[發明專利]炭化活化一體爐

有效

• 申請號: 201110225201.8
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102295282A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 張毅;劉振強;何鵬;苗文華;陶曉東;張旭輝;賈超雄;石長江;顧全文;白中華
• 申請（專利權）人: 北京國電富通科技發展有限責任公司;北京國能普華環保工程技術有限公司
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08;C01B31/10;C10B49/02;C10B1/02;C10B53/04;C10B57/10;C10B57/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術領域

本發明涉及一種活性碳/焦生產設備，具體地說涉及一種用于炭化活化連續生產活性碳/焦的一體爐。

背景技術

由于工業的發展和人民生活的需要，活性炭/焦已經進入國民經濟的各個領域，對活性炭/焦的需求也越來越大。目前，活性炭/焦制備爐主要有兩種爐型，一為斯列普爐，主要在我國有應用，其為間斷生產方式，單臺處理量低，每年只有幾百噸；另一種為多膛爐，源自美國，該爐為目前世界上普遍采用的爐型。多膛爐的爐體外殼呈圓筒形，由普通鋼板卷制而成；內襯耐火材料。以異型耐火磚或普通耐火磚砌筑爐床結構并使爐子被間隔成多段（多膛），每段爐床分別在爐床周圍和/或中央區域設置落料孔；固體物料由安裝于低轉速（0.5-3rpm）中心軸攪拌臂（耙臂）上的攪拌齒（耙齒）由爐床上外側向內側（在下層爐床上則由內側向外側）逐級翻動、排入下一段爐床。固體物料與燃燒氣體對流接觸。中心軸及耙臂、耙齒由專設的冷卻風機供風、強制冷卻。該爐設計較為復雜，且對中心軸、耙齒等設備要求非常高，目前我國尚無加工能力。上述兩種爐型均只能完成活化，無法同時完成炭化和活化，故均存在熱量利用效率低的缺點。

中國專利文獻CN201250104Y公開了一種炭化活化一體爐，其在預熱室中對原料進行烘干，在炭化室中燃燒部分原料提供炭化所需的能量，炭化后原料進入活化室活化得到活性炭產品。雖然炭化室燃燒所產生的二氧化碳、一氧化碳等高溫煙氣通過儲熱室、預熱鍋爐等重新得到了利用，但在炭化室的熱量由燃燒部分原料獲得，本身就降低了原料中固定碳的含量，從而降低活性碳的產率。另外，具體到褐煤或其他低階煤，其含碳量本來就低，如果用該設備進行燃燒后，固定碳含量會進一步降低，其活性炭產量將非常低。因此，需要設計一種在炭化階段不需要燃燒原料的炭化活化一體爐來提高活性碳/焦的產率。

中國專利文獻CN101691493A公開了一種外燃內熱式煤干餾爐，從上至下依次包括干燥段、干餾段和冷卻段，其中干燥段設有干燥燃燒器，干餾段設有干餾燃燒器，其利用經過冷卻層煙氣的余熱對未經干燥處理的煤層進行預熱，從而提高了煤干餾效率。該干餾爐干餾段雖設有干餾燃燒器，產生用于干餾處理的干餾煙氣，但由于其僅包括干燥段、干餾段和冷卻段三段，因此無法用于生產活性碳/焦。

發明內容

本發明所要解決的是現有炭化活化一體爐在炭化階段需要燃燒原料，造成固定碳損失，活性碳/焦產率低的技術問題，提供一種在炭化段無需燃燒原料煤的炭化活化一體爐。

為解決上述技術問題，本發明提供一種炭化活化一體爐，從上至下依次包括：干燥段，用來對原料煤進行干燥處理，排出冷煙氣；炭化段，用來對經過干燥處理后的原料煤進行炭化處理，排出荒煤氣；活化段，用來對經過炭化處理后的炭化料進行活化處理，排出水煤氣；所述炭化段隔氧密封，并設有炭化段燃燒器，燃燒所述炭化段排出的所述荒煤氣，燃燒產生的高溫煙氣通過布氣裝置輸送至所述炭化段中。

所述炭化段燃燒器嵌入所述一體爐的爐墻內。

所述炭化段和炭化段燃燒器之間連接有對炭化段產生的荒煤氣進行凈化處理的荒煤氣凈化系統。

本發明的炭化活化一體爐還設置有煤氣配氣管線，將經過荒煤氣凈化系統處理的部分荒煤氣與所述炭化段燃燒器排出的高溫煙氣混合后通過布氣裝置輸送至所述炭化段中。

在所述荒煤氣凈化系統與所述干燥段之間還連接有干燥段燃燒器，燃燒部分經過所述荒煤氣凈化系統凈化后的所述荒煤氣，燃燒產生的高溫煙氣通過布氣裝置輸送至所述干燥段中，所述干燥段燃燒器嵌入所述一體爐的所述爐墻內。

本發明的炭化活化一體爐還設置有煙氣配氣管線，將干燥段中產生的部分冷煙氣與所述干燥燃燒器排出的高溫煙氣混合后通過布氣裝置輸送至所述干燥段中。

所述活化段連接有蒸汽鍋爐，在蒸汽鍋爐與活化段之間連接有水蒸氣管線，用于提供活化段所需的活化介質。

所述荒煤氣凈化系統與所述活化段之間還連接有活化段燃燒器，在活化段燃燒器和水蒸氣管線之間還連接有配氣調溫裝置，將活化段燃燒器排出的高溫煙氣與蒸汽鍋爐排出的水蒸氣混合后輸送至活化段中，所述活化段燃燒器嵌入所述一體爐的所述爐墻內。

所述干燥段燃燒器、所述炭化段燃燒器、所述活化段燃燒器和所述蒸汽鍋爐還連接有空氣管線，所述空氣管線上連接有空氣鼓風機，分別向所述干燥段燃燒器、所述炭化段燃燒器、所述活化段燃燒器和所述蒸汽鍋爐提供助燃空氣。?

所述干燥段上連接有冷煙氣放空管線。

所述冷煙氣放空管線上還連接有水膜除塵器。