一種內(nèi)輻射熱式活化爐的制作方法
【專利摘要】一種內(nèi)輻射熱式活化爐，利用內(nèi)輻射加熱方式，將熱輻射加熱體設(shè)置在活化爐內(nèi)腔中，利用活化產(chǎn)生的可燃?xì)馀c供入的空氣接觸燃燒，為炭化料活化提供輻射能量，所述活化爐前端設(shè)置炭化料進(jìn)料口，后端設(shè)置活性炭出料口，所述炭化料進(jìn)料口和活性炭出料口分別與活化爐內(nèi)腔相連通，所述內(nèi)腔為炭化料活化區(qū)，其特征在于，沿該內(nèi)腔軸向設(shè)置有熱輻射加熱體，所述熱輻射加熱體為中空的管狀通道，所述中空的管狀通道內(nèi)設(shè)置若干空氣輸入管路；所述熱輻射加熱體用于將吸進(jìn)熱輻射加熱體內(nèi)的活化產(chǎn)生的可燃?xì)馀c供入的空氣接觸燃燒放出熱量，并通過所述熱輻射加熱體外壁輻射給活化爐內(nèi)腔中的炭化料活化供熱。
【專利說明】
一種內(nèi)輻射熱式活化爐
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及活性炭生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種內(nèi)輻射熱式活化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]活化爐是生產(chǎn)活性炭的核心設(shè)備。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)活性炭的爐型有燜燒爐、管式爐、轉(zhuǎn)爐、沸騰爐、平板爐、多段爐、斯列普爐等爐型。在這些爐型中，由于斯列普爐具有產(chǎn)量大，質(zhì)量控制穩(wěn)定，操作容易等優(yōu)點(diǎn)，而被普遍使用。但斯列普爐的使用壽命較短、經(jīng)常要停爐大修，而且停爐和起爐的時(shí)間都很長(zhǎng)，操作不便。轉(zhuǎn)爐是近些年開發(fā)較快的一種爐型，目前許多斯列普爐開始被轉(zhuǎn)爐所取代。現(xiàn)在的轉(zhuǎn)爐一般都是內(nèi)熱式的，但需要在爐內(nèi)直接燃燒一部分炭化料放熱提供活化所必需的熱量，這樣的內(nèi)熱式轉(zhuǎn)爐在炭化料活化的同時(shí)直接燃燒炭化料，導(dǎo)致活化產(chǎn)品即活性炭的得率低，含灰量高，而且爐內(nèi)由于局部燃燒溫度過高引起結(jié)渣影響運(yùn)行的穩(wěn)定性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種內(nèi)輻射熱式活化爐，利用內(nèi)輻射加熱方式，將熱輻射加熱體設(shè)置在活化爐內(nèi)腔中，利用活化產(chǎn)生的可燃?xì)馀c供入的空氣接觸燃燒，為炭化料活化提供輻射能量，不需要燃燒炭化料，也不需要添加外部燃料，節(jié)能、環(huán)保，穩(wěn)定運(yùn)行；而且使活性炭的得率更高，生產(chǎn)出的活性炭產(chǎn)量高、灰分低、吸附性能指標(biāo)尚，提尚了活性炭的品質(zhì)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種內(nèi)輻射熱式活化爐，所述活化爐前端設(shè)置炭化料進(jìn)料口，后端設(shè)置活性炭出料口，所述炭化料進(jìn)料口和活性炭出料口分別與活化爐內(nèi)腔相連通，所述內(nèi)腔為炭化料活化區(qū)，其特征在于，沿該內(nèi)腔軸向設(shè)置有熱輻射加熱體，所述熱輻射加熱體為中空的管狀通道，所述中空的管狀通道內(nèi)設(shè)置若干空氣輸入管路;所述熱輻射加熱體用于將吸進(jìn)熱輻射加熱體內(nèi)的活化產(chǎn)生的可燃?xì)馀c供入的空氣接觸燃燒放出熱量，并通過所述熱輻射加熱體外壁輻射給活化爐內(nèi)腔中的炭化料活化供熱。
[0006]所述活化爐為旋轉(zhuǎn)式圓筒形爐體，所述熱輻射加熱體構(gòu)成圓筒形爐體的內(nèi)環(huán)，圍繞所述熱輻射加熱體的圓筒狀炭化料活化區(qū)構(gòu)成圓筒形爐體的外環(huán)，所述炭化料活化區(qū)中具有若干分隔板，所述分隔板將活化區(qū)縱向分隔為若干子活化區(qū)，每個(gè)子活化區(qū)中具有通過爐體外壁穿入的若干蒸汽輸入管路。
[0007]所述外環(huán)與內(nèi)環(huán)的截面積比為0.35?0.60。
[0008]所述子活化區(qū)的數(shù)量為4?10個(gè)。
[0009]所述外環(huán)的每個(gè)分隔板上焊接有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板與分隔板的角度為45°±2°，導(dǎo)流板的高度為分隔板高度的30?40%。
[0010]每個(gè)子活化區(qū)中供入的活化用蒸汽量與炭的質(zhì)量比為0.1?0.50。
[0011]所述熱輻射加熱體內(nèi)對(duì)角布有2根空氣輸入管路，其長(zhǎng)度比為2?3:1，所述空氣輸入管路上開有若干個(gè)空氣出口，開孔直徑為3?5mm，開孔率為3.0?4.5 % ;所述空氣輸入管路在所述熱輻射加熱體前端橫向穿出所述活化爐爐體外壁。
[0012]所述活化爐的進(jìn)料端比出料端高，傾斜角度在I?2°。
[0013]所述活化爐的爐體外壁內(nèi)側(cè)澆注重質(zhì)澆注料，其厚度為30?45cm。
[0014]所述熱輻射加熱體為中空?qǐng)A管，采用能承受1300°C以上高溫的特種鋼制成。
[0015]所述炭化料進(jìn)料口具有螺旋進(jìn)料器，進(jìn)料口內(nèi)設(shè)置有傾斜導(dǎo)流板，所述螺旋進(jìn)料器的一端連接傾斜導(dǎo)流板，所述螺旋進(jìn)料器的另一端連接螺旋驅(qū)動(dòng)裝置，所述螺旋進(jìn)料器的上方設(shè)置有炭化料料倉(cāng)，所述炭化料料倉(cāng)的底部與所述螺旋進(jìn)料器相連接。
[0016]所述熱輻射管體具有后端穿出段，所述后端穿出段穿過爐體后端后通過軟連接裝置連接引風(fēng)系統(tǒng);所述引風(fēng)系統(tǒng)將炭化料活化成活性炭過程中產(chǎn)生的可燃?xì)鈴乃鰺彷椛浼訜狍w的前端吸入到所述熱輻射加熱體中空的管狀通道內(nèi)。
[0017]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
[0018]本發(fā)明提供的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，利用內(nèi)輻射加熱方式，將熱輻射加熱體設(shè)置在活化爐內(nèi)腔中，利用活化產(chǎn)生的可燃?xì)馀c供入的空氣接觸燃燒，為炭化料活化提供輻射能量，不需要燃燒炭化料，也不需要添加外部燃料，節(jié)能、環(huán)保，穩(wěn)定運(yùn)行，而且使活性炭的得率更尚，生廣出的活性炭廣量尚、灰分低、吸附性能指標(biāo)尚，提尚了活性炭的品質(zhì)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0020]1、本發(fā)明的活化爐結(jié)構(gòu)更加緊湊合理，將炭化料活化區(qū)用若干分隔板分隔為若干子活化區(qū)，將炭化料分別置于不同的分隔腔中，受熱更加均勻，可實(shí)現(xiàn)在1200°C左右溫度下長(zhǎng)期、連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)顆粒狀活性炭，炭化料不與氧接觸因而不氧化，活性炭的得率較現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐更尚，廣量尚、灰分低、吸附性能指標(biāo)尚;
[0021]2、本發(fā)明在活化爐內(nèi)設(shè)置熱輻射加熱體，實(shí)現(xiàn)了活化產(chǎn)生的可燃?xì)庠谵D(zhuǎn)爐內(nèi)部即能返回燃燒為活化提供輻射能量，幾乎不需要添加外部燃料，也不需要直接燃燒炭化料放熱提供活化所需的熱量，提高了系統(tǒng)的能量利用效率，并能達(dá)到排放煙氣清潔。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的內(nèi)輻射熱式活化爐實(shí)施例的正面剖面示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的內(nèi)輻射熱式活化爐實(shí)施例的側(cè)面剖面示意圖。
[0024]附圖標(biāo)記列示如下:1_爐體;2-進(jìn)料口；3-螺旋進(jìn)料器;4-出料口； 5-空氣出口；6-爐體外壁;7-螺旋驅(qū)動(dòng)裝置;8-后端穿出段;9-傾斜導(dǎo)流板;10-炭化料活化區(qū)；11-熱輻射加熱體;12-空氣輸入管路;13-蒸汽輸入管路;14-分隔板;15-導(dǎo)流板。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0026]如圖1、圖2所示，是本發(fā)明的內(nèi)輻射熱式活化爐實(shí)施例的正面和側(cè)面剖面示意圖。
[0027]如圖1所示，內(nèi)輻射熱式活化爐，包括爐體I，爐體I前端設(shè)置炭化料進(jìn)料口2，后端設(shè)置活性炭出料口 4，炭化料進(jìn)料口 2和活性炭出料口 4分別與活化爐內(nèi)腔相連通，所述內(nèi)腔即為炭化料活化區(qū);沿該內(nèi)腔5內(nèi)軸向設(shè)置有熱輻射加熱體11，熱輻射加熱體11為中空的管狀通道；中空的管狀通道內(nèi)設(shè)置若干空氣輸入管路12;熱輻射加熱體11用于將吸進(jìn)熱輻射加熱體內(nèi)的活化產(chǎn)生的可燃?xì)馀c供入的空氣接觸燃燒放出熱量，并通過所述熱輻射加熱體外壁輻射給活化爐內(nèi)腔中的炭化料活化供熱;熱輻射加熱體11內(nèi)分布的若干空氣輸入管路12上開有若干個(gè)空氣出口 5;空氣輸入管路12在熱輻射加熱體11的前端橫向穿出活化爐的爐體外壁6通向爐外。
[0028]如圖2所示，爐體I為旋轉(zhuǎn)式圓筒形爐體，熱輻射加熱體11構(gòu)成圓筒形爐體的內(nèi)環(huán)，圍繞所述熱輻射加熱體的圓筒狀炭化料活化區(qū)10構(gòu)成圓筒形爐體的外環(huán)，外環(huán)(炭化料活化區(qū)HO中具有若干分隔板14，分隔板14將活化區(qū)10縱向分隔為若干子活化區(qū)，每個(gè)子活化區(qū)中具有通過爐體外壁6穿入的若干蒸汽輸入管路13;分隔板14上還焊接有導(dǎo)流板15。
[0029]另外，炭化料進(jìn)料口2具有螺旋進(jìn)料器3，進(jìn)料口內(nèi)設(shè)置有傾斜導(dǎo)流板9，螺旋進(jìn)料器3的一端連接傾斜導(dǎo)流板9，螺旋進(jìn)料器3的另一端連接螺旋驅(qū)動(dòng)裝置7，螺旋進(jìn)料器的上方設(shè)置有炭化料料倉(cāng)(圖中未畫出)，炭化料料倉(cāng)的底部與所述螺旋進(jìn)料器相連接;熱輻射加熱體11具有后端穿出段8，后端穿出段穿過爐體后端后通過軟連接裝置連接引風(fēng)系統(tǒng)(圖中未畫出)；引風(fēng)系統(tǒng)將炭化料活化成活性炭過程中產(chǎn)生的可燃?xì)鈴乃鰺彷椛浼訜狍w的前端吸入到所述熱輻射加熱體中空的管狀通道內(nèi)，使活化產(chǎn)生的可燃?xì)馀c供入的空氣接觸燃燒放出熱量。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例的活化爐體I為旋轉(zhuǎn)式圓形爐體，其進(jìn)料端比出料端高，傾斜角度在I?2° ;活化轉(zhuǎn)爐的爐體外壁內(nèi)側(cè)澆注重質(zhì)澆注料，其厚度為30?45cm;內(nèi)環(huán)(熱輻射加熱體)11為中空?qǐng)A管，中空?qǐng)A管為耐高溫特種鋼，能承受1300°C的高溫;外環(huán)(炭化料活化區(qū))10與內(nèi)環(huán)(熱福射加熱體)11的截面積比為0.35?0.60，外環(huán)10被分隔板14分隔成獨(dú)立的格子為子活化區(qū)，格子數(shù)量為4?10個(gè);外環(huán)10的每個(gè)分隔板14上焊接有導(dǎo)流板15，導(dǎo)流板15與分隔板14的角度為45°，導(dǎo)流板15的高度為分隔板高度的三分之一；外環(huán)10的每個(gè)格子(子活化區(qū))中供入的蒸汽量與炭的質(zhì)量比為0.1?0.50;內(nèi)環(huán)11中靠近進(jìn)料端對(duì)角布有2根空氣管，其長(zhǎng)度比為2?3:1，每根管上開有若干空氣出口 5，開孔直徑為3?5mm，開孔率為3.0?4.5%;蒸汽和空氣是由與爐體連接的雙層旋轉(zhuǎn)接頭分別送入的，內(nèi)層通蒸汽，外層通空氣。
[0031 ]料倉(cāng)中的顆粒狀炭化料由螺旋進(jìn)料器3送入旋轉(zhuǎn)式活化爐的進(jìn)料口，進(jìn)料口 2內(nèi)設(shè)置的傾斜導(dǎo)流板9，均勻地將炭化料送入活化區(qū)外環(huán)10的每個(gè)子活化區(qū)中，依靠活化轉(zhuǎn)爐I本身的旋轉(zhuǎn)和每個(gè)子活化區(qū)中的導(dǎo)流板15推動(dòng)，炭化料由進(jìn)料端向出料端移動(dòng)，活化用蒸汽通過通向爐外的蒸汽輸入管路13均勻送入外環(huán)的每個(gè)子活化區(qū)中，與碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成活性炭;活化產(chǎn)生的可燃?xì)?，由與熱輻射加熱體11的后端穿出段8連接的引風(fēng)系統(tǒng)沿著熱輻射管體11外壁從熱輻射管體11的前端吸入到熱輻射管體11中空的管狀通道內(nèi)，與空氣輸入管路12供入的空氣接觸燃燒，產(chǎn)生的高溫?zé)嵬ㄟ^內(nèi)環(huán)外壁輻射給外環(huán)中的炭活化所需。顆粒炭化料在活化轉(zhuǎn)爐I中的停留時(shí)間為120分鐘，控制進(jìn)料速度和活化爐的轉(zhuǎn)速，從而保證活性炭在轉(zhuǎn)爐內(nèi)的停留時(shí)間和活性炭的質(zhì)量;控制引風(fēng)系統(tǒng)的引風(fēng)量和供入空氣量的大小，從而保證活化爐的壓力在微正壓和活化溫度為950°C;出料口4為管狀固體密封結(jié)構(gòu)，生成的活性炭固體由轉(zhuǎn)爐出料口 4排出活化爐，進(jìn)入旋轉(zhuǎn)冷卻裝置降溫包裝。
[0032]在此指明，以上敘述有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實(shí)質(zhì)內(nèi)容的對(duì)以上敘述的等同替換、修飾改進(jìn)和/或刪繁從簡(jiǎn)而進(jìn)行的實(shí)施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)輻射熱式活化爐，所述活化爐前端設(shè)置炭化料進(jìn)料口，后端設(shè)置活性炭出料口，所述炭化料進(jìn)料口和活性炭出料口分別與活化爐內(nèi)腔相連通，所述內(nèi)腔為炭化料活化區(qū)，其特征在于，沿該內(nèi)腔軸向設(shè)置有熱輻射加熱體，所述熱輻射加熱體為中空的管狀通道，所述中空的管狀通道內(nèi)設(shè)置若干空氣輸入管路;所述熱輻射加熱體用于將吸進(jìn)熱輻射加熱體內(nèi)的活化產(chǎn)生的可燃?xì)馀c供入的空氣接觸燃燒放出熱量，并通過所述熱輻射加熱體外壁輻射給活化爐內(nèi)腔中的炭化料活化供熱。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述活化爐為旋轉(zhuǎn)式圓筒形爐體，所述熱輻射加熱體構(gòu)成圓筒形爐體的內(nèi)環(huán)，圍繞所述熱輻射加熱體的圓筒狀炭化料活化區(qū)構(gòu)成圓筒形爐體的外環(huán)，所述炭化料活化區(qū)中具有若干分隔板，所述分隔板將活化區(qū)縱向分隔為若干子活化區(qū)，每個(gè)子活化區(qū)中具有通過爐體外壁穿入的若干蒸汽輸入管路。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述外環(huán)與內(nèi)環(huán)的截面積比為0.35?0.60。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述子活化區(qū)的數(shù)量為4?10個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述外環(huán)的每個(gè)分隔板上焊接有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板與分隔板的角度為45° ±2°，導(dǎo)流板的高度為分隔板高度的30?40%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，每個(gè)子活化區(qū)中供入的活化用蒸汽量與炭的質(zhì)量比為0.1?0.50。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述熱輻射加熱體內(nèi)對(duì)角布有2根空氣輸入管路，其長(zhǎng)度比為2?3:1，所述空氣輸入管路上開有若干個(gè)空氣出口，開孔直徑為3?5mm，開孔率為3.0?4.5%;所述空氣輸入管路在所述熱輻射加熱體前端橫向穿出所述活化爐爐體外壁。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述活化爐的進(jìn)料端比出料端高，傾斜角度在I?2°。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述活化爐的爐體外壁內(nèi)側(cè)饒注重質(zhì)饒注料，其厚度為30?45cm。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述熱輻射加熱體為中空?qǐng)A管，采用能承受1300°C以上高溫的特種鋼制成。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述炭化料進(jìn)料口具有螺旋進(jìn)料器，進(jìn)料口內(nèi)設(shè)置有傾斜導(dǎo)流板，所述螺旋進(jìn)料器的一端連接傾斜導(dǎo)流板，所述螺旋進(jìn)料器的另一端連接螺旋驅(qū)動(dòng)裝置，所述螺旋進(jìn)料器的上方設(shè)置有炭化料料倉(cāng)，所述炭化料料倉(cāng)的底部與所述螺旋進(jìn)料器相連接。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)輻射熱式活化爐，其特征在于，所述熱輻射管體具有后端穿出段，所述后端穿出段穿過爐體后端后通過軟連接裝置連接引風(fēng)系統(tǒng);所述引風(fēng)系統(tǒng)將炭化料活化成活性炭過程中產(chǎn)生的可燃?xì)鈴乃鰺彷椛浼訜狍w的前端吸入到所述熱輻射加熱體中空的管狀通道內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C01B31/08GK205527769SQ201620111021
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】汪印, 趙陸凱, 張光華
【申請(qǐng)人】江蘇優(yōu)華達(dá)環(huán)保材料科技有限公司