專(zhuān)利名稱(chēng)：高比表面活性炭的制備系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備活性炭的系統(tǒng)，更具體地講，本發(fā)明涉及一種使用堿活化劑制造高比表面活性炭的制備系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
炭化料在生產(chǎn)過(guò)程中已經(jīng)具備了基本的孔隙結(jié)構(gòu)和一定數(shù)量的比表面積，但是距活性炭所要求的技術(shù)指標(biāo)相差甚遠(yuǎn)?；罨褪窃诒３痔苛Ｒ欢◤?qiáng)度的前提下，通過(guò)工藝措施使炭化料具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，達(dá)到活性炭所要求的技術(shù)性能。中國(guó)專(zhuān)利200920025172. 9公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)式蜂窩活性炭活化爐，包括立式活化管，立式活化管設(shè)置有進(jìn)出料口，活化管內(nèi)設(shè)置有料架，特征是所述立式活化管設(shè)置有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有電動(dòng)機(jī)，減速機(jī)，聯(lián)軸器和豎直傳動(dòng)軸。中國(guó)專(zhuān)利200710056095. 9公開(kāi)了一種活性炭活化裝置及其活化方法，該裝置是由百葉窗式活化爐和煤氣循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成?；罨癄t是由開(kāi)有斜形口的百葉窗磚砌筑而成，在活化產(chǎn)品道中間設(shè)有中間煙道，兩側(cè)設(shè)有側(cè)面煙道，活化產(chǎn)品通道下部與燃燒室相通，底部設(shè)有出料器；煤氣循環(huán)系統(tǒng)是由活化煤氣出口通過(guò)管線(xiàn)與換熱器、噴淋塔、汽水分離器、煤氣鼓風(fēng)機(jī)、煤氣噴嘴，余熱鍋爐、燃燒室、放空煙囪相連構(gòu)成。中國(guó)專(zhuān)利200710034228. 2公開(kāi)了一種生產(chǎn)與再生活化塊狀活性炭的活化爐，有前部設(shè)有爐門(mén)的封閉爐體，爐體設(shè)有保溫層，它還包括一臺(tái)置于軌道上運(yùn)行的窯車(chē)，該窯車(chē)設(shè)有可從爐門(mén)下部進(jìn)入或退出爐體內(nèi)腔的上層托架，所述托架上置有帶密封門(mén)的密封金屬容器，該密封金屬容器內(nèi)腔經(jīng)連通管同所述爐體外的真空泵的吸氣口連通；所述爐體頂部和一側(cè)上部、另一側(cè)下部分別裝有測(cè)量爐內(nèi)相應(yīng)部位溫度的溫度傳感器，且所述各溫度傳感器的信號(hào)線(xiàn)分別同相應(yīng)的數(shù)字溫度顯示器連接，所述爐體內(nèi)腔頂面和底面、左側(cè)面、右側(cè)面均布置有由三相電源通過(guò)三相接觸式調(diào)壓器供電的電熱線(xiàn)，每相電源電路中串接有數(shù)字式電路表。中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)200810162825. 8公開(kāi)了一種堿活化制造活性炭的堿金屬連續(xù)處理方法，它包括將堿活化制造活性炭產(chǎn)生的廢氣通過(guò)排氣管排入氧化塔內(nèi)，對(duì)排氣管進(jìn)行加熱和保溫；將經(jīng)過(guò)步驟1)排出的氣體在氧化塔內(nèi)利用空氣將堿金屬氧化成堿金屬氧化物， 并在氣流中被冷卻；將經(jīng)過(guò)步驟2)冷卻后的堿金屬氧化物粉體在氣流的帶動(dòng)進(jìn)入回收室， 在回收室利用水噴淋溶解進(jìn)行洗滌回收。中國(guó)專(zhuān)利200910009778. 8申請(qǐng)公開(kāi)了一種外加熱立式活性炭活化爐，該活化爐的外筒(13)在下端用電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；外筒(13)的外側(cè)面與爐墻(15)之間設(shè)有加熱通道 (14)，外筒加熱板(3)和內(nèi)筒加熱板(6)沿軸向依次交錯(cuò)布置；外筒抄板(4)和內(nèi)筒抄板 (5)分別用鉸鏈安裝在外筒加熱板(3)和內(nèi)筒加熱板(6)的下側(cè)并呈螺旋分布；分氣管(7) 深入到內(nèi)筒加熱板(6)的下側(cè)，分氣通孔分布在內(nèi)筒加熱板(6)下側(cè)；內(nèi)筒(16)在對(duì)應(yīng)燃燒室(1)的側(cè)壁上開(kāi)有出氣口(17)。由于活性炭的活化過(guò)程通常在高溫下進(jìn)行，用于活化的氫氧化鉀、氫氧化鈉等堿活化劑會(huì)在高溫下分解，形成污染性、腐蝕性極強(qiáng)的鉀蒸汽、鈉蒸汽，上述技術(shù)方案的缺點(diǎn)是，未設(shè)置專(zhuān)門(mén)用于回收處理鉀蒸汽、鈉蒸汽的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種高比表面活性炭的制備系統(tǒng)，其設(shè)有能回收鉀蒸汽、鈉蒸汽的回收裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種制備高比表面活性炭的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括氮?dú)夤?yīng)裝置，其通過(guò)第一連接管道與活化爐的氮?dú)膺M(jìn)氣口相連通；

活化爐，其為密閉容器，其內(nèi)設(shè)有加熱裝置；該活化爐包括第一出氣口和氮?dú)膺M(jìn)氣口 ；其中，氮?dú)膺M(jìn)氣口處設(shè)形成氮?dú)鈿饽?，第一出氣口處連接有第二連接管道；第一回收裝置，其為內(nèi)設(shè)吸收液的密閉容器，第二連接管道插進(jìn)第一回收裝置內(nèi)， 并延伸到吸收液的液面以下；吸收液的液面上部設(shè)有出氣口。本發(fā)明的裝置適用于以堿為活化劑的活化反應(yīng)。例如，以氫氧化鉀為活化劑，其與炭顆粒在高溫下的反應(yīng)為K0H+C — K2C03+K20+H2K0H、K2C03、K20對(duì)單個(gè)石墨微晶或微晶群形成刻蝕而生成不同孔徑的孔隙，活化過(guò)程中反應(yīng)生成的小分子氣體，如co、CO2、H2、H2O、H2S等，沿著已有孔道流出的過(guò)程中，因高溫膨脹而起到擴(kuò)孔的作用。另外，在活化的過(guò)程中，會(huì)有金屬鉀蒸汽產(chǎn)生。金屬鉀蒸汽將進(jìn)入石墨層間，發(fā)揮造孔、擴(kuò)孔的作用。由于金屬鉀蒸汽十分活躍，與空氣直接接觸會(huì)爆炸。為了避免爆炸的發(fā)生，在整個(gè)活化過(guò)程中要通入氮?dú)?，以阻止金屬鉀蒸汽與空氣直接接觸。為了進(jìn)一步提高本發(fā)明之系統(tǒng)的完全性，優(yōu)選地，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，其活化爐進(jìn)一步包括第二出氣口，該第二出氣口處設(shè)有防爆閥，而且上述的氮?dú)鈿饽晃挥谠摲辣y的內(nèi)側(cè)。這樣，當(dāng)活化爐內(nèi)的壓力超過(guò)一定限度，防爆閥門(mén)自動(dòng)打開(kāi)。這樣設(shè)置有兩個(gè)作用一是當(dāng)氣體壓力小時(shí)，擋住活化爐的第二出氣口，作為阻止活化爐內(nèi)的氣體溢出的屏障；二是當(dāng)活化爐內(nèi)的氣體劇烈膨脹超過(guò)一定的限度(例如3公斤)時(shí)，自動(dòng)打開(kāi)，避免活化爐炸膛。氮?dú)鈿饽晃挥诜辣y的內(nèi)側(cè)，與防爆閥門(mén)形成了阻止活化爐內(nèi)的氣體溢出的兩道屏障。這樣即使防爆閥門(mén)打開(kāi)，在氮?dú)鈿饽坏淖钃跸拢罨癄t內(nèi)的氣體仍然無(wú)法溢出。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中及反應(yīng)后，活化爐內(nèi)的氣體通入到第一回收裝置內(nèi)進(jìn)行回收。第一回收裝置內(nèi)的吸收液(例如水)將吸收氣體中的KOH蒸汽、K2CO3蒸汽、K2O蒸汽及高溫鉀蒸汽，以避免這些具有污染性、腐蝕性、爆炸性的危險(xiǎn)氣體通入大氣中。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，活化爐設(shè)有豎直的氣體管道；該氣體管道頂端的出口為第二出氣口，該第二出氣口處設(shè)有防爆閥；該氣體管道的側(cè)壁、第二出氣口的下方開(kāi)有氮?dú)膺M(jìn)氣口。氮?dú)膺M(jìn)氣口位于防爆閥門(mén)之下，不斷通入的高壓氮?dú)庠诘獨(dú)膺M(jìn)氣口處形成氮?dú)鈿饩臁８鶕?jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，第一回收裝置的底部設(shè)有回收液出口及連接于該回收液出口的第一回收管道，該第一回收管道上設(shè)有閥門(mén)。設(shè)置該第一回收管道可以方便地收集第一回收裝置內(nèi)的高濃度溶液，以便于進(jìn)行回收利用。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，該制備系統(tǒng)還可包括第二回收裝置；該第二回收裝置為設(shè)有進(jìn)料口、排氣口、過(guò)濾網(wǎng)的容器；進(jìn)料口設(shè)于第二回收裝置側(cè)壁、過(guò)濾網(wǎng)的下方，并通過(guò)第三連接管道與第一回收裝置的出料口相連通；排氣口設(shè)置于第二回收裝置的頂部、 過(guò)濾網(wǎng)的上方，排氣口外可連接排氣管道。第三連接管道的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，這樣第一回收裝置內(nèi)的氣體在經(jīng)過(guò)第三連接管道的過(guò)程中，有充分的時(shí)間冷卻。冷卻后得到的KOH顆粒、K2CO3 顆粒、K2O顆粒其它粉塵被過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，以確保經(jīng)排氣口排出的氣體無(wú)污染。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，第二回收裝置的底部設(shè)有物料回收口及連接于該物料回收口的第二回收管道，該第二回收管道上設(shè)有閥門(mén)。設(shè)置該第二回收管道可以方便地收集第二回收裝置內(nèi)的固體顆粒及粉塵。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，活化爐為間歇式活化爐，其側(cè)面設(shè)有能打開(kāi)的端蓋。 打開(kāi)端蓋后將盛有活化劑及待活化的炭顆粒的原料容器放入活化爐內(nèi)，然后關(guān)上端蓋進(jìn)行活化反應(yīng)。由于端蓋與爐內(nèi)相連，且端蓋通常為鋼制，為了避免端蓋溫度過(guò)高對(duì)人員、設(shè)備產(chǎn)生危險(xiǎn)，該端蓋上設(shè)有用于通冷卻水的水冷管道。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，活化爐上設(shè)有壓力表，用于顯示火化爐內(nèi)的壓力；第一回收裝置上設(shè)有水位計(jì)，用于顯示第一回收裝置內(nèi)的水位。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，第一回收裝置上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)活化爐內(nèi)的壓力。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，活化爐內(nèi)的加熱裝置具體可為一條或多條電加熱絲。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，活化爐還包括用于控制加熱裝置的加熱控制柜，以實(shí)現(xiàn)精確控制加熱溫度及加熱時(shí)間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果1、通過(guò)設(shè)置第一回收裝置，使活化爐內(nèi)的堿蒸汽得到有效的回收，避免了堿蒸汽直接排到大氣中污染環(huán)境及帶來(lái)安全隱患；2、通過(guò)設(shè)置第二回收裝置，使堿蒸汽冷卻后得到的堿顆粒被過(guò)濾并回收，同時(shí)避免了粉塵排入大氣中；3、通過(guò)設(shè)置防爆閥門(mén)，使防爆閥門(mén)在活化爐內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，避免了活化爐內(nèi)壓力過(guò)大而發(fā)生爆炸；4、氮?dú)鈿饽晃挥诜辣y的內(nèi)側(cè)，即使防爆閥門(mén)打開(kāi)，仍然可以阻擋活化爐內(nèi)的氣體溢出。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的具體實(shí)施例沿著其中軸線(xiàn)的縱向截面的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的具體實(shí)施例，包括活化爐1、氮?dú)夤?yīng)裝置2、第一回收裝置3、第二回收裝置4。其中，活化爐1為密閉容器，其內(nèi)設(shè)有原料容器如鎳坩鍋101、加熱裝置如多條電加熱絲102 ；其頂端設(shè)有豎直的氣體管道103，氣體管道103頂端的出口為第二出氣口，該第二出氣口處設(shè)有防爆閥104，當(dāng)活化爐內(nèi)的氣體劇烈膨脹超過(guò)一定的限度時(shí)，防爆閥104自動(dòng)打開(kāi)。氣體管道103的側(cè)壁、第二出氣口的下方設(shè)有氮?dú)膺M(jìn)氣口 105?；罨癄t1的爐體上設(shè)有第一出氣口 106 ；第一出氣口處106連接有第二連接管道107 ；活化爐1為間歇式活化爐，其側(cè)面設(shè)有能打開(kāi)的端蓋108，端蓋上設(shè)有用于通冷卻水的水冷管道(圖中未示)?；罨癄t1上設(shè)有用于顯示爐內(nèi)的壓力表109?；罨癄t1還包括用于控制電加熱絲102的加熱控制柜110，以實(shí)現(xiàn)精確控制加熱溫度及加熱時(shí)間。氮?dú)夤?yīng)裝置2通過(guò)第一連接管道201與活化爐1的氮?dú)膺M(jìn)氣口 105相連通；第一回收裝置3為密閉容器，其內(nèi)設(shè)有吸收液306，第二連接管道107插進(jìn)第一回收裝置3內(nèi)，并延伸到吸收液306的液面以下；吸收液306液面的上部、第一回收裝置3的頂部設(shè)有出氣口 301。第一回收裝置3的底部設(shè)有回收液出口 302及連接于該回收液出口 302的第一回收管道303，該第一回收管道303上設(shè)有閥門(mén)。第一回收裝置3上設(shè)有用于顯示裝置內(nèi)水位的水位計(jì)304，以及用于調(diào)節(jié)活化爐1內(nèi)壓力的壓力調(diào)節(jié)閥305。第二回收裝置4為密閉容器，其設(shè)有進(jìn)料口 401、物料回收口 402、排氣口 403、過(guò)濾網(wǎng)405。進(jìn)料口 401設(shè)于第二回收裝置4的側(cè)壁、過(guò)濾網(wǎng)405的下方，并通過(guò)第三連接管道 404與第一回收裝置3的出氣口 301相連通；物料回收口 402位于第二回收裝置4的底部； 排氣口 403設(shè)置于第二回收裝置4的頂部、過(guò)濾網(wǎng)405的上方。排氣口 403外連接有排氣管道408。第三連接管道404的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，這樣第一回收裝置3內(nèi)的氣體在經(jīng)過(guò)第三連接管道404的過(guò)程中，有充分的時(shí)間冷卻。第二回收管道406連接于物料回收口 402，該第二回收管道406上設(shè)有閥門(mén)。雖然本發(fā)明以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍。任何本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的改進(jìn)，即凡是依照本發(fā)明所做的同等改進(jìn)，應(yīng)為本發(fā)明的發(fā)明范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種制備高比表面活性炭的系統(tǒng)，其包括氮?dú)夤?yīng)裝置，其通過(guò)第一連接管道與活化爐的氮?dú)膺M(jìn)氣口相連通；活化爐，其為密閉容器，其內(nèi)設(shè)有加熱裝置；所述活化爐包括第一出氣口和氮?dú)膺M(jìn)氣口 ；所述的氮?dú)膺M(jìn)氣口處設(shè)形成氮?dú)鈿饽?，所述的第一出氣口處連接有第二連接管道；第一回收裝置，其為內(nèi)設(shè)吸收液的密閉容器，所述第二連接管道插進(jìn)所述第一回收裝置內(nèi)，并延伸到所述吸收液的液面以下；所述吸收液的液面上部設(shè)有出氣口。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述的活化爐進(jìn)一步包括第二出氣口，所述的第二出氣口處設(shè)有防爆閥，所述的氮?dú)鈿饽晃挥谠摲辣y的內(nèi)側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述的活化爐設(shè)有豎直的氣體管道；該氣體管道頂端的出口設(shè)置為所述的第二出氣口 ；該氣體管道的側(cè)壁、所述第二出氣口的下方設(shè)置有所述的氮?dú)膺M(jìn)氣口。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述的第一回收裝置的底部設(shè)有回收液出口及連接于該回收液出口的第一回收管道，該第一回收管道上設(shè)有閥門(mén)。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的系統(tǒng)，其中，所述的系統(tǒng)還包括第二回收裝置；所述第二回收裝置為設(shè)有進(jìn)料口、排氣口、過(guò)濾網(wǎng)的容器；所述進(jìn)料口設(shè)于所述第二回收裝置側(cè)壁、 所述過(guò)濾網(wǎng)的下方，并通過(guò)第三連接管道與所述第一回收裝置的出料口相連通；所述排氣口設(shè)置于所述第二回收裝置的頂部、所述過(guò)濾網(wǎng)的上方。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述第二回收裝置的底部設(shè)有物料回收口及連接于該物料回收口的第二回收管道，所述第二回收管道上設(shè)有閥門(mén)。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的系統(tǒng)，其中，所述活化爐的側(cè)面設(shè)有能打開(kāi)的端蓋，該端蓋上設(shè)有水冷管道。
8.如權(quán)利要求1-6之一所述的系統(tǒng)，其中，所述活化爐上設(shè)有壓力表；所述第一回收裝置上設(shè)有水位計(jì)。
9.如權(quán)利要求1-6之一所述的系統(tǒng)，其中，所述第一回收裝置上設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)所述活化爐內(nèi)的壓力。
10.如權(quán)利要求1-6之一所述的系統(tǒng)，其中，所述的系統(tǒng)還包括用于控制所述加熱裝置的加熱控制柜。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種高比表面活性炭的制備系統(tǒng)，其包括氮?dú)夤?yīng)裝置，其通過(guò)第一連接管道與活化爐的氮?dú)膺M(jìn)氣口相連通；活化爐，其為密閉容器，其內(nèi)設(shè)有加熱裝置；活化爐包括第一出氣口、氮?dú)膺M(jìn)氣口；第一回收裝置，其為內(nèi)設(shè)吸收液的密閉容器。通過(guò)設(shè)置回收裝置吸收活化爐內(nèi)的堿蒸汽，避免了堿蒸汽直接排到大氣中污染環(huán)境及帶來(lái)安全隱患，同時(shí)使堿蒸汽冷卻后得到的堿顆粒被過(guò)濾并回收，避免了粉塵排入大氣中；通過(guò)設(shè)置防爆閥門(mén)，使防爆閥門(mén)在活化爐內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)自動(dòng)打開(kāi)，避免了活化爐內(nèi)壓力過(guò)大；氮?dú)鈿饽晃挥诜辣y的內(nèi)側(cè)，即使防爆閥門(mén)打開(kāi)，仍然可以阻擋活化爐內(nèi)的氣體溢出。
文檔編號(hào)C01B31/12GK102249227SQ20111015783
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
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