專利名稱：一種化學法制活性炭的分體式外熱回轉炭活化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及化學法制活性炭的設備，尤其是化學法制活性炭的分體式外熱回 轉炭活化爐。
二、技術背景用化學法如氯化鋅法或磷酸法生產的活性炭具有發(fā)達的中孔結構，活性炭表面含 有化學活性基團，吸附能力強，能吸附較大分子的物質，有較強的適應性，具有廣闊的用途。 目前，化學法生產活性炭較為先進的活化爐主要是一體化的內熱回轉炭活化爐，內熱式炭 活化爐存在著許多缺點如加熱介質煙道氣直接與物料接觸，一是將煙道氣中的灰分帶入 物料中，提高了活性炭的漂洗負荷，同時增加活性炭產品的灰分含量；二是煙道氣直接沖 刷物料，會使部分活化劑隨炭活化尾氣帶走，增大了活化劑的消耗量，從而提高活性炭的生 產成本，同時增加廢氣處理量；另外，在活化區(qū)、炭化區(qū)和干燥區(qū)，要求的溫度不同，加熱煙 道氣從爐頭進入活化爐后依次通過活化區(qū)、炭化區(qū)和干燥區(qū)，無法分別控制各區(qū)段的溫度。 現有專利ZL01225248. 2 “內外并熱式轉爐”對材質要求很高，要求內筒體的材料既要耐高 溫，又要耐酸腐蝕，即使采用耐高溫耐腐蝕的不銹鋼材料，筒體的使用壽命也不會很長。專 利ZL200820149690所述的內膽式回轉炭活化爐存在著加熱用煙道氣從爐頭先經活化區(qū)后 流到炭化區(qū)和干燥區(qū)，最后從尾氣煙囪排空，活化區(qū)和炭化區(qū)的溫度無法進行分別控制，還 有，由于炭化與活化區(qū)之間裝有半圓形擋板，隨著筒體的旋轉，擋板處于下面時，炭化區(qū)的 物料不能連續(xù)均勻向活化區(qū)流動，存在著炭化區(qū)短時間的“堆料”和活化區(qū)短時間的“斷料” 問題，物料不能連續(xù)均勻流動。另一方面，目前的內熱回轉炭活化爐是做成一體的，長度很 長，有的20-30米，甚至長達50米，制造加工、運輸及安裝的難度較大。因此，化學法生產活 性炭迫切需要既耐高溫又耐腐蝕，同時加工運輸及安裝較容易的外熱炭活化爐。本實用新 型就是根據這樣的技術背景，設計出來的一種分體式外熱回轉炭活化爐。
三
實用新型內容為解決化學法制活性炭的活化設備問題，本實用新型提供一種以煙道氣為加熱介 質、連續(xù)加料、連續(xù)出料的分體式外熱回轉炭活化爐。這種分體式外熱回轉炭活化爐將炭化 與活化段分別制成兩個外熱式筒體結構的炭化爐和活化爐，炭化爐和活化爐的結構相同， 筒體均安裝成與水平成4 6度角。外筒體用普通的碳鋼制成，內筒由耐酸、耐高溫、導熱 性良好的碳化硅材料制成。內筒與外筒之間設置加熱煙道，加熱煙道與外筒間依次安裝耐 火層和保溫隔熱層。為了提高物料的炭化和活化效果，內筒的內壁設置了與內筒成一體的 翻料板，以增強對物料的攪拌翻動效果。炭、活化爐的外筒體由托輪支承，并由調速電機經 減速機通過傳動齒輪的驅動筒體旋轉，加熱介質煙道氣通過內筒壁面將熱量傳給物料而使 物料得到加熱。在炭化爐中設置多處開孔的空氣管，以便通入熱空氣，提高物料的干燥速 度。在炭化爐中進行干燥、炭化時，產生炭化尾氣主要是水蒸汽、二氧化碳等，基本沒有磷酸 氣體，因此，炭化爐的尾氣經回收余熱后直接排空；活化爐中主要產生二氧化碳和少量含磷
3氣體，活化尾氣通過活化料暫存箱中部的出口引到廢氣處理工序進行噴淋處理以回收磷酸 后排空。根據炭、活化的工藝要求分別控制炭化和活化區(qū)的溫度。該分體式外熱回轉炭活 化爐克服了內熱式回轉活化爐的一些缺點一是通過間壁加熱，不存在煙道氣帶走活化劑 的問題，活化劑的消耗量較低，有利于降低活性炭的生產成本，同時，煙道氣不與物料直接 接觸，任何燃料均可，無論用什么燃料均不會增加活性炭產品灰分含量；二是加熱用煙道氣 與炭活化產生的廢氣分開，可單獨處理活化尾氣以回收磷酸，廢氣的處理負荷較小。這種分 體式外熱回轉活化爐具有使用壽命長、活化劑消耗量低、活性炭產品灰分低、加工運輸及安 裝較容易等特點。該分體式外熱回轉炭活化爐既可用作化學法生產粉狀活性炭，也可用于 化學法生產成型或不定形顆?；钚蕴?。
四
圖1為立面剖視圖，(1)為螺旋加料機；(2)為炭化爐尾氣出口 ；(3)為加熱煙道， 用耐火磚砌成；(4)為炭化爐內筒，用耐酸耐高溫的碳化硅材料制成；(5)為耐火支承磚； (6)為支承托輪；(7)為耐火層，用耐火磚做成；(8)為保溫層，用保溫材料制成；(9)為傳動 齒輪；(10)為炭化爐外筒，用普通碳鋼制成；(11)為多孔熱空氣管，材料為不銹鋼；(12)為 炭化料出料槽，用不銹鋼制成；(13)為活化料暫存箱，用不銹鋼制成；(14)為活化尾氣出口 中。圖2為圖1中A-A橫截面的剖面圖，(15)為翻料板，其余部件說明同圖1。
五具體實施方式
分體式外熱回轉炭化和活化爐均為筒體結構，炭化爐和活化爐的直徑與長度可根 據產量要求來確定，一般來說，炭化爐和活化爐直徑應在1. 0-2. 0米，長度應在3-18米，較 合適的直徑為1.0-1. 5米，較適宜長度6-15米。活化工藝的操作是這樣實現的圖1所示， 待炭、活化的物料經螺旋輸送機(1)輸送到炭化爐中，炭化爐筒體安裝斜度與水平成4 6 度角，用調速電機并通過減速機和傳動齒輪驅動炭化爐筒體慢速旋轉，經炭化后的物料通 過出料槽(12)掉落到活化爐的內筒中，活化爐筒體的安裝斜度與炭化爐相同，用調速電機 并通過減速機和傳動齒輪驅動活化爐筒體慢速旋轉，經活化后的活化料從活化爐的另一端 輸出，掉落到物料暫存箱(13)中，當物料將要堆積到轉筒的出料口時(可通過試驗測定堆 滿暫存箱的轉筒出料口下方部分的體積所需時間來確定)，打開暫存箱下面的出料閘板放 出活化料，運到下一個工序進行回收磷酸及漂洗處理。如圖1所示，加熱用的燃料分別在炭 化爐和活化爐的燃燒室中燃燒，使炭化爐加熱煙道氣溫度為250 350°C，活化爐的加熱煙 道溫度控制在500 600°C，用熱電偶來測定加熱煙道的溫度，可以通過調節(jié)燃料的添加量 及加熱煙道中吸入空氣的量來調節(jié)各加熱段煙道氣的溫度。由于在炭、活化爐筒體內壁安 裝了圖2所示的翻料板(15)，隨著筒體的旋轉，物料被帶到一定高度后再掉落下來，起到翻 動物料的作用。在炭化過程中產生的尾氣主要為水蒸汽、二氧化碳和空氣等，基本沒有磷酸 氣體，因此，炭化爐的尾氣經回收余熱后直接排空，在活化爐中的尾氣主要為二氧化碳、空 氣和含磷氣體，經圖1所示活化料暫存箱上的活化尾氣出口(14)引到廢氣處理設備中進行 噴淋處理，以回收磷酸，消除活化尾氣對大氣環(huán)境可能造成的污染。
權利要求一種化學法制活性炭的分體式外熱回轉炭活化爐，其特征是炭化爐和活化爐分別制成兩個轉爐，炭化爐和活化爐之間用出料槽進行聯(lián)接，其主體均為圓筒結構。
2.根據權利要求1所述的化學法制活性炭的分體式外熱回轉炭活化爐，其特征是炭 化爐和活化爐的筒體結構相同，均具有外筒和內筒，內、外筒之間設置加熱煙道，加熱煙道 與外筒間裝有耐火層和保溫層。
3.根據權利要求1所述的化學法制活性炭的分體式外熱回轉炭活化爐，其特征是在 內筒體的內壁具有與筒體制成一體的翻料板。
專利摘要本實用為一種化學法制活性炭的分體式外熱回轉炭活化爐，在化學法生產粉狀或顆?；钚蕴恐杏糜趯υ线M行炭化和活化。炭化爐和活化爐筒體與水平均成4～6度角，分別由調速電機經減速機和傳動齒輪驅動筒體旋轉。原料經螺旋輸送機(1)輸送到炭化爐，隨著炭化爐的旋轉，炭化料經出料槽(12)落到活化爐中進行活化，活化料從活化爐的出料口掉到活化料暫存箱(13)中，然后適時打開暫存箱的出料閘板放出活化料。炭化爐和活化爐的筒體結構相同，均具有外筒和內筒，內、外筒之間設置加熱煙道，加熱煙道與外筒間裝有耐火層和保溫層。內筒體的內壁具有與筒體制成一體的翻料板；炭化爐和活化爐分別設置尾氣排出口，可對炭化和活化尾氣進行分別處理。
文檔編號C01B31/08GK201648000SQ20102010245
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權日2010年1月25日
發(fā)明者莊曉偉, 蔣應梯 申請人:浙江省林業(yè)科學研究院