[發(fā)明專利]強制內擾動耦合均質布汽的活性炭生產裝置及生產方法

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• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113003575A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設計）人: 趙善輝;許萬軍
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: C01B32/39
• 分類號: C01B32/39;C01B32/336
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 劉菊蘭

本發(fā)明公開了一種強制內擾動耦合均質布汽的活性炭生產裝置及生產方法，包括用于進行活化反應的活化爐體，沿活化爐體的長度方向，活化爐體底部的兩端分別設置用于調整活化爐體傾斜角度的升降平臺；采用水蒸氣作為活化介質，通過碳化料與水蒸氣的部分氣化反應，對碳化料進行活化造孔，調節(jié)水碳比、活化時間以及反應溫度來控制活性炭的得率和品質，活化過程中從攪拌布汽管內協同噴入空氣，利用空氣與碳化料以及內部可燃氣體燃燒反應釋放的熱量來維持活化爐所需要的溫度；本發(fā)明通過在活化爐體內設計內置攪拌布汽管，簡化傳統回轉活化爐的結構，加強了爐內反應物料的混合，提高了活性炭生產效率和品質，降低了系統能耗。

技術領域

本發(fā)明涉及活性炭生產技術領域，具體涉及一種強制內擾動耦合均質布汽的活性炭生產裝置及生產方法。

背景技術

活性炭在環(huán)保、醫(yī)療、化工等各領域有著廣泛的應用。活性炭的生產方式主要由兩種，化學法和物理法。其中物理法是采用活化介質，如水蒸氣和二氧化碳，通過與碳化料進行可控的氣化反應，消耗一部分碳元素，在碳化料內部造孔，進而形成所需要的活性炭，采用水蒸氣的物理活化是目前活性炭生產的主流工藝。

傳統的活性炭生產裝置包括斯列普活化爐、回轉式活化爐、移動床活化爐等。目前活化爐存在的主要問題在于：1、傳統活化過程中水蒸氣擴散阻力大，增加水蒸氣的用量，利用效率低，耗量大；2、水蒸氣與活性炭混合不充分，造成活性炭的得率低、品質差，活性炭生產過程能耗高；3、傳統活化爐體依靠外部傳熱，造成爐體內部受熱不均；4、活化爐體在活化過程中密封性差，容易產生氣體泄漏，影響設備穩(wěn)定性。

發(fā)明內容

技術目的：針對現有活性炭生產過程中能耗大、活性炭得率低、產品質量差，受熱不均等問題，本發(fā)明公開了一種密封性好，提高活性炭的得率和品質，同時減少水蒸氣用量，降低能耗，提高設備的運行穩(wěn)定性的一種強制內擾動耦合均質布汽的活性炭生產裝置及生產方法。

技術方案：為實現上述技術目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

一種強制內擾動耦合均質布汽的活性炭生產裝置，包括用于進行活化反應的活化爐體，沿活化爐體的長度方向，活化爐體底部的兩端分別設置用于調整活化爐體傾斜角度的升降平臺，活化爐體其中一端的上部設置用于進料的進料口，另一端的下部設置用于出料的出料口，活化爐體的頂部設置用于排放活化過程氣體產物的排氣出口；

沿活化爐體的中心軸線方向設置旋轉蒸汽主管，所述旋轉蒸汽主管上設置若干用于向活化爐體內均勻布汽的布汽組件。

優(yōu)選地，本發(fā)明的布汽組件在旋轉蒸汽主管上等距螺旋狀排布，布汽組件包括蒸汽導管和攪拌布汽管，蒸汽導管連接旋轉蒸汽主管和攪拌布汽管，攪拌布汽管上設置布汽圓孔。

優(yōu)選地，沿旋轉蒸汽主管的圓周方向，本發(fā)明相鄰的布汽組件之間間隔120°；布汽圓孔等間隔排布在攪拌布汽管上。

優(yōu)選地，本發(fā)明的旋轉蒸汽主管和攪拌布汽管均采用不銹鋼材質，攪拌布汽管采用圓筒形狀。

優(yōu)選地，本發(fā)明的旋轉蒸汽主管的兩端穿過活化爐體的端部，旋轉蒸汽主管與活化爐體的連接處設置柔性金屬密封器；旋轉蒸汽主管靠近進料口的一端連接進氣接頭，另一端為封閉端；進氣接頭上設置蒸汽接口和空氣接口。

優(yōu)選地，本發(fā)明的旋轉蒸汽主管靠近封閉端的一側設置用于帶動旋轉蒸汽主管轉動的調速齒輪電機，旋轉蒸汽主管通過齒輪與調速齒輪電機的驅動端連接。

一種基于上述強制內擾動耦合均質布汽的活性炭生產裝置的生產方法，包括步驟：

S01、首先調節(jié)活化爐體底端的升降平臺調整活化爐體的傾斜角度，進料口向上傾斜，將碳化料從進料口加入；

S02、然后從進氣接頭上的蒸汽接口和空氣接口加入蒸汽和空氣，同時啟動調速齒輪電機，帶動旋轉蒸汽主管轉動；

S03、水蒸氣和空氣依次經過蒸汽導管和攪拌布汽管進入活化爐體內，水蒸氣與碳化料進行氣化反應，進行活化造孔，空氣與部分碳化料和活化爐內的可燃氣燃燒；