[發(fā)明專利]流態(tài)化炭化移動(dòng)床活化化學(xué)法制木質(zhì)活性炭的方法及設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710069768.4
• 申請(qǐng)日: 2007-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101139093A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志富
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王志富
• 主分類號(hào): C01B31/08
• 分類號(hào): C01B31/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于化學(xué)法制木質(zhì)粉狀活性炭技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于流態(tài)化干燥、流態(tài)化塑化、流態(tài)化炭化、移動(dòng)床活化，以活化劑活化制造木質(zhì)粉狀活性炭的方法，以及流態(tài)化干燥器、流態(tài)化塑化器、流態(tài)化炭化器、移動(dòng)床活化爐構(gòu)成的炭化、活化設(shè)備。

背景技術(shù)：

在工業(yè)上化學(xué)法木質(zhì)粉狀活性炭生產(chǎn)，現(xiàn)有多數(shù)采用平板爐、外熱式滾筒回轉(zhuǎn)活化爐和內(nèi)熱式滾筒回轉(zhuǎn)活化爐等生產(chǎn)設(shè)備。平板爐用耐火板間接加熱，熱交換效率很低，大量的熱能從尾氣排放，每噸活性炭耗煤2.2噸以上；活化爐敞開(kāi)面積很大，(18m×2m＝36m²)廢氣很難回收處理，污染嚴(yán)重；人工進(jìn)料、翻料、出料，勞動(dòng)強(qiáng)度大，環(huán)境惡劣；外熱式滾筒回轉(zhuǎn)爐用不銹鋼制造，造價(jià)高，為平板爐的2倍；爐芯和火道很短，熱能不能充分利用，排氣溫度高達(dá)360-480℃；間隙操作，出料時(shí)爐壁溫度高達(dá)900℃以上，加料時(shí)受到生料的急劇冷卻，爐體易變形與表面腐蝕；出料與進(jìn)料速度慢，空爐時(shí)間占運(yùn)行時(shí)間的25％，生產(chǎn)效率偏低；內(nèi)熱式滾筒活化爐，燃燒氣與物料逆流直接接觸加熱，活化劑氯化鋅或磷酸的揮發(fā)損失特別多，每噸活性炭消耗氯化鋅或磷酸在0.3-0.35噸以上；爐體長(zhǎng)達(dá)28米，直徑1.5米，內(nèi)襯耐火磚，自重達(dá)100噸以上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)達(dá)36千瓦以上，電耗偏高；廢氣量大，夾帶的活化劑(氯化鋅或磷酸)呈氣溶膠狀態(tài)，治理比較困難。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明提供了一種化學(xué)法制造木質(zhì)粉狀活性炭新的炭化活化方法及其相應(yīng)的設(shè)備。具體方案是：

浸漬活化劑(氯化鋅或磷酸)的木屑物料，經(jīng)流態(tài)化干燥、流態(tài)化塑化、流態(tài)化炭化和移動(dòng)床活化制成活性炭，用活化爐燃燒尾氣和含活化劑木屑物料活化產(chǎn)生的廢氣作為流態(tài)化炭化、流態(tài)化塑化、流態(tài)化干燥的流化介質(zhì)和對(duì)含活化劑木屑物料的加熱介質(zhì)，直接加熱物料。總體上尾氣、廢氣與物料的流動(dòng)方向相反，呈流化狀態(tài)?；罨癄t燃燒尾氣和廢氣在炭化設(shè)備中，逐段對(duì)物料進(jìn)行流態(tài)化炭化、流態(tài)化塑化及流態(tài)化干燥，尾氣和廢氣溫度不斷降低，在尾氣和廢氣運(yùn)行的最后階段是對(duì)常溫的物料加熱干燥，因此整個(gè)生產(chǎn)工藝尾氣排放溫度很低，熱能利用最充分，節(jié)省大量的燃料；在活化時(shí)產(chǎn)生夾帶的少量活化劑(氯化鋅、氯化氫或磷酸蒸氣)的廢氣，在流態(tài)化炭化、流態(tài)化塑化和流態(tài)化干燥直接加熱物料時(shí)被物料分凝、吸收和凈化，將污染源消除在生產(chǎn)工藝之中。

流態(tài)化炭化分三段進(jìn)行：第一段為物料的干燥單元，第二段為物料的塑化單元，第三段為物料的炭化單元。物料流向從第一段經(jīng)第二段至第三段，從第三段出料口離開(kāi)炭化設(shè)備；加熱用的熱氣流與物料逆向流動(dòng)，從第三段經(jīng)第二段至第一段，從第一段的排氣口排出炭化設(shè)備。氣流的溫度分布從第三段至第一段逐段降低，第三段進(jìn)口溫度400℃，第二段進(jìn)口溫度230℃，第一段進(jìn)口溫度150℃，從系統(tǒng)排出廢氣的溫度已經(jīng)降至70℃以下。物料溫度從第一段至第三段逐段升高，第一段出口100℃以下，第二段出口150℃，第三段出口200℃左右。

移動(dòng)床活化爐由不銹鋼制成的滾筒式回轉(zhuǎn)活化爐，物料在滾筒內(nèi)部向前移動(dòng)，滾筒外部為燃燒室。滾筒沿物料前進(jìn)方向爐壁及內(nèi)部溫度不斷升高，物料溫度也不斷提高至燃燒室的燃燒部位的最高溫度，只要確保最高溫度段有合適的溫度及足夠時(shí)間，就可生產(chǎn)出合格的活性炭。因活化爐燃燒的尾氣及活化過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣將被利用為炭化部分的熱源，因此活化尾氣溫度的高低不會(huì)引起煤耗的增加。

為了實(shí)施本發(fā)明方法的方案，設(shè)計(jì)了與其相適應(yīng)的設(shè)備。本發(fā)明的設(shè)備方案由圖1所示。分成炭化和活化兩部分。炭化部分由脈沖式流態(tài)化干燥器(I)、脈沖式流態(tài)化塑化器(II)與脈沖式流態(tài)化炭化器(III)串聯(lián)構(gòu)成?；罨糠?IV)為外熱式連續(xù)滾筒回轉(zhuǎn)爐。炭化部分與活化部分的設(shè)備一般情況兩者聯(lián)合構(gòu)成生產(chǎn)線，但也可以各自單獨(dú)使用，或者與其它類型的活化爐相配合使用，組成新的活性炭生產(chǎn)線。

附圖說(shuō)明：

為了便于理解本發(fā)明方法的原理及其相應(yīng)的設(shè)備構(gòu)造，結(jié)合附圖加以詳細(xì)說(shuō)明。

圖1.流態(tài)化炭化移動(dòng)床活化設(shè)備流程圖。

圖2.流態(tài)化炭化單元設(shè)備示意圖。

圖3.移動(dòng)床活化爐示意圖。

圖中：I.流態(tài)化干燥器單元段，II.流態(tài)化塑化器單元段，III.流態(tài)化炭化器單元段，IV.活化爐單元段，1.引風(fēng)機(jī)，2.生料螺旋加料器，3.炭活化爐廢氣排氣管，31.炭化爐進(jìn)氣管，41.活化爐螺旋加料器，43.活化廢氣排放口，49.成品出料口，48活化溫度檢測(cè)裝置，51.爐膛燒火口，53.活化爐燃燒尾氣排放口。