[發明專利]一種化學法生產木質活性炭的節能內熱回轉爐及制備方法

有效

• 申請號: 201210535945.4
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN102976322A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 卞奎友
• 申請（專利權）人: 卞奎友
• 主分類號: C01B31/12
• 分類號: C01B31/12
• 代理公司: 安徽省阜陽市科潁專利事務所 34108
• 代理人: 徐寶泉

1.一種化學法生產木質活性炭的節能內熱回轉爐，由底座、爐體、前后支座、托輪架、調速電動機、減速箱、燃氣噴管及燃氣壓縮罐組成，其特征在于：所述的底座上設有前支座（19），后支座（21），前支座的高度高于后支座，前支座上裝有前組托輪架（15），后支座上裝有后組托輪架（22），前組托輪架上裝有前防滑支撐輪（14），后組托輪架上裝有后防滑支撐輪（3），前后支撐輪上裝有爐體（6），爐體的前端圓周上設有前回轉輪（9），后端設有后回轉輪（5），爐體由前向后傾斜地安裝在前后防滑支撐輪上，前組托輪架的后端設有調速電動機（20），調速電動機的前側裝有減速箱（18），減速箱的前端設有小齒輪架（17），小齒輪架上裝有減速小齒輪（16），前回轉輪后側的爐體圓周上設有齒輪圈（8），減速小齒輪安裝在齒輪圈的下端與齒輪圈相嚙合，爐體的后端設有燃氣壓縮罐（2），燃氣壓縮罐的后側設有煤氣發生器（1），爐體的后部設有燃氣噴管（26），燃氣噴管的前端設有燃氣噴嘴（31），爐體的下端設有點火孔（32），爐體內壁上設有保溫層（33），保溫層的里側設有耐火磚（27），爐體的前端設有密封蓋（10），密封蓋的上端設有進料斗（11），下端設有觀察孔（13），密封蓋的中部設有廢氣回收管（28），回收管上裝有廢氣控制閥（30），廢氣控制閥的前端設有引風機（29），燃氣噴管的后端連接在燃氣壓縮罐前端的出口接頭上，燃氣壓縮罐前側的燃氣管道上裝有燃氣管進氣調節閥（4）。

2.根據權利要求1所述的化學法生產木質活性炭的節能內熱回轉爐，其特征在于：所述爐體的前端用固定的密封蓋密封，加長爐體，由原來的14米延長到27.5米，把能源利用方式由原來的隔板傳導變為直接熱幅射，有效降低了能源消耗量，爐體的后端設有出料孔（12），出料孔的下端設有接料斗（23），接料斗的下端設有輸料器（24），輸料器后側設有推料車（25），爐體的中部設有連接法蘭（7）。

3.一種化學法生產木質活性炭的制備操作方法：其特征在于：制備和運行操作的過程如下：

開啟煤氣發生器向燃氣壓縮罐內充氣，待燃氣壓縮罐達到一定氣壓后，首先關閉爐體前端的廢氣開關閥（30），開啟進氣調節閥（4），待爐體內充足了可燃氣，即旋開點火孔（32），用長柄打火機插入點火，并立即旋緊點火孔蓋，開啟調速電機使爐體轉動，預熱爐體并打開廢氣閥門（30），待爐內溫度達350℃時，開啟引風機（29），啟動機體外的螺旋進料器，把浸漬好的物料均勻送入加料斗（11），落入爐內，開始先少量加料，2小時后，待爐溫穩定后再轉入正常加料，隨著傾斜爐體的勻速旋轉，物料在爐底的前部向爐尾方向緩緩移動，依次實現水份蒸發、炭化、活化，活化時，借助爐尾自然進入的空氣使物料進行高溫煅燒，并向外散發熱量，活化和煅燒時，溫度達500-600度，從而完成活性炭的炭化、活化過程，整個過程為40分鐘至1小時，活化好的物料稱活化料，從爐尾部出料孔自動落入接料斗，輸進推料車，送往回收工序進入回收，通過操作完成了活性炭生產最關鍵過程，即：炭化、活化，在炭化、活化過程中形成的廢氣和燃氣廢氣經回收管（28）排入爐體外的霧化噴淋塔處理后排放；

若要停爐時，先停止加料，爐體繼續旋轉，調小進氣閥（4），待料排完時暫時停爐，關閉進氣閥（4）、引風機（29），但要分別間隔5、10、20分鐘轉動一次，以防爐體變型，待爐溫降到80℃以下完全停止轉動；

出爐的活化料要進行回收，以使用磷酸為例，在活化料中含有70-85%的磷酸和含磷化合物，通過回收將炭與磷酸及含磷化合物分離；

回收是在回收桶中進行的，回收桶是由鐵板或鋼筋混土制成外殼，外殼內外用輝綠巖膠泥涂制，在內側和底面襯上輝綠巖板，并在底部輝綠巖板上鋪上過濾板，操作時，將活化料2000千克，用斗式提升機分兩次加入回收桶內，第一次加80%，然后加入2立方米濃度為35-45Beˊ的磷酸溶液攪拌均勻；第二次加入余下的20%活化料后，再加入1立方米濃度為35-45Beˊ的磷酸溶液，并加入活化料重量5%，濃度為32%的鹽酸，充分攪拌，使在高溫鍛燒活化時生成的部分亞磷酸、氫化物等含磷化合物再轉變成磷酸；

在反應過程中，要充分攪拌，反應完成后靜置十分鐘，開啟真空抽氣閥，將回收桶內的磷酸溶液抽入真空桶，然后放入耐酸池，將第一次回收的磷酸溶液濃度為40-58Beˊ/60℃，送入配液池，加入濃度85%的磷酸0-12%作為物料浸漬劑，循環使用，經第一次回收后，第二次用25-34Beˊ的磷酸溶液回收，第三次用15-24Beˊ的磷酸溶液，按上述步驟，依次將低濃度的磷酸溶液用耐酸泵打入回收桶中，使液面超出炭面，這樣進行多次回收，得到濃度高低不同的回收溶液，分別放置耐酸池中，供下次回收使用，直至上次留下的各種濃度的磷酸水用完后，再用熱水洗滌，洗滌液也收入耐酸池，直至炭中的磷酸含量低于0-1%為止，每批活化料的回收時間為1.5-3小時。

4.一種去除原料和加工過程中的雜質的酸煮漂洗方法，其特征在于：它包括下列步驟：

酸煮、漂洗兩個步驟都是在同一個桶中進行，桶的結構與回收桶相同，桶體直徑1500mm，桶殼體的內外部用環氧樹脂膠泥粘貼五層玻璃纖維布，形成玻璃鋼層，內側再襯一層耐酸瓷磚，在桶的底部裝有過濾板；

操作時，將活性炭用水由回收桶沖入漂洗桶中，放出部分水后，關好底部放水閥門，然后加入濃度32%的鹽酸，用量為活化料重量的5%，通入蒸氣，煮沸2小時，此時，混在炭中的雜質與鹽酸發生反映，使不溶于水的雜質變成水溶物，隨水除去；

酸處理后，將桶內酸水放出，用熱水連續漂洗4-5次，水溫要在60℃以上，由于鹽酸不容易被水洗凈，故要加入純堿中和，加入量為活化料重量的5-7%，攪拌使桶內水溶液的PH值調至7-8，再用蒸氣煮15分鐘，將水放出，總的漂洗時間3-5小時，再把回收、酸煮、漂洗后的活化料進行脫水、烘干、磨粉、包裝即為化學法木質活性炭成品。