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        內外熱結合的二級連續式 活性炭生產方法及其裝置
        編輯:活性炭廠家直銷   時間:2020-07-06

        技術領域

        本發明涉及一種活性炭生產方法及其裝置,尤其是主要用 竹、木屑為原料的既用外熱源又利用內熱的炭化爐與活化爐分離 的連續式活性炭生產方法及其裝置。

        背景技術

        利用氯化鋅、磷酸等化學品與木(竹)屑混合進行活化來 生產活性炭,廣泛采用平板爐生產,木屑鋪在平板上,用煙道供 熱,貼板的下層木屑受熱大,中層其次,上層受熱最小,需不斷 用小耙翻動木屑,工作強度大,工效低,鋪在平板爐不同部位的 木屑,受熱不勻,使原料的反應也不均勻,不充分,影響產品的 得率和質量。在生產實踐中,有應用傾斜安裝的回轉爐來生產活 性炭,將炭化和活化過程置于同一爐膛中進行,熱的利用不充分, 余熱逸散損失,單一的外熱式高溫加熱,原料易結壁、滾動結球、 結塊,影響產品質量。外熱式卷爐也存在著結壁、結球、結塊的 問題。

        CN2467497公告了舒保華先生的“生產活性炭的多級攪拌式 連續反應爐”專利技術,多級串聯爐各對應于不同的加溫段,進 行不同的化學反應,調節方便,得率與品質較好,但爐子多級, 設備成本高。

        CN1058944公開了成剛先生的“密封臥式活性炭纖維碳活化 爐”,要求絕對密封,制作難度大。

        CN2937845公告了山西新華化工有限責任公司的“一種活性 炭炭化爐尾氣余熱利用裝置”,將尾氣充分燃燒的熱量轉換成熱 蒸氣再利用,需專門增添一個余熱回收器,額外地增加了制作成 本。

        發明內容

        本發明針對現有技術的上述不足,設計出一種封閉式因而 受熱相對均勻、反應也均勻而充分,使活性炭得率高、品質好的, 能將活化中的余熱在炭化爐中再利用的、炭化與活化爐分離的, 制作難度小、成本低的,內外熱結合的二級連續式活性炭生產方 法及其裝置。

        本發明的目的通過如下措施來實現:它包含有機架、爐體、 尾氣處理和負壓裝置、進料裝置、出碳口、動力及其傳動部件、 燃燒室、測溫計,爐體分為炭化爐與活化爐。兩爐均傾斜安裝, 且有熱氣流道與落料管將兩爐連通,炭化爐處于高位,活化爐 處于低位,兩爐的內壁上均固定有導流板,兩爐由托輪支撐, 由動力及其傳動部件帶動旋轉,炭化爐的最高端安裝有尾氣處 理和負壓裝置以及進料裝置,活化爐的最低端為出碳口,活化 爐的外周為熱氣流道,下方有燃燒室,兩爐外有保溫層。

        所說的測溫計為熱傳感器,分裝于炭化爐的兩端與活化爐 中部的熱氣流道上;所說的燃燒室為燃氣燃燒室;所說的負壓裝 置是抽氣機。

        用本內外熱結合二級連續式活性炭生產裝置生產活性炭按 如下步驟進行:

        (1) 木屑的前期處理:篩選去雜,選6—40目粒徑木屑, 曬干至含水率為20%-30%,PH=2的氯化鋅鹽酸溶液中浸漬4 8小時,或磷酸中浸漬,瀝干后集中在一起,為進料作好準備。

        (2) 開動電機、進料與點火:電機為調速電機,分別帶動 抽氣機抽氣、進料裝置進料,炭化爐和活化爐轉動,進料裝置為 輸送帶、絞龍、翻斗式送料機中任選,以相對封閉的管式絞龍優 選。開動四臺調速電機后,抽氣機、絞龍開始工作兩爐開始轉動, 與此同時在燃燒室點火,木屑進入炭化爐。

        (3) 炭化與活化:在傾錦安裝和導流板的共同作用下,木 屑進料后隨兩爐的轉動,行進至炭化爐低端,再由落料管落入活 化爐內,繼續行進至出碳口出碳,如此同時燃燒室的火焰進入熱 氣流道,高溫空氣一方面使活化爐內溫度迅速升至600X?以上, 對木屑進行活化反應30min,活化爐的轉速控制在20-40/分 鐘。另一方面在抽氣機的作用下,高溫氣流經熱氣流道流進炭化 爐內,使該爐低端的溫度達250—450C,炭化爐在2001C-250 r中炭化60min,炭化爐轉速控制在15-40/分鐘。

        (4) 出碳與后處理:在相對封閉的環境中出碳,有利于減 少碳的氧化,因而用管絞龍出碳,活化后的碳用水漂洗4h, 干至含水率為10%的活性炭,再按用戶要求粉碎成100-300目, 包裝、出廠。

        本發明的有益效果是炭化與活化受熱均勻,反應均勻而充 分,產品的得率高品質好;活化過程中的余熱在炭化中充分應用, 節能效果顯著;化學活化劑氯化鋅在高溫的活化爐中氣化又在低 溫的炭化爐結晶,并與其內的木屑再混合而反復利用,大大降低 了氯化鋅的消耗量;炭化與活化分別在兩個爐中進行,縮短了高 溫的活化時間,木屑不易結壁、結球、結塊、提高產品得率和品 質;全爐制作成本和制作難度較低,易推廣。

        附圖說明

        附圖為本發明結構示意圖。

        具體實施方式

        本發明下面結合實施例并參照附圖作進一步詳述。本發明 有五個技術要點;一是炭化爐與活化爐分離,先炭化后活化。二 是從進料、炭化、活化、出碳在相對封閉的環境中進行,減少氧 化。三是三個固定測溫點的溫度作調控的依據。四是熱氣流道的 熱氣流與炭化物料直接接觸且互相逆流而行,要求燃燒室只能用 燃盡后變二氧化碳和水的燃氣如水煤氣、天然氣、液化氣作燃料, 杜絕了燃煤、燃油帶入其余雜質的弊端。五是炭化爐與活化爐為 轉爐,內壁上有螺旋形導流板,使炭化與活化均勻、充分、快速。

        本內外熱結合的二級連續式活性炭生產裝置,包含有機架 13、爐體5、10、尾氣處理和負壓裝置1、進料裝置3、出碳口 12、動力及其傳動部件6、燃燒室11、測溫計2,爐體分為炭 化爐5與活化爐10,兩爐均傾斜安裝,且有熱氣流道9與落料 8將兩爐連通,炭化爐5處于高位,活化爐10處于低位,兩 5、10的內壁上均固定有導流板14,兩爐由托輪7支撐,由 動力及其傳動部件6帶動旋轉,炭化爐5的最高端安裝有尾氣 處理和負壓裝置1以及進料裝置3,活化爐10的最低端為出碳 12,活化爐10的外周為熱氣流道9,下方有燃燒室11, 爐外有保溫層4.

        測溫計2為熱傳感器,分裝于炭化爐5的兩端與活化爐10 中部的熱氣流道上。燃燒室為燃氣燃燒室1L負壓裝置是抽氣 機。

        機架13可用鋼材或水泥磚墻制作,炭化爐512米,直 1625px,活化爐108米,直徑2000px,內壁上各有3—6組螺 旋形導流板14,均由耐腐蝕耐高溫的316型號、6爪皿厚的不銹?鋼 板制作,炭化爐5壁外包覆有硅酸鋁保溫層4,活化爐10還需 用耐火磚、紅磚砌成熱氣流道9、燃燒室11,熱氣流道的裸露外 壁包覆硅酸鋁保溫層4。

        用本內外熱結合的二級連續式活性炭生產裝置生產活性炭 按如下步驟進行:

        (1) 木屑的前期處理:篩選去雜,選6—40目粒徑木屑, 曬干至含水率為20% — 30%,PH=2的氯化鋅鹽酸溶液中浸潰4 8小時,或磷酸中浸漬,瀝干后集中在一起,為進料作好準備。

        (2) 開動電機、進料與點火:電機為調速電機,分別帶動 抽氣機抽氣、進料裝置3進料、炭化爐5和活化爐10轉動,進 料裝置為輸送帶、絞龍、翻斗式送料機中任選,以相對封閉的管 式絞龍優選。開動四臺調速電機后,抽氣機、絞龍開始工作,兩 爐開始轉動,與此同時在燃燒室11點火,木屑進入炭化爐5。

        (3) 炭化與活化:在兩爐的傾倒?安裝和導流板14的共同 作用下,木屑進料后隨兩爐5、10的轉動,行進至炭化爐低端, 再由落料管8落入活化爐10內,繼續行進至出碳口 12出碳,如 此同時燃燒室11的火焰進入熱氣流道9,高溫空氣一方面使活 化爐內溫度迅速升至600C以上,對木屑進行活化反應30min, 活化爐的轉速控制在20-40/分鐘。另一方面在抽氣機的作用 下,高溫氣流經熱氣流道9流進炭化爐5內,使該爐5低端的溫 度達250-450X3,炭化爐在200r-250r中炭化60min,炭化 爐轉速控制在15-40/分鐘。

        (4) 出碳與后處理:在相對封閉的環境中出碳,有利于減 少碳的氧化,因而采用管式絞龍出碳,活化后的碳用水漂洗4h, 烘干至含水率為10%的活性炭,再按用戶要求粉碎成100-300 目,包裝、出廠。

        炭化與活化分別在各自爐中進行的好處是炭化的溫度要求 低、時間長,活化的溫度要求高、時間短,分開進行有利節能, 不易結壁、結球、結塊;有利于氯化鋅的反復利用,降低成本;


        有利于物料與熱氣流的逆向接觸流動,反應均勻、充分,確保產 品質量與較高得率。

        負壓裝置可采用高煙囪或安裝抽氣機的方式,前者方便, 不需動力,后者能調控,為此,本發明選用后者。

        測溫計設置于炭化爐兩端和活化爐中部熱氣流道上,分別 固定顯示這三個區域的爐溫,一般而言,工作時,炭化爐高端顯 示的溫度值范圍為100-120C,反映的是為廢氣溫度,低端250 —450C,反映炭化爐最熱段的溫度范圍,活化爐中部顯示為700 900C,反映活化爐中部的外熱,溫度偏高時減小燃氣的供氣 量,加快爐子轉速,加大氣流排出,溫度偏低則反之。這一切可 用編程序制成芯片,進行自動化控制,以減少勞力。為適應調控 需要應采用調速電機。

        活化劑氯化鋅的沸點約600C,熔點約200X3,在活化爐中 被氣化,順落料管返回到炭化爐中,又在炭化爐中結晶,與木屑 混合而被反復利用,因此,氯化鋅損耗小。

        公司主營:防水蜂窩活性炭、耐水蜂窩活性炭、蜂窩狀活性炭等產品。

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