專利名稱：活性炭平轉(zhuǎn)結(jié)合連體式炭活化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于活性炭制造設(shè)備，是一種藥品活化法(化學(xué)法)制造活性炭的炭活化裝置。
現(xiàn)行化學(xué)活化法制造活性炭的設(shè)備主要有平板爐和轉(zhuǎn)爐(窯)。平板爐又分為單層和雙層二種形式，但它們的基本結(jié)構(gòu)都屬于室式爐。即是用耐火磚砌成一個(gè)腔，腔的一側(cè)開一個(gè)門(口)，浸漬過活化藥劑的原料從該門加入，加夠規(guī)定數(shù)量后關(guān)閉此門，爐腔外壁設(shè)置火道(通常為上下火道)，通過耐火磚壁面加熱腔內(nèi)的物料(外熱)使其升溫到一定溫度并保持一段時(shí)間完成炭化和(或)活化過程。為了使物料受熱均勻，在全過程中還要定時(shí)打開上述的門伸進(jìn)特制的工具人工攪拌其中的物料。該種爐型的優(yōu)點(diǎn)是建爐費(fèi)用不大，活化藥劑消耗較低，但缺點(diǎn)也不少且難以克服，一是為了牢固，所用平板形耐火磚的厚度通常在8cm以上，由于耐火磚導(dǎo)熱性能差，不可避免地帶來加熱時(shí)間長，熱能消耗大的問題，而且現(xiàn)行的爐一般從爐頭到爐尾由6-10個(gè)室串聯(lián)而成，各室的溫度差別相當(dāng)顯著，嚴(yán)重的影響產(chǎn)品品質(zhì)的均一性，二是室式結(jié)構(gòu)的制約和人工攪拌的局限，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大而且攪拌的效果差，也給產(chǎn)品品質(zhì)的提高帶來不利的影響；三是普通平板形耐火磚氣孔率大，抗腐蝕性能差、耐磨性低，使用壽命短且造成活化藥劑滲漏，通常1-2個(gè)月就得檢修更換，造成生產(chǎn)效率不高，維修費(fèi)用甚大，產(chǎn)品成本上升。
至于轉(zhuǎn)爐，是由鋼板焊成或鋼材澆鑄的園筒體，長數(shù)米至二十多米，內(nèi)襯耐火材料，安裝時(shí)傾斜一定的角度，由電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)固定在筒體中部外周的大齒輪使其緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，浸過活化藥劑的物料從爐的高端加入，隨著筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)逐漸前移，完成炭化過程，從爐的低端排出活化料，與此同時(shí)，從出料端導(dǎo)入加熱介質(zhì)燃燒氣，與物料呈逆流流動(dòng)，最后從進(jìn)料端排放，屬于直接火加熱(內(nèi)熱)的方式。該爐具有生產(chǎn)量大和勞動(dòng)強(qiáng)度低的優(yōu)點(diǎn)。最大的缺點(diǎn)是由于活化劑受熱揮發(fā)混入加熱介質(zhì)中隨同加熱介質(zhì)一起排放，不但活化藥劑的消耗大，而且造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，由于加熱介質(zhì)的流量甚大，給尾氣治理帶來很大的困難，有的廠即使花費(fèi)比生產(chǎn)設(shè)備投資還大，治理系統(tǒng)的效果還是很不理想，不得不關(guān)門停產(chǎn)，其次是物料在炭活化過程中有一個(gè)塑化階段，物料粘性大流動(dòng)性不好，轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)動(dòng)的離心力引起附壁效應(yīng)，會導(dǎo)致爐內(nèi)通道越來越窄，最終既不能進(jìn)也排不出而無法繼續(xù)生產(chǎn)，鑒此所有此類轉(zhuǎn)爐均在爐內(nèi)設(shè)置刮料裝置，即使這樣結(jié)料所造成的問題也難徹底解決，需經(jīng)常檢修，損壞爐襯的事也時(shí)有發(fā)生；此外，由于爐體重量大，動(dòng)力消耗也大，雖然單位產(chǎn)量的投資低于平板爐，但生產(chǎn)費(fèi)用偏高。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服上述二種爐型主要缺點(diǎn)的新式化學(xué)法制造活性炭的炭活化設(shè)備，一要產(chǎn)品品質(zhì)高且均一性好，二要能源利用充分能耗低，三要實(shí)現(xiàn)長時(shí)間連續(xù)作業(yè)，不需經(jīng)常停爐檢修，而且造價(jià)又比較低，為現(xiàn)行活性炭廠尤其是中小規(guī)模的活性炭廠的技術(shù)改造提供一種先進(jìn)高效經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)。
本設(shè)計(jì)人通過反復(fù)觀察分析比較和必要的試驗(yàn)基礎(chǔ)上認(rèn)識到如果把上述二種爐型有機(jī)結(jié)合改進(jìn)改造，就能充分發(fā)揮各自的長處而避免原來的缺點(diǎn)。在化學(xué)活化過程中，關(guān)鍵的難點(diǎn)在于物料要經(jīng)歷塑化階段而產(chǎn)生粘結(jié)性，必須加以有效的翻拌才能使物料各粒子之間不至于結(jié)塊成團(tuán)而影響炭活化效果，試驗(yàn)表明常規(guī)的機(jī)械攪拌方式其效果難以令人滿意，在不進(jìn)行工藝上的改進(jìn)的情況下，人工翻拌還不失為一種簡單易行可靠有效的方式，生物料塑化階段即炭化前期，采用平板爐的形式較為適合，但不建成室式爐腔，應(yīng)以操作者能觀察到目標(biāo)物料的翻拌情況為原則，待塑化階段結(jié)束物料固化且成松散狀態(tài)時(shí)移入轉(zhuǎn)爐中活化，轉(zhuǎn)爐加熱采用外熱式，既使物料均勻受熱又不讓活化劑揮發(fā)氣體混入加熱介質(zhì)之中，有效避免直火加熱式轉(zhuǎn)爐致命的缺點(diǎn)，以下根據(jù)附圖
對本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。
如附圖所示，爐的整體由燃燒室(1)、燃燒室燃燒氣出口(2)、降灰室(3)，活化部加熱質(zhì)進(jìn)口(4)、活化部加熱室(5)、活化部加熱質(zhì)出口(8)、連接煙道(9)、炭化部加熱質(zhì)通道(11)和煙囪(12)構(gòu)成，且依次相連通?；罨D(zhuǎn)筒(6)橫向置于活化部加熱室(5)中央，其軸線與該爐整體的縱軸線的投影十字相交。炭化板(10)平鋪在炭化部加熱室通道(11)的上方，可單列也可多列平行鋪設(shè)。轉(zhuǎn)筒(6)用高強(qiáng)度，高導(dǎo)熱性和耐活化藥品腐蝕的金屬材料制造，直徑一般在0.5-2m和長度一般在1-4m之間根據(jù)規(guī)模大小確定，太短太長都不便于加工按裝和操作，筒體材料的總厚度不宜低于4mm，筒體內(nèi)壁面敷設(shè)不少于2條內(nèi)筋板，用以借助轉(zhuǎn)動(dòng)的力量翻拌物料和使物料沿軸向位移，必要時(shí)在二端或一端還可增設(shè)內(nèi)螺旋葉片，或者僅設(shè)內(nèi)螺旋葉片。炭化板的材料用高導(dǎo)熱、高耐腐蝕、高耐磨且抗?jié)B漏的非金屬材料例如碳化硅制造，也可以采用制造轉(zhuǎn)筒的類似金屬材料，但由于金屬材料熱脹冷縮明顯，其使用功能不如前者優(yōu)越。各部位的受熱面采用一般的耐火材料砌筑，爐外廓和煙囪為降低費(fèi)用考慮使用普通建筑用磚，當(dāng)然也可用石塊、混凝土等。在受熱面和爐外廓之間充填保溫材料例如膨脹珍珠，巖粉、膨脹蛭石、硅酸鋁耐火纖維等。煙囪(12)的高度應(yīng)在10米以上，根據(jù)建爐環(huán)境要求可進(jìn)一步加高。燃燒室(1)根據(jù)所使用的燃料燃燒要求來設(shè)計(jì)，可因地制宜的選擇氣體、液體和固體燃料中任何一種。
按照以上設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)和建造的平轉(zhuǎn)結(jié)合連體式炭活化爐，其優(yōu)點(diǎn)之一是結(jié)構(gòu)緊湊、建造容易且投資低，按相同生產(chǎn)能力比較甚至低于傳統(tǒng)的平板爐，優(yōu)點(diǎn)之二是物料受熱快且受熱均勻，使產(chǎn)品品質(zhì)改善、生產(chǎn)效率提高；優(yōu)點(diǎn)之三是不易損壞，不需頻繁停爐檢修，設(shè)備利用率提高；優(yōu)點(diǎn)之四廢氣排放量較之直火式轉(zhuǎn)爐大幅度減少，與傳統(tǒng)平板爐相比廢氣容易收集便于進(jìn)一步處理。
權(quán)利要求1.一種活性炭連體式炭活化爐，燃燒室(1)、燃燒室燃燒氣出口(2)、降灰室(3)、活化部加熱質(zhì)進(jìn)口(4)、活化部加熱室(5)、活化部加熱質(zhì)出口(8)、連接煙道(9)、炭化部加熱質(zhì)通道(11)和煙囪(12)依次相連并相通，其特征在于活化轉(zhuǎn)筒(6)橫向置于活化部加熱室(5)中央，其軸線與爐整體的縱軸線的投影十字相交，炭化板(10)平鋪在炭化部加熱質(zhì)通道(11)的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭炭活化連體爐，其特征在于活化轉(zhuǎn)筒(6)直徑在0.5-2m和長度在1-4m之間，筒體內(nèi)壁面敷設(shè)不少于2條用于翻拌物料和使物料移動(dòng)的內(nèi)筋板，且在筒體的一端或二端敷設(shè)內(nèi)螺旋葉片。
專利摘要一種化學(xué)法活性炭生產(chǎn)新爐型,炭化部平鋪單層炭化板(11),活化部橫向設(shè)置外熱式活化轉(zhuǎn)筒(6),燃燒氣作加熱質(zhì)先加熱活化轉(zhuǎn)筒再加熱炭化板,具有物料受熱快且均勻,產(chǎn)品品質(zhì)好,不需經(jīng)常停爐檢修,生產(chǎn)效率高,建爐容易,投資低,廢氣排出量少且便于集中處理等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C01B31/00GK2409198SQ9925264
公開日2000年12月6日 申請日期1999年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月29日
發(fā)明者胡福昌 申請人:胡福昌