[實用新型]活性炭生產設備

有效

• 申請號: 201320128700.X
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN203128210U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 朱銘強;蘇印泉;鄭冀魯;胡瑞瑞;尉芹;李秀紅;張強;楊芳霞
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C01B31/10
• 分類號: C01B31/10
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本實用新型涉及活性炭生產領域，特別是涉及一種活性炭生產設備。

背景技術

活性炭（Activated?Carbon）是由含碳物質制造的外觀呈黑色、內部空隙結構發達、表面積高、吸附能力強的一類微晶質碳。活性炭具有一定的化學穩定性、機械強度及耐酸堿、耐熱等重要性能，使它在食品、化工、國防、醫藥、環保及農業等諸多領域得到了廣泛而重要的應用。目前，活性炭的生產方法主要有化學活化法、物理活化法以及化學物理活化法。物理活化法制備活性炭主要以氧化性氣體（CO₂、H₂O、空氣等）為活化劑。活化劑與原料內部的碳原子反應生成氣體并逸出，這樣就會在碳原子處形成孔隙，足夠量的碳原子與活化劑反應后，就會產生大量的微孔結構。化學活化是用化學試劑與原材料經過交聯或縮聚反應形成微孔結構的過程。化學活化比物理活化生產周期短，且工藝成熟。目前，常用的活化劑有H₃PO₄、NaOH、ZnCl₂等。化學-物理聯合活化法是綜合物理與化學活化方法的優點，制備高吸附性能活性炭，但目前的技術上存在不足之處，需要進一步研究他們之間相關作用機理，也要開發新的技術裝備。

生產活性炭的主要設備有耙式爐、多管爐、斯列普爐、回轉爐、悶燒爐、沸騰爐等，不同的設備在生產活性炭過程中對原料的要求、爐體的規格、投資的費用以及對最終活性炭產品的性能有不同的優缺點，但他們總體的特點是活性炭生產過程耗能高，高溫反應后產生大量的高溫及余熱、煙塵及有害氣體等，處理費用高、難度大，假如通過煙筒直接排放到大氣中，這樣不僅降低了能量利用率，同時造成了環境污染。

有鑒于上述現有的活性炭生產設備存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新的活性炭生產設備，能夠改進一般現有的設備，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經過反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本實用新型。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，應用熱工學、環境科學、計算機控制技術綜合研究設計出一種環保節能型活性炭生產的設備。該設備設計先進、工藝合理、操作安全、自動化程度高；對生產活性炭過程中產生的廢煙氣進行循環利用和開發，節約能源，降低原材料消耗，對防治環境污染起到了很好的作用。

依據本實用新型提出的活性炭生產設備，其包括：蒸汽發生裝置、高溫熱解反應裝置、集成式冷凝裝置，以上各種設備依次相互連通；集成式冷凝裝置中設有冷凝物收集器和不可冷凝氣體收集器，且該不可冷凝氣體收集器與該高溫熱解反應裝置相通。

較優地，該冷凝物收集器上設有氣閥，其通過氣閥調控，經由洗氣瓶與該不可冷凝氣體收集器相連通；如此設置，可將冷凝物收集器中產生的廢煙氣收集起來，減少向環境中的排放量。

前述的蒸汽發生裝置可包括蒸汽發生器，該蒸汽發生器依次經由安全閥、球閥I、減壓閥、第一壓力表、流量計、第一鋼絲波紋管與該高溫熱解反應裝置中的球閥II連接，但不限于此。

進一步地，該蒸汽發生器最終經由四通閥與該高溫熱解反應裝置中的回轉爐連接，該不可冷凝氣體收集器經由真空泵、球閥III與該四通閥連接，該四通閥的最后一端（即尚處于未連接狀態的一端）依次經由球閥IV、第二壓力表與保護性氣體貯藏罐相連通。該回轉爐可由其他生產活性炭設備所替代，例如耙式爐、多管爐、斯列普爐、悶燒爐、沸騰爐等。

更進一步地，該回轉爐經由冷凝旋轉套、快接卡箍、第二鋼絲波紋管與該集成冷凝裝置的集成式冷卻水箱連接，該集成式冷卻水箱的底部與該冷凝物收集器、該不可冷凝氣體收集器分別相連通。

借由上述技術方案，本實用新型活性炭生產設備至少具有下列優點及有益效果：

（1）本設備可以制備以農林廢棄物、焦炭、石油焦、各種堅果殼等物質為原料的活性炭以及用于特定氣氛保護下的特殊材料。

（2）拓展了生產活性炭的設備和技術，形成了清潔活性炭生產的設備和工藝體系，在制備活性炭的同時收集了木煤氣、木醋液和焦油，且再利用自身產生的不可冷凝氣體作為反應過程中的保護性氣體，提高了生產活性炭的附加值，解決了活性炭生產過程中的環境污染問題。

（3）本設備加熱方式為外部輔助加熱和物料反應過程中自循環式加熱方式相結合，有效的保障物料反應過程中熱源的提供，減少了能耗。