專利名稱：一種制備污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制備城市污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置。 技術背景節(jié)能型物理法活化反應爐裝置是制備城市多組份污水處理專用活性炭的關鍵設備，是賦 予活性炭具有粗微孔發(fā)達和吸附性能較強的主要手段體現(xiàn)。活性炭是一種多孔含炭物質，具有700 1400 nf/g的比表面積與孔徑分布在2 1000nm范圍內形成的吸附特性，廣泛應用于 國民經濟各個領域，這種傳統(tǒng)活性炭顯示微孔〈2nm、大孔〉50nm發(fā)達，對污水中的某單一 污染物質吸附較好，用于城市多組份污水處理其吸附能力受到限制。城市污水主要體現(xiàn)多組 份污染物的混合物，主要包括生活污水、工業(yè)廢水，其中分為無機類污染物，主要是重金屬； 有機污染有一類耗氧有機物，其污染程度常用生物需氧量(BOD)、化學需氧量(COD)表 示；含氮和磷等污染物，這類混合物均呈中分子。需定向生產粗微孔(10 16nm)發(fā)達的活 性炭，即適宜吸附處理分子量在300 5000之間的中等分子量多組份污染物質。斯列普活化爐是生產活性炭的主要設備，其生產方式主要有兩種物理法氣體活化；化 學法化學藥品活化。物理法主要體現(xiàn)外設燃煤蒸汽鍋爐，向爐內供給水蒸汽作為活化劑，化 學藥品法生產以氯化鋅、磷酸、氫氧化鉀等作為活化劑，仍需要外設燃煤蒸汽鍋爐，向爐內 供給水蒸汽，使用燃煤鍋爐供汽和化學藥品法生產活性炭會對環(huán)境造成污染，與當今社會"人 與自然和諧發(fā)展"的主題不相溶。傳統(tǒng)法生產活性炭的活化反應爐主要有引進前蘇聯(lián)的斯列 普爐和我國企業(yè)自主形成的回轉爐、豎式沸騰爐，而這些爐型規(guī)格較大、占地面積大、投資 大、能耗高、需要外部燃煤鍋爐供給水蒸汽，必將造成產品性能單一、單位成本高和燃煤鍋 爐向大氣排放S02、 CO等污染環(huán)境。本發(fā)明解決了上述弊端，活化產品特別適宜我國城市多 組份污水處理專用。 發(fā)明內容本發(fā)明是針對工業(yè)發(fā)達的今天，城市及工業(yè)集中區(qū)大量污染物污染水資源，提供一種可 制備具有高的比表面積，又具有發(fā)達的粗微孔結構的活性炭的節(jié)能型活化反應爐裝置。本發(fā)明采用的技術方案是主要由爐體、供水系統(tǒng)、蓄熱室、二次蓄熱返回燒室、蒸汽 發(fā)生器、供汽系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、上料口、下料口組成。針對城市多組份污水處理專用炭的生產工藝要求，利用產品原料木質炭化料所含75 85%固定碳含量，進行高溫 活化自燃產生熱量，由供水系統(tǒng)向蒸汽發(fā)生器供水，由蓄熱室受熱感應蒸汽發(fā)生器產生蒸汽， 取替?zhèn)鹘y(tǒng)爐型中需外部燃煤鍋爐供水蒸汽，由供汽系統(tǒng)向爐膛內供汽，對炭化料進行活化反 應，此時爐內炭化料大部分固定碳己燒失，爐溫呈漸降趨勢，蒸汽發(fā)生器也因此而顯供汽無 力，這是造成傳統(tǒng)產品性能低下的主要制約因素。為了保證粗微孔發(fā)達，適宜多組分污水處 理吸附專用，打開返回燒控制閘，需通過二次蓄熱返回燒室，對爐內炭化原料進一步深度活 化，將爐內溫度提升到750 850'C時，通過排煙囪的強大吸力，使煙道熱量經由蒸汽發(fā)生器 正面自下而上，再由循環(huán)吸力的影響至背面自上而下，使蒸汽發(fā)生器充分、全面受熱產生足 夠蒸汽，然后煙道熱量進入二次蓄熱返回燒室，對爐內活化料進行二次提溫返回燒，950 105(TC按工藝計量再次輸入水蒸汽，對爐內產品進行深度活化，進一步對已形成的中孔、粗微孔、微孔進行輸通與擴孔，完成產品活化的全過程，得到粗微孔發(fā)達的炭質材料。本發(fā)明的有益效果是取消外設燃煤鍋爐，節(jié)約能耗；可定向制備粗微孔發(fā)達的活性炭，適宜處理城市多組分污水專用。碘吸附值〉950mg/g (微孔<2nm， 25%)，處理污水中的 小分子結構；亞甲藍吸對值180 200mg/g (粗微孔10 16nm， 65%),處理污水中的中分 子結構，克服現(xiàn)有爐型對制備活性炭規(guī)格單一，性能調整范圍窄、高能耗、高成本、低性能 和燃煤對環(huán)境污染壓力。 附圉說明下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖 圖2是中剖視圖 圖3是圖1的后視中l(wèi).排煙囪；2.電動機；3.增壓水泵；4.輸水管；5.連接管；6.水箱；7.水質過濾器； 8.化水箱；9.工輸氣管道；IO.位計；ll.蓄熱室；12.蒸汽發(fā)生器；13.蒸汽輸送管道；14.制閥 門；15.蒸汽壓力表；16.動安全控制閥；17.汽缸壓力表；18.左爐控制閥門；19.備用閥門；20. 總控制閥門；21.右爐控制閥門；22.積蓄汽缸；23.爐門；24.溫度顯示器；25.爐體；26.蒸汽輸送管；27.分配汽缸28.排污閥門29.出料池30.出料口； 31.分配汽管道；32.爐體外墻33. 保溫隔熱層；34.爐膛耐火磚；35.爐膛烘形耐火磚；36.溫度感應器器；37.上料口； 38.上煙道 口； 39.上煙道控制閘；40.爐膛隔墻；41.爐膛底板耐火磚；42.蒸汽分配管道；43二次蓄熱返 回燒室；44.爐膛；45.返回燒煙道口； 46返回燒控制閘。
具體實施方式
爐體(圖1中25)是由爐膛耐火磚(圖2中34)、爐體外墻(圖2中32)構成，中間設 有保溫隔熱層(圖2中33)。首先由電動機(圖1中2)，帶動增壓水泵(圖1中3)向蒸汽 發(fā)生器(圖1中12)供水，由上料口 (圖2中37)加進炭化原料至爐膛(圖2中44)，點燃 炭原料讓其自燃，打開上煙道控制閘(圖2中39)經由蓄熱室(圖1中11)熱感蒸汽發(fā)生器(圖1中12)產生蒸汽，并由二次蓄熱返回燒室(圖2中43)蓄熱，由蒸汽輸送管道(圖1 中13)向積蓄汽缸(圖1中22)輸汽，通過總控制閥門(圖1中20)向分配汽缸(圖1中 27)送汽，打開左爐控制閥門(圖1中18)、右爐控制閥門(圖1中21)向爐內供汽，使活 化料進入活化，當溫度顯示器(圖1中24)顯示由85(TC呈下降趨勢時，蒸汽壓力表(圖1 中15)汽壓也呈下降態(tài)勢，此時，打開二次蓄熱返回燒室(圖2中43)的兩端返回燒控制閘(圖3中45)，利用排煙囪(圖l中l(wèi))的強抽力作用，使熱量在蓄熱室(圖l中l(wèi)l)、 二次 蓄熱返回燒室(圖2中43)中循環(huán)，促進爐內二次提溫至950--105(TC時，半閉上煙道控制 閘(圖2中39),進一步對已形成的中孔、粗微孔、微孔進行輸通與擴孔，完成產品活化的 全過程后，封閉返回燒控制閘(圖3中46)，降溫后經出料口 (圖1中30)出料，得到粗微孔發(fā)達的炭質材料。
權利要求
1、一種制備污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置，是由爐體、蓄熱室、二次蓄熱返回燒室、蒸汽發(fā)生器、供水系統(tǒng)、供汽系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)組成的活化反應爐裝置，其特征在于在爐體的背面上煙道口設有蓄熱室，在蓄熱室內安裝蒸汽發(fā)生器，在蓄熱室的后部設有排煙系統(tǒng)；在上煙道口和二次蓄熱返回燒室設有溫度控制系統(tǒng)；在爐體的底部設有二次蓄熱返回燒室；在爐體的正面設有供汽系統(tǒng)；在爐體的側面設有供水系統(tǒng)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置，其特征 在于活化爐爐體由內砌耐火磚，外砌建筑普磚，中間設有保溫隔熱層，并設有一爐雙膛共 用一臺蒸汽發(fā)生器。
3、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置，其特征 在于在上煙道口后部設有收納煙道氣熱量的蓄熱室。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種可制備城市多組份污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐 裝置，其特征在于在蓄熱室內安裝蒸汽發(fā)生器。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置，其特征 在于在爐體下部設有全倉位二次蓄熱返回燒室。
6、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置，其特征 在于爐體正面設有供汽系統(tǒng)，分別設有8縱通氣管進入爐膛。
7、 根據(jù)權利要求1所述的一種制備污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置，其特征 在于設有強抽力排煙囪。
全文摘要
本發(fā)明是一種制備污水處理專用活性炭的節(jié)能活化反應爐裝置。主要由爐體、蓄熱室、二次蓄熱返回燒室、蒸汽發(fā)生器、供水系統(tǒng)、供汽系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)組成。本發(fā)明采用原材料含炭物質木質炭化料，其固有固定炭含量75-85％，通過利用活化過程中炭原料高溫自燃產生熱量，由蓄熱室和二次返回燒蓄熱室蓄熱，由供水系統(tǒng)向蒸汽發(fā)生器供水，由蓄熱室蓄熱感應蒸汽發(fā)生器產生蒸汽，取替燃煤鍋爐供給蒸汽，再由輸送汽系統(tǒng)向爐膛內輸送水蒸汽活化劑，使爐內活化料在水蒸汽和炭化原料自燃的高溫下進行活化，由排煙囪的循環(huán)強抽力提高活化溫度與速度，通過上煙道控制閘、返回燒控制閘調節(jié)活化溫度，利用二次返回燒蓄熱室提升爐內活化溫度，使爐內活化料進一步充分活化。本發(fā)明可批量定向制備粗微孔發(fā)達的10-16nm孔分布達65％以上，碘吸附值＞950mg/g，亞甲藍180-200mg/g的活性炭，可廣泛應用于城市多組份污水處理專用。
文檔編號C01B31/10GK101224886SQ20081000112
公開日2008年7月23日 申請日期2008年1月17日 優(yōu)先權日2008年1月17日
發(fā)明者莉 凌, 周其新, 花錦柏, 謝建明, 謝建綱, 鈞 錢, 黃振興 申請人:鹽城市炭化工業(yè)有限公司