一種內輻射熱式活化爐的制作方法
【專利摘要】一種內輻射熱式活化爐，利用內輻射加熱方式，將熱輻射加熱體設置在活化爐內腔中，利用活化產生的可燃氣與供入的空氣接觸燃燒，為炭化料活化提供輻射能量，所述活化爐前端設置炭化料進料口，后端設置活性炭出料口，所述炭化料進料口和活性炭出料口分別與活化爐內腔相連通，所述內腔為炭化料活化區(qū)，其特征在于，沿該內腔軸向設置有熱輻射加熱體，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設置若干空氣輸入管路；所述熱輻射加熱體用于將吸進熱輻射加熱體內的活化產生的可燃氣與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腔中的炭化料活化供熱。
【專利說明】
一種內輻射熱式活化爐
技術領域
[0001]本實用新型涉及活性炭生產技術領域，特別是一種內輻射熱式活化爐。
【背景技術】
[0002]活化爐是生產活性炭的核心設備。國內生產活性炭的爐型有燜燒爐、管式爐、轉爐、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量大，質量控制穩(wěn)定，操作容易等優(yōu)點，而被普遍使用。但斯列普爐的使用壽命較短、經常要停爐大修，而且停爐和起爐的時間都很長，操作不便。轉爐是近些年開發(fā)較快的一種爐型，目前許多斯列普爐開始被轉爐所取代?，F(xiàn)在的轉爐一般都是內熱式的，但需要在爐內直接燃燒一部分炭化料放熱提供活化所必需的熱量，這樣的內熱式轉爐在炭化料活化的同時直接燃燒炭化料，導致活化產品即活性炭的得率低，含灰量高，而且爐內由于局部燃燒溫度過高引起結渣影響運行的穩(wěn)定性。
【實用新型內容】
[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中存在的缺陷，提供一種內輻射熱式活化爐，利用內輻射加熱方式，將熱輻射加熱體設置在活化爐內腔中，利用活化產生的可燃氣與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)定運行；而且使活性炭的得率更高，生產出的活性炭產量高、灰分低、吸附性能指標尚，提尚了活性炭的品質。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]一種內輻射熱式活化爐，所述活化爐前端設置炭化料進料口，后端設置活性炭出料口，所述炭化料進料口和活性炭出料口分別與活化爐內腔相連通，所述內腔為炭化料活化區(qū)，其特征在于，沿該內腔軸向設置有熱輻射加熱體，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設置若干空氣輸入管路;所述熱輻射加熱體用于將吸進熱輻射加熱體內的活化產生的可燃氣與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腔中的炭化料活化供熱。
[0006]所述活化爐為旋轉式圓筒形爐體，所述熱輻射加熱體構成圓筒形爐體的內環(huán)，圍繞所述熱輻射加熱體的圓筒狀炭化料活化區(qū)構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。
[0009]所述外環(huán)的每個分隔板上焊接有導流板，導流板與分隔板的角度為45°±2°，導流板的高度為分隔板高度的30?40%。
[0010]每個子活化區(qū)中供入的活化用蒸汽量與炭的質量比為0.1?0.50。
[0011]所述熱輻射加熱體內對角布有2根空氣輸入管路，其長度比為2?3:1，所述空氣輸入管路上開有若干個空氣出口，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側澆注重質澆注料，其厚度為30?45cm。
[0014]所述熱輻射加熱體為中空圓管，采用能承受1300°C以上高溫的特種鋼制成。
[0015]所述炭化料進料口具有螺旋進料器，進料口內設置有傾斜導流板，所述螺旋進料器的一端連接傾斜導流板，所述螺旋進料器的另一端連接螺旋驅動裝置，所述螺旋進料器的上方設置有炭化料料倉，所述炭化料料倉的底部與所述螺旋進料器相連接。
[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系統(tǒng);所述引風系統(tǒng)將炭化料活化成活性炭過程中產生的可燃氣從所述熱輻射加熱體的前端吸入到所述熱輻射加熱體中空的管狀通道內。
[0017]本發(fā)明的技術效果如下:
[0018]本發(fā)明提供的一種內輻射熱式活化爐，利用內輻射加熱方式，將熱輻射加熱體設置在活化爐內腔中，利用活化產生的可燃氣與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、吸附性能指標尚，提尚了活性炭的品質。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明技術方案的優(yōu)點在于:
[0020]1、本發(fā)明的活化爐結構更加緊湊合理，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，可實現(xiàn)在1200°C左右溫度下長期、連續(xù)穩(wěn)定生產顆粒狀活性炭，炭化料不與氧接觸因而不氧化，活性炭的得率較現(xiàn)有轉爐更尚，廣量尚、灰分低、吸附性能指標尚;
[0021]2、本發(fā)明在活化爐內設置熱輻射加熱體，實現(xiàn)了活化產生的可燃氣在轉爐內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，并能達到排放煙氣清潔。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的內輻射熱式活化爐實施例的正面剖面示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的內輻射熱式活化爐實施例的側面剖面示意圖。
[0024]附圖標記列示如下:1_爐體;2-進料口；3-螺旋進料器;4-出料口； 5-空氣出口；6-爐體外壁;7-螺旋驅動裝置;8-后端穿出段;9-傾斜導流板;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-導流板。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖的實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0026]如圖1、圖2所示，是本發(fā)明的內輻射熱式活化爐實施例的正面和側面剖面示意圖。
[0027]如圖1所示，內輻射熱式活化爐，包括爐體I，爐體I前端設置炭化料進料口2，后端設置活性炭出料口 4，炭化料進料口 2和活性炭出料口 4分別與活化爐內腔相連通，所述內腔即為炭化料活化區(qū);沿該內腔5內軸向設置有熱輻射加熱體11，熱輻射加熱體11為中空的管狀通道；中空的管狀通道內設置若干空氣輸入管路12;熱輻射加熱體11用于將吸進熱輻射加熱體內的活化產生的可燃氣與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腔中的炭化料活化供熱;熱輻射加熱體11內分布的若干空氣輸入管路12上開有若干個空氣出口 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為旋轉式圓筒形爐體，熱輻射加熱體11構成圓筒形爐體的內環(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上還焊接有導流板15。
[0029]另外，炭化料進料口2具有螺旋進料器3，進料口內設置有傾斜導流板9，螺旋進料器3的一端連接傾斜導流板9，螺旋進料器3的另一端連接螺旋驅動裝置7，螺旋進料器的上方設置有炭化料料倉(圖中未畫出)，炭化料料倉的底部與所述螺旋進料器相連接;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系統(tǒng)(圖中未畫出)；引風系統(tǒng)將炭化料活化成活性炭過程中產生的可燃氣從所述熱輻射加熱體的前端吸入到所述熱輻射加熱體中空的管狀通道內，使活化產生的可燃氣與供入的空氣接觸燃燒放出熱量。
[0030]本發(fā)明實施例的活化爐體I為旋轉式圓形爐體，其進料端比出料端高，傾斜角度在I?2° ;活化轉爐的爐體外壁內側澆注重質澆注料，其厚度為30?45cm;內環(huán)(熱輻射加熱體)11為中空圓管，中空圓管為耐高溫特種鋼，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分隔成獨立的格子為子活化區(qū)，格子數(shù)量為4?10個;外環(huán)10的每個分隔板14上焊接有導流板15，導流板15與分隔板14的角度為45°，導流板15的高度為分隔板高度的三分之一；外環(huán)10的每個格子(子活化區(qū))中供入的蒸汽量與炭的質量比為0.1?0.50;內環(huán)11中靠近進料端對角布有2根空氣管，其長度比為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接頭分別送入的，內層通蒸汽，外層通空氣。
[0031 ]料倉中的顆粒狀炭化料由螺旋進料器3送入旋轉式活化爐的進料口，進料口 2內設置的傾斜導流板9，均勻地將炭化料送入活化區(qū)外環(huán)10的每個子活化區(qū)中，依靠活化轉爐I本身的旋轉和每個子活化區(qū)中的導流板15推動，炭化料由進料端向出料端移動，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)的每個子活化區(qū)中，與碳發(fā)生化學反應生成活性炭;活化產生的可燃氣，由與熱輻射加熱體11的后端穿出段8連接的引風系統(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，與空氣輸入管路12供入的空氣接觸燃燒，產生的高溫熱通過內環(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爐I中的停留時間為120分鐘，控制進料速度和活化爐的轉速，從而保證活性炭在轉爐內的停留時間和活性炭的質量;控制引風系統(tǒng)的引風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為管狀固體密封結構，生成的活性炭固體由轉爐出料口 4排出活化爐，進入旋轉冷卻裝置降溫包裝。
[0032]在此指明，以上敘述有助于本領域技術人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實質內容的對以上敘述的等同替換、修飾改進和/或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。
【主權項】
1.一種內輻射熱式活化爐，所述活化爐前端設置炭化料進料口，后端設置活性炭出料口，所述炭化料進料口和活性炭出料口分別與活化爐內腔相連通，所述內腔為炭化料活化區(qū)，其特征在于，沿該內腔軸向設置有熱輻射加熱體，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設置若干空氣輸入管路;所述熱輻射加熱體用于將吸進熱輻射加熱體內的活化產生的可燃氣與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腔中的炭化料活化供熱。2.根據(jù)權利要求1所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述活化爐為旋轉式圓筒形爐體，所述熱輻射加熱體構成圓筒形爐體的內環(huán)，圍繞所述熱輻射加熱體的圓筒狀炭化料活化區(qū)構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)權利要求2所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述外環(huán)與內環(huán)的截面積比為0.35?0.60。4.根據(jù)權利要求2所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述子活化區(qū)的數(shù)量為4?10個。5.根據(jù)權利要求2所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述外環(huán)的每個分隔板上焊接有導流板，導流板與分隔板的角度為45° ±2°，導流板的高度為分隔板高度的30?40%。6.根據(jù)權利要求1所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，每個子活化區(qū)中供入的活化用蒸汽量與炭的質量比為0.1?0.50。7.根據(jù)權利要求1所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述熱輻射加熱體內對角布有2根空氣輸入管路，其長度比為2?3:1，所述空氣輸入管路上開有若干個空氣出口，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)權利要求1所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述活化爐的進料端比出料端高，傾斜角度在I?2°。9.根據(jù)權利要求1所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述活化爐的爐體外壁內側饒注重質饒注料，其厚度為30?45cm。10.根據(jù)權利要求1所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述熱輻射加熱體為中空圓管，采用能承受1300°C以上高溫的特種鋼制成。11.根據(jù)權利要求1所述的一種內輻射熱式活化爐，其特征在于，所述炭化料進料口具有螺旋進料器，進料口內設置有傾斜導流板，所述螺旋進料器的一端連接傾斜導流板，所述螺旋進料器的另一端連接螺旋驅動裝置，所述螺旋進料器的上方設置有炭化料料倉，所述炭化料料倉的底部與所述螺旋進料器相連接。12.根據(jù)權利要求1所述的一種內輻射熱式活化爐，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系統(tǒng);所述引風系統(tǒng)將炭化料活化成活性炭過程中產生的可燃氣從所述熱輻射加熱體的前端吸入到所述熱輻射加熱體中空的管狀通道內。
【文檔編號】C01B31/08GK205527769SQ201620111021
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月2日
【發(fā)明人】汪印, 趙陸凱, 張光華
【申請人】江蘇優(yōu)華達環(huán)保材料科技有限公司