專利名稱:百葉窗式活性炭活化爐及活化方法
本發(fā)明是關(guān)于制造活性炭的活化設(shè)備及活化方法。所得產(chǎn)品在食品、醫(yī)藥、化工、國防等工業(yè)和環(huán)保方面廣泛地作為吸附劑和脫色劑使用。
活化爐是活性炭生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備。目前活化爐有斯勒普爐、斜板爐等幾種爐型，但是通常使用的斯勒普爐存在以下缺點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。由加熱半爐、冷卻半爐和二個(gè)蓄熱爐組成，爐內(nèi)由32種特異型耐火磚構(gòu)成。2、使用的水蒸汽靠專用蒸汽爐產(chǎn)生，水蒸汽的過熱采用蓄熱爐加熱，需要定期切換操作的設(shè)備與控制系統(tǒng)，過熱水蒸汽溫度發(fā)生周期性波動。3、水平的氣體道，呈半園形，容易被飛揚(yáng)的粉末堵塞。而目前的斜板爐，采用內(nèi)煙道加熱，即采用耐火磚隔層間接加熱，熱效率低，而且活化道與內(nèi)煙道兩兩相間，使得爐體龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。其次因在負(fù)壓下操作，爐頂與爐底吸入的空氣與活化原料層接觸，引起原料和活性炭部份燃燒，降低活性炭的得率和質(zhì)量，另外斜板爐的水平氣體道也容易被堵塞，需要定期停爐清理。
本發(fā)明的目的是提供活性炭制造和再生的活化爐及其相應(yīng)的活化方法。簡化斯勒普爐，既可活化顆粒原料，也可活化夾帶粉末的原料，避免氣體道堵塞，防止原料或活性炭直接與空氣接觸發(fā)生部份燃燒，提高活性炭的得率和質(zhì)量，提高熱能利用率和生產(chǎn)效率。
根據(jù)本發(fā)明提供了活性炭的活化設(shè)備，該設(shè)備是立式活化爐，它的立式爐芯如同多個(gè)百葉窗依次排列而成，百葉窗是由多塊單側(cè)或雙側(cè)百葉磚上下排列構(gòu)成?；罨叟c槽間彼此溝通。爐兩側(cè)設(shè)有若干個(gè)燃燒室，靠近爐頂部和爐底部的燃燒室為燃?xì)馊紵??；罨橘|(zhì)采用燃燒氣直接混合加熱。單側(cè)百葉磚爐芯的槽間自上而下由隔板分離成若干段，每段的每條槽間與燃燒室相通，活化段的每個(gè)燃燒室的爐壁上設(shè)有掏灰口。爐內(nèi)空氣保持正壓，出料器裝有阻礙空氣進(jìn)入的裝置。
同時(shí)本發(fā)明就該活化爐提供了活化方法。原料經(jīng)預(yù)熱段至活化段，在活化槽內(nèi)，受重力作用向下移動，受百葉磚的作用，不斷翻動混和，與通過槽間流進(jìn)來的活化介質(zhì)進(jìn)行換熱與活化反應(yīng)，然后經(jīng)冷卻段及出料口獲得活性炭。
本發(fā)明的活化爐，結(jié)構(gòu)十分簡單，提高了爐體的活化效率，由于燃?xì)饧訜幔Ｗo(hù)原料與活性炭免受空氣燒失，得率高，質(zhì)量好，能源利用率高，爐芯通透性好，氣體道不易堵塞，無污染，工藝可靠，操作簡便。
為了便于理解本發(fā)明，參照附圖，敘述如下圖1，單側(cè)百葉磚爐活化槽中心縱剖圖;
圖2，單側(cè)百葉磚爐槽間中心縱剖圖;
圖3，單側(cè)百葉磚爐活化槽中心橫剖圖;
圖4，雙側(cè)百葉磚爐活化槽中心縱剖圖;
圖5，雙側(cè)百葉磚爐活化槽中心槽剖圖;
圖6，單側(cè)百葉磚圖;
圖7，雙側(cè)百葉磚圖;
圖8，單側(cè)百葉磚的砌法圖;
圖9，雙側(cè)百葉磚的砌法圖。
實(shí)施例1，本發(fā)明的百葉窗式活化爐，爐頂由金屬蓋(1)、水封槽(2)、貯料槽(3)構(gòu)成。四周為爐壁(41)。貯料槽(3)下底與各個(gè)活化槽(36)上口卸接，活化槽(36)自上而下分為三段，預(yù)熱段(Ⅰ)、活化段(Ⅱ)與冷卻段(Ⅲ)。預(yù)熱段(Ⅰ)的活化槽(7)槽壁密封，不與槽間(26)溝通?；罨?Ⅱ)由單側(cè)百葉磚構(gòu)成。單側(cè)百葉磚(圖6)由單側(cè)百葉(39)與磚腳(40)構(gòu)成，單側(cè)百葉磚的斜面(42)朝上排列，斜面(42)對斜面(42)的兩個(gè)百葉窗之間為活化槽，垂直面(44)對垂直面(44)構(gòu)成槽間(31)，槽間與燃燒室(5、8、13、14、18)溝通?；罨蹆蓚?cè)的單側(cè)百葉磚腳(40)互相咬接相迭(圖8)。單側(cè)百葉磚爐芯的槽間自上而下被隔板(12)分隔成若干段，每段的每條槽間與燃燒室相通，活化段的每個(gè)燃燒室的爐壁上設(shè)有掏灰口(29)。冷卻段(Ⅲ)的結(jié)構(gòu)與預(yù)熱段(Ⅰ)相同，槽內(nèi)(20)的活性炭由槽間(32)的空氣間接冷卻。冷卻段的下面接出料器。出料器由上閘板(22)、出料斗(23)與下閘板(24)構(gòu)成。上閘板(22)與下閘板(24)交互開啟與關(guān)閉。集料斗裝有水蒸汽噴管(30)，噴入水蒸汽，形成汽封，隔絕空氣與活性炭接觸。在爐體內(nèi)側(cè)設(shè)有燃燒室(5、8、13、14、18)都與相應(yīng)高度的槽間相溝通。燃燒室(5、8、18)的爐壁上安裝有飽和水蒸汽噴管(4)、燃?xì)鉄?6)、空氣分配器(27)、空氣進(jìn)氣管(28)及入孔(19)在燃燒室(5)的爐壁上設(shè)有活化廢氣的出口(33)。
實(shí)施例2，活性炭的活化爐，其爐頂，預(yù)熱段，冷卻段及出料器的結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1。該活化爐的爐芯活化段，是由雙側(cè)百葉磚構(gòu)成的。雙側(cè)百葉磚(圖7)由雙側(cè)斜面(37)、磚腳(38)與半園孔道(35)構(gòu)成，雙側(cè)百葉磚的斜面(37)朝上排列，一個(gè)百葉窗與另一個(gè)百葉窗之間為活化槽(36)，上下兩塊雙側(cè)百葉磚之間的半園形孔道(35)構(gòu)成槽間(35)。半園形孔道槽間的兩端與燃燒室(5、8、13、14、18)溝通?；罨蹆蓚?cè)的雙側(cè)百葉磚腳(38)互相咬接相迭(圖9)?；罨?36)與槽間(35)彼此相通。燃燒室結(jié)構(gòu)如同實(shí)施例1，不同之處僅為燃燒室壁上不設(shè)掏灰口。
實(shí)施例3，活化原料從貯料槽(3)進(jìn)入預(yù)熱段，在爐頂部及爐底部的燃燒室中燃燒可燃性氣體，將活化介質(zhì)及活化槽內(nèi)的活化原料加熱至活化溫度?；罨橘|(zhì)由燃燒氣與達(dá)到活化溫度的小蒸汽混合而成，水蒸汽由燃燒氣直按混和加熱。至活化溫度?；罨橘|(zhì)通過活化段的槽間擴(kuò)散到活化槽中，對活化原料多段重復(fù)活化?；罨显诨罨坶g，受重力作用，自上而下通過活化段時(shí)，受百葉磚的作用，不斷翻動混和，利于充分活化?；罨闻懦龅目扇夹愿邷貜U氣，可作為能源，通過煙道等進(jìn)入燃燒室或余熱鍋爐。爐內(nèi)空氣保持正壓(0.3～5毫米水柱壓力)，爐內(nèi)氣份性質(zhì)為還原性(無游離氧)，以免空氣滲入，引起原料或活性炭部分燒失。活性炭經(jīng)冷卻段和出料器，獲得產(chǎn)品。以上活化步驟適宜于單側(cè)百葉磚活化爐或雙側(cè)百葉磚活化爐。單側(cè)百葉磚活化爐的活化槽與槽間，適宜于夾帶粉末較多的活化原料進(jìn)行活化，從活化槽內(nèi)飛揚(yáng)出來的粉塵，降落在隔板(12)上，從掏灰口將它掏出。雙側(cè)百葉磚活化爐的活化槽結(jié)構(gòu)，適宜于粒徑0.5～10毫米(無粉塵)的原料活化。
本發(fā)明實(shí)施后，簡化了斯勒普爐，特異型磚的種數(shù)降至8種，與原斯勒普爐相比，每個(gè)活化槽的生產(chǎn)效率提高了140%;產(chǎn)品得率提高23%，能源節(jié)約84%，每噸設(shè)備投資節(jié)約83%，能夠活化顆粒原料，也能活化夾帶粉末的原料，工藝參數(shù)穩(wěn)定，操作簡單。
權(quán)利要求
1.活性炭的活化爐，其爐芯可分為預(yù)熱段、活化段與冷卻段，本發(fā)明的特征在于爐芯由多塊百葉磚上下排列而成，形如多個(gè)百葉窗依次排列，百葉磚與百葉磚之間構(gòu)成活化槽與槽間。
2.按權(quán)利要求
1所述的活性炭的活化爐，其特征在于爐芯可由單側(cè)百葉磚上下排列構(gòu)成，斜面(42)與斜面(42)相對的兩個(gè)百葉窗之間為活化槽(36)，垂直面(44)對垂直面(44)構(gòu)成槽間(31)。
3.按權(quán)利要求
1或2所述的活性炭的活化爐，其特征在于單側(cè)百葉磚由單側(cè)百葉(39)與磚腳(40)構(gòu)成。
4.按權(quán)利要求
1所述的活性炭的活化爐，其特征在于爐芯可由雙側(cè)百葉磚上下排列構(gòu)成，百葉窗與百葉窗之間為活化槽(36)，上下兩塊雙側(cè)百葉磚之間的半園形孔道(35)構(gòu)成槽間(35)。
5.按權(quán)利要求
1或4所述的活性炭的活化爐，其特征在于雙側(cè)百葉磚由雙側(cè)斜面(37)、磚腳(38)與半園孔道(35)構(gòu)成。
6.按權(quán)利要求
1或2所述的活性炭的活化爐其特征在于槽間自上而下被隔板(12)分隔成若干段，每段的每條槽間與燃燒室相通，活化段的每個(gè)燃燒室的爐壁上設(shè)有掏灰口(29)。
7.活性炭的活化方法，包括把碳質(zhì)原料從貯料槽送入活化爐內(nèi)，自上而下經(jīng)過預(yù)熱、活化與冷卻，從出料口排出，其特征在于爐頂部與爐底部的燃燒室中采用可燃性氣體燃燒，將活化介質(zhì)及活化槽內(nèi)的活性炭原料加熱至活化溫度。
8.按權(quán)利要求
7所述的活性炭的活化方法，其特征在于燃燒氣與達(dá)到活化溫度的水蒸汽混合作為活性炭原料的活化介質(zhì)。
9.按權(quán)利要求
7或8所述的活性炭的活化方法，其特征在于活化介質(zhì)的水蒸汽采用燃燒氣直接混合加熱。
10.按權(quán)利要求
7所述的活性炭的活化方法，其特征在于燃燒室中采用的可燃性氣體，可含有活化段排出的可燃性廢氣。
專利摘要
百葉窗式活性炭活化爐及活化方法，使活性炭生產(chǎn)過程中減低能耗，提高效率。爐芯采用單側(cè)百葉磚或雙側(cè)百葉磚構(gòu)成，形如多個(gè)百葉窗排列，活化道的百葉斜面，使原料不斷翻動混合，充分活化。利用可燃性氣體作燃料，并與水蒸汽直接混合加熱，作為活化介質(zhì)。回收利用活化產(chǎn)生的廢氣。
文檔編號C01B31/08GK86107032SQ86107032
公開日1987年3月25日 申請日期1986年10月15日
發(fā)明者項(xiàng)縉農(nóng) 申請人:浙江省林業(yè)科學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan