[實(shí)用新型]一種活性炭物理活化的生產(chǎn)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820384489.0
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN208054918U
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫孝德;張縵;楊海瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 孫孝德
• 主分類號: C01B32/336
• 分類號: C01B32/336;C01B32/39
• 代理公司: 北京知呱呱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 武媛;呂學(xué)文

本實(shí)用新型公開了一種活性炭物理活化的生產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備包括活化爐，活化爐頂部設(shè)置有進(jìn)料口和活化尾氣出口，活化爐內(nèi)內(nèi)腔通過隔板分隔成相連通的活化室和分離室；活化室和分離室的底部均設(shè)置有水蒸氣進(jìn)口，活化室內(nèi)氣壓大于分離室內(nèi)氣壓；分離室底部設(shè)置卸料口；高溫?zé)彷d體輸送管，高溫?zé)彷d體輸送管通過出灰筒與分離室連通，高溫?zé)彷d體輸送管底部設(shè)置有鼓風(fēng)裝置，高溫?zé)彷d體輸送管頂部與活化爐導(dǎo)通；余熱鍋爐，余熱鍋爐通過水蒸氣管與水蒸氣進(jìn)口相連通，余熱鍋爐的燃燒室分別通過第一余熱管道和第二余熱管道與活化尾氣出口和高溫?zé)彷d體輸送管相通。本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有活化爐價格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、產(chǎn)品轉(zhuǎn)換率低等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及活性炭生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種活性炭物理活化的生產(chǎn)設(shè)備。

背景技術(shù)

生產(chǎn)活性炭的方法主要有兩種：一種是利用竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料，用氯化鋅或磷酸為活劑的化學(xué)活化法；另一種為以木(竹)炭、果殼炭、木(竹)屑炭等為原料，用水蒸氣或煙道氣為活化劑的物理活化法。由于我國對森林資源保護(hù)力度日益加強(qiáng)，木炭資源日益減少，另外，隨著活性炭生產(chǎn)對果殼原料需求量的增大，用水蒸氣物理法生產(chǎn)活性炭的木炭、果殼炭原料出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。

物理活化法一般分炭化和活化兩步，先將原料在500℃左右炭化，再用水蒸氣或者二氧化碳等氣體在高溫下進(jìn)行活化，活化過程在專門的活化爐中進(jìn)行。目前，物理活化法生產(chǎn)活性炭的設(shè)備一般采用斯列普活化爐、回轉(zhuǎn)式活化爐和耙式活化爐。

斯列普活化爐是我國于20世紀(jì)50年代從前蘇聯(lián)引進(jìn)的活化設(shè)備，經(jīng)過國內(nèi)幾代科研人員的不斷改進(jìn)和完善，工藝技術(shù)已非常成熟，目前斯列普爐是國內(nèi)煤基活性炭生產(chǎn)企業(yè)主要采用的活化設(shè)備。它的主要優(yōu)點(diǎn)是正常生產(chǎn)時不需要外加熱源，活化時產(chǎn)生的水煤氣通過燃燒保持活化爐的自身熱平衡，同時電耗低；能同時生產(chǎn)多個原料品種的活性炭，對國內(nèi)外活性炭多品種的市場需求適應(yīng)性比較好；易于控制，操作穩(wěn)定，日常維護(hù)工作量??；活化時間長，約72h，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異且均勻；設(shè)備使用壽命長(生產(chǎn)煤基活性炭一般可使用6-9年)。斯列普爐的主要缺點(diǎn)是單套設(shè)備產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率低，活化爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)周期較長，開、停爐困難，更換原料及調(diào)整工藝過程慢，難于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，并且對原料粒度及堆密度有一定的要求。

采用回轉(zhuǎn)式活化爐制活性炭的方法，是將木屑原料從回轉(zhuǎn)爐的一端加入，在回轉(zhuǎn)爐中經(jīng)過干燥、炭化和活化，從回轉(zhuǎn)爐的另一端出料，存在著兩點(diǎn)缺陷：一是轉(zhuǎn)爐的氣流是向出料端流動的，轉(zhuǎn)爐的進(jìn)料端溫度較低，木屑不易被干燥和炭化，因而就不能產(chǎn)生可燃?xì)?，所以很難升高轉(zhuǎn)爐的進(jìn)料端溫度，轉(zhuǎn)爐前段未能發(fā)揮良好的作用，等木屑隨著轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)動輸送到溫度較高部位時與空氣相遇容易著火而降低活性炭的得率，木屑的干燥、炭化和活化都是在轉(zhuǎn)爐的后段進(jìn)行，活化區(qū)較短，在轉(zhuǎn)爐中的活化時間就較短，活化時間約15h，從而影響活化效果和產(chǎn)品的質(zhì)量；二是木屑在干燥過程中產(chǎn)生的水蒸氣與炭化時產(chǎn)生的可燃?xì)怏w相混合，會降低可燃?xì)怏w的可燃性；回轉(zhuǎn)式活化爐能耗大，單臺設(shè)備生產(chǎn)能力小，工藝調(diào)節(jié)控制困難，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

耙式活化爐采用可連續(xù)轉(zhuǎn)動的爐耙臂及耙齒來翻動爐內(nèi)的物料，使得物料能夠均勻翻動，與水蒸氣在高溫下充分接觸，保證活化均勻，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。耙式活化爐是目前最先進(jìn)的活化設(shè)備，克服人工翻動的隨意性與不徹底性，機(jī)械化、自動化程度高，大大降低勞動強(qiáng)度，一個工人可以操作多臺活化爐，但是耙式活化爐的價格昂貴，設(shè)備投資大，在國內(nèi)的普及度有限，且物料在爐內(nèi)存在一定的磨損和粉化，并存在死角，在生產(chǎn)粒度小或者粉狀活性炭所呈現(xiàn)的問題尤為突出。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種活性炭物理活化的生產(chǎn)設(shè)備，用以解決現(xiàn)有活化爐價格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和采用現(xiàn)有活化爐生產(chǎn)活性炭活化效率低等問題。

活化過程中，將炭化材料在高溫下用水蒸氣、二氧化碳或者空氣等溫和的氧化性氣體與炭材料發(fā)生反應(yīng)，碳材料內(nèi)部C原子與活化劑結(jié)合并以CO+H₂或CO的形式逸出，形成孔隙結(jié)構(gòu)，活化反應(yīng)方程式如下：