本發(fā)明涉及制活性炭的設(shè)備，尤其是一種自產(chǎn)水蒸氣制活性炭的立式活化爐。

二、

背景技術(shù)：

目前，生產(chǎn)活性炭的方法主要有水蒸氣作活化劑的物理活化法和磷酸為活化劑的化學(xué)活化法兩種，無(wú)論是哪種方法制活性炭，活化爐都是最關(guān)鍵的設(shè)備，活化爐的結(jié)構(gòu)是影響活性炭質(zhì)量和產(chǎn)量的決定因素。水蒸氣物理法制活性炭的活化爐有立式的斯列普活化爐和斜板移動(dòng)床活化爐及臥式的回轉(zhuǎn)爐等，斯列普活化爐的運(yùn)行需要配備蒸氣鍋爐，它有左右兩個(gè)半爐和兩個(gè)蓄熱室，要對(duì)蒸氣進(jìn)行輪流預(yù)熱和切換操作，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作技術(shù)要求高，投資大；斜板移動(dòng)床活化爐的異形耐火磚種類多，耐火磚的定制和活化爐的砌筑施工難度較大，而且有的異形耐火磚容易損壞，爐子的使用壽命不長(zhǎng)，另外，活化劑水蒸氣未經(jīng)預(yù)熱就直接通入燃燒室，導(dǎo)致?tīng)t溫的降低，另外，原料與水蒸氣的接觸面較小，活化效果不理想。斜板移動(dòng)床活化爐橫截面為方形結(jié)構(gòu)，主要靠?jī)蓚?cè)的燃燒室加熱，爐子中心的活化道溫度要比靠近燃燒室的低，爐子越大，爐溫越不均勻，活化爐不宜做得太大，因此活化產(chǎn)量較小。如果物理法活化爐不需要配備蒸氣鍋爐，投資會(huì)更省，占地面積會(huì)更小，如果蒸氣在活化爐內(nèi)部進(jìn)行預(yù)熱后再與原料接觸反應(yīng)，活化效果就會(huì)更好。基于上述背景和設(shè)想，本專利發(fā)明了一種自產(chǎn)水蒸氣制活性炭的立式活化爐。

三、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本專利發(fā)明了一種自產(chǎn)水蒸氣制活性炭的立式活化爐，它的外型為十二邊形，在爐的內(nèi)部形成截面為正六邊形的腔體，在腔體內(nèi)設(shè)置利用活化尾氣作熱源的余熱鍋爐自產(chǎn)水蒸氣；倒圓臺(tái)形的活化管按兩排呈六邊形的環(huán)形結(jié)構(gòu)排列，在活化爐內(nèi)外四周活化管的兩側(cè)設(shè)置多個(gè)加熱燃燒室。該立式活化爐主要由活化尾氣煙道(1)、出料裝置(2)、出料管(3)、支撐柱(4)、活化管支撐底板(5)、倒圓臺(tái)形活化管(6)、燃燒室(7)、燃?xì)鉄?8)、燃燒室隔板(9)、料倉(cāng)(10)、密封水槽(11)、料倉(cāng)蓋(12)、余熱鍋爐(13)、蒸氣盤管(14)、燃?xì)夤?15)、耐溫層(16)、活化爐外墻(17)、環(huán)形蒸氣分布管(18)、蒸氣管(19)、高溫氣體導(dǎo)流中心管(20)、圓臺(tái)形導(dǎo)料管(21)、高溫氣體導(dǎo)流底管(22)和環(huán)形活化管蓋板(23)所組成?；罨烙啥喙?jié)倒圓臺(tái)形活化管(6)堆砌而成，活化管與耐溫層之間設(shè)置燃燒室(7)。由倒圓臺(tái)形活化管(6)與圓臺(tái)形導(dǎo)料管(21)及高溫氣體導(dǎo)流中心管(20)構(gòu)成的活化道在不同高度位置的橫截面呈大小不等的環(huán)形結(jié)構(gòu)，原料在活化道中自上往下呈曲線形運(yùn)動(dòng)，使物料不斷地改變?cè)诨罨乐兴幍奈恢?，不斷改變?cè)吓c活化管的接觸面。在活化尾氣出口與活化尾氣煙道之間設(shè)置余熱鍋爐，利用活化尾氣的余熱加熱水產(chǎn)生蒸氣作活化劑，來(lái)自余熱鍋爐的水蒸氣經(jīng)過(guò)設(shè)置在活化尾氣煙道中的蒸氣盤管預(yù)熱后通入到每個(gè)活化管中心的蒸氣管(19)中，被高溫氣體導(dǎo)流中心管(20)中的高溫氣體進(jìn)一步加熱后經(jīng)每節(jié)活化管的環(huán)形蒸氣分布管(18)均勻地分配到原料中，提高蒸氣與原料的活化反應(yīng)效果。本發(fā)明所述立式活化爐的活化管按六邊形的環(huán)形結(jié)構(gòu)排列，可設(shè)置較多的活化管，制活性炭的產(chǎn)量較大。

制活性炭的原料用提升機(jī)提升到活化爐的爐頂加到料倉(cāng)(10)中，原料自上而下在倒圓臺(tái)形活化管(6)中逐步加熱。在活化爐的中上段低溫區(qū)，上下兩節(jié)活化管之間設(shè)置環(huán)形蓋板(23)，使上下兩節(jié)活化管之間無(wú)空隙，原料受熱時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w被迫從揮發(fā)氣體導(dǎo)流孔(24)經(jīng)高溫氣體導(dǎo)流中心管(20)引導(dǎo)到爐子底部的燃燒室進(jìn)行燃燒。在每個(gè)燃燒室設(shè)置燃?xì)鉄?，供冷爐啟動(dòng)時(shí)用來(lái)燃燒加熱升溫或在活化過(guò)程中補(bǔ)充熱量。在活化爐的中下段高溫區(qū)，上下兩節(jié)活化管之間不設(shè)置環(huán)形蓋板，水蒸氣與原料炭進(jìn)行活化反應(yīng)產(chǎn)生的CO、H₂等可燃?xì)怏w，一部分直接通到相應(yīng)的燃燒室進(jìn)行燃燒以加熱活化管，一部分經(jīng)高溫氣體導(dǎo)流中心管(20)引導(dǎo)到爐子底部的燃燒室進(jìn)行燃燒。燃燒氣由下往上經(jīng)過(guò)各個(gè)燃燒室，呈“S”形的路徑加熱整個(gè)活化爐的活化管后從頂部的煙道氣出口排出，并加熱設(shè)置在煙道中的蒸氣盤管以對(duì)其中的活化用蒸氣進(jìn)行預(yù)熱，然后通到余熱鍋爐中加熱水制蒸氣供活化之用，經(jīng)過(guò)余熱鍋爐后的活化尾氣被引到煙囪排向大氣。經(jīng)高溫活化后的活性炭在出料管(3)中進(jìn)行冷卻，通過(guò)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的出料轉(zhuǎn)耙和出料螺旋構(gòu)成的出料裝置(2)進(jìn)行連續(xù)出料，可通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的出料速度，進(jìn)而調(diào)節(jié)原料在活化管中的活化時(shí)間以調(diào)控活性炭產(chǎn)品的脫色力。

本發(fā)明所述的立式活化爐有三個(gè)創(chuàng)新之處：一是在活化爐內(nèi)部設(shè)置利用活化尾氣作熱源的余熱鍋爐自產(chǎn)水蒸氣；二是在活化尾氣的煙道中設(shè)置蒸氣盤管預(yù)熱活化用水蒸氣，在每個(gè)活化管中心都設(shè)置蒸氣管和高溫氣體導(dǎo)流管，讓高溫氣體包圍在蒸氣管外，對(duì)活化用水蒸氣進(jìn)一步加熱，以提高水蒸氣與原料的活化反應(yīng)速度；三是在每節(jié)活化管中都設(shè)置了環(huán)形蒸氣分布管，使水蒸氣較均勻地分配到待活化的原料中，以提高蒸氣與原料的活化反應(yīng)效果。

四、附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述一種自產(chǎn)水蒸氣制活性炭的立式活化爐立面剖視示意圖，(1)為尾氣煙道；(2)為出料裝置；(3)為出料管；(4)為支撐柱，由鋼筋混凝土澆注而成；(5)為活化管支撐底板；(6)為倒圓臺(tái)形活化管，由耐火材料制而成；(7)為燃燒室；(8)為燃?xì)鉄欤?9)為燃燒室隔板，由耐火材料制而成；(10)為料倉(cāng)；(11)為密封水槽；(12)為料倉(cāng)蓋；(13)為余熱鍋爐；(14)為蒸氣盤管；(15)為燃?xì)夤埽?16)為耐溫層，由耐火磚砌成；(17)為活化爐外墻，由普通磚砌成。圖2為圖1中A-A截面的剖面圖，部件說(shuō)明同上。圖3為圖1中B-B截面的剖面圖，部件說(shuō)明同上。圖4為活化爐底部高溫區(qū)活化管的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖，(18)為環(huán)形蒸氣分布管；(19)為蒸氣管；(20)為高溫氣體導(dǎo)流中心管；(21)為圓臺(tái)形導(dǎo)料管、(22)為高溫氣體導(dǎo)流底管；其余部件說(shuō)明同上。圖5為活化爐上部低溫區(qū)活化管的局部剖視結(jié)構(gòu)示意圖，(23)為環(huán)形活化管蓋板；(24)為揮發(fā)氣體導(dǎo)流孔。蒸氣盤管(14)、環(huán)形蒸氣分布管(18)、蒸氣管(19)、高溫氣體導(dǎo)流中心管(20)、圓臺(tái)形導(dǎo)料管(21)和高溫氣體導(dǎo)流底管(22)均由耐高溫的310S不銹鋼制成。

五、具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述一種自產(chǎn)水蒸氣制活性炭的立式活化爐是這樣進(jìn)行操作的：在冷爐開(kāi)始烘爐加熱升溫時(shí)，點(diǎn)燃底部多個(gè)燃燒室的燃?xì)鉄?，以適當(dāng)升溫速度加熱活化爐，當(dāng)活化爐中部溫度達(dá)到400℃左右時(shí)，將顆粒狀木炭或煤用提升機(jī)提升到立式活化爐的爐頂并加到料倉(cāng)(10)中，木炭或煤就落到活化管的底部，木炭或煤就會(huì)燃燒來(lái)幫助活化爐升高溫度，當(dāng)中下部的活化管溫度達(dá)到850℃左右時(shí)，用待活化的原料替代加熱烘爐用的木炭或煤，將活化爐轉(zhuǎn)入正常的活化生產(chǎn)。原料自上而下在倒圓臺(tái)形活化管(6)中逐步被加熱，在活化爐的中上段低溫區(qū)，環(huán)形活化管蓋板(23)使上下兩節(jié)活化管之間無(wú)空隙，原料受熱時(shí)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w通過(guò)揮發(fā)氣體導(dǎo)流孔(24)和高溫氣體導(dǎo)流中心管(20)被引導(dǎo)到爐子底部的燃燒室進(jìn)行燃燒。在活化爐的中下段高溫區(qū)，上下兩活化管之間因不設(shè)置環(huán)形活化管蓋板，水蒸氣與原料炭進(jìn)行活化反應(yīng)產(chǎn)生的CO、H2等可燃?xì)怏w，一部分直接通到相應(yīng)的燃燒室進(jìn)行燃燒以加熱活化管，一部分經(jīng)高溫氣體導(dǎo)流中心管(20)被引導(dǎo)到爐子底部的燃燒室進(jìn)行燃燒，燃燒氣由下往上經(jīng)過(guò)各個(gè)燃燒室，呈“S”形的路徑加熱整個(gè)活化爐的活化管后從頂部的煙道氣出口排出，加熱設(shè)置在煙道中的蒸氣盤管后再通到余熱鍋爐(13)中加熱水制蒸氣以供活化之用，經(jīng)過(guò)余熱鍋爐后的活化尾氣被引到煙囪排向大氣。經(jīng)高溫活化后的活性炭在出料管(3)中進(jìn)行冷卻，通過(guò)減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)的出料轉(zhuǎn)耙和出料螺旋構(gòu)成的出料裝置(2)進(jìn)行連續(xù)出料，可通過(guò)調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的出料速度，進(jìn)而調(diào)節(jié)原料在活化管中的活化時(shí)間以調(diào)控活性炭產(chǎn)品的脫色力。