銹鋼的立管10,每根立管10的上端套接有輸料管1,每根立管10的兩側(cè)等距離設(shè)置有溢氣管12,每根立管10等距離與蒸汽管4連通;爐體3的下端設(shè)置有下料盤13,下料盤13上固定有多根下料管14;所述下料管14的上端與立管10套接,下料管14的下端固定有活動(dòng)下料封口板15。爐體3內(nèi)腔橫截面為正四方形,爐體3內(nèi)腔的邊長為1.2米,爐體3高7.5米;爐體3內(nèi)設(shè)置有48根立管10。立管10的長度為5.1米,立管10的內(nèi)徑為10厘米;每根立管10的兩側(cè)邊每隔1米設(shè)置溢氣管12,每根立管10上每隔1米與蒸汽管4連通。爐體3外側(cè)邊每隔1米設(shè)置測溫孔8,爐體3的一側(cè)邊每隔1米設(shè)置蒸汽管4。活動(dòng)下料封口板15為偏心板,活動(dòng)下料封口板15位于下料管14下端的一側(cè)重量小于相對于下料管14下端另一側(cè)的重量。如圖2所示,爐體3內(nèi)壁相對的一側(cè)交錯(cuò)式設(shè)置氣流分隔板9,氣流分隔板9三側(cè)邊與爐體3內(nèi)壁固定,氣流分隔板9的另一側(cè)邊與相對的爐體3內(nèi)壁設(shè)置有間隙,氣流分隔板9上設(shè)置有多個(gè)立管10穿過的立管孔1,氣流分隔板9與相對的爐體3內(nèi)壁的間隙距離為10厘米。在爐體3下部燃燒室2內(nèi)設(shè)置的陪風(fēng)管16及上部的抽風(fēng)口17作用下,燃燒室2內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的熱空氣由爐體3底部由下而上運(yùn)動(dòng),熱空氣在爐體3內(nèi)的運(yùn)行受爐體3內(nèi)由下而上且在爐體3內(nèi)側(cè)相對爐體3內(nèi)壁上交錯(cuò)設(shè)置的氣流分隔板9所影響而在爐體3內(nèi)由下而上作Z字型行走路線,從而實(shí)現(xiàn)了將燃燒室2所產(chǎn)生的熱量均勻地供應(yīng)到各個(gè)立管10上;同時(shí)各個(gè)立管10內(nèi)的炭化料在高溫及蒸汽管4內(nèi)水蒸汽作用下被活化而產(chǎn)生的一氧化碳和氫氣通過溢氣管12也被排入到爐體3腔內(nèi),被排入到爐體3腔內(nèi)的一氧化碳和氫氣與爐體3腔內(nèi)的氧氣燃燒所產(chǎn)生的熱量可進(jìn)一步為爐體3腔內(nèi)提供熱量,從而可更好地保證立管10內(nèi)的炭化料所需要的高溫條件。炭化料由輸料管1進(jìn)入立管10內(nèi)在溫度達(dá)到850℃后即可與蒸汽管4所提供的水蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生一氧化碳及氫氣,從而使得立管10內(nèi)的炭化料被活化,由操作人員在爐體外觀察下料管14的顏色變化,若下料管14的顏色為赤紅色則可推動(dòng)活動(dòng)下料封口板15而實(shí)現(xiàn)放料,當(dāng)下料管14的顏色為黑色時(shí)則停止推動(dòng)活動(dòng)下料封口板15而保證炭化料在立管10內(nèi)繼續(xù)被活化;當(dāng)下料管14的顏色再變?yōu)槌嗉t色時(shí)再放料,循環(huán)工作。