用转底炉制备活性炭的装置的制作方法

本实用新型涉及一种煤基活性炭的生产设备，尤其涉及一种用转底炉制备活性炭的装置。

背景技术：

活性炭是一种多孔性炭素材料，具有丰富的孔隙结构和巨大比表面积，被广泛应用于吸附、分离、催化和电子等诸多领域，特别在环境保护水处理和气体处理方面，活性炭质材料用于烟气净化的特点是能同时脱除烟气中的多种污染物，如SO2、NOx、烟尘粒子、汞、二噁英、吠喃、重金属、挥发性有机物及其他微量元素等。

现有技术中，生产活性炭的设备主要有回转窑、耙式炉、流态化炉、斯列普炉等。各种炉型均有自身的优缺点：

回转窑结构简单、投资低、操作条件变化广、产品质量调整容易、对原料粒度和密度无严格要求。但其单机产量较低，对煤质炭活化效果较差。

耙式炉是集干燥、炭化、活化等为一体的炉型，产量大，自动化程度高，但其制造费用高昂，操作水平要求很高。

流态化炉活化均匀，产品质量调整简单，但对原料的颗粒均匀性要求很严，产率低。

斯列普炉活化温度稳定，产量、质量较均匀，生产时不需外加热源，但产品质量调整周期长，投资费用较大，开停炉不便，对砌筑技术要求很高，对原料的性质(灰熔点)、粒度有一定要求，产率不高。

目前国家对环保的要求越来越高，对活性炭的需求越来越多，而目前生产活性炭的的设备大部分都存在这样那样的问题，有的投资高，有的原料受限制，有的则是产率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高效、经济的用转底炉制备活性炭的装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的用转底炉制备活性炭的装置，包括转底炉，所述转底炉包括加热段、活化段和冷却段，所述加热段设有进料口，所述冷却段设有螺旋出料口，所述转底炉的炉腔设有空气进口和废气排出口；

所述的加热段、活化段和冷却段均包括炉顶、炉墙、炉底、托辊和加热系统，所述炉顶、炉墙和炉底均铺设耐火材料，所述炉顶和炉墙均静止不动，所述炉底由托辊支撑并设有沿圆周转动驱动装置，所述炉底与炉墙之间设有水封，所述炉底设有炉底架空层，所述架空层设有活化介质的送入口和分配装置。

由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的用转底炉制备活性炭的装置，原料适应性广、产量大、自动化程度高、产品质量调整简单、投资低。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的用转底炉制备活性炭的装置的平面结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的用转底炉制备活性炭的装置的A-A向立面结构示意图。

图中：

1、进料口 2、加热段 3、活化段 4、废气排出口 5、冷却段 6、螺旋出料口 7、托辊 8、密封圈 9、进气管 10、蒸汽进口 11、物料 12、空气进口 13、炉顶 14、加热系统(辐射管或明火燃烧器) 15、炉墙 16、炉底架空层 17、炉底 18、水封槽。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型的用转底炉制备活性炭的装置，其较佳的具体实施方式是：

包括转底炉，所述转底炉包括加热段、活化段和冷却段，所述加热段设有进料口，所述冷却段设有螺旋出料口，所述转底炉的炉腔设有空气进口和废气排出口；

所述的加热段、活化段和冷却段均包括炉顶、炉墙、炉底、托辊和加热系统，所述炉顶、炉墙和炉底均铺设耐火材料，所述炉顶和炉墙均静止不动，所述炉底由托辊支撑并设有沿圆周转动驱动装置，所述炉底与炉墙之间设有水封，所述炉底设有炉底架空层，所述架空层设有活化介质的送入口和分配装置。

所述进料口与炭化料输送系统相连，所述螺旋出料口与活性炭冷却输送系统相连。

所述活化介质的送入口包括蒸汽进口，所述蒸汽进口与蒸汽管道相连，所述空气进口与空气管道相连，所述废气排出口与废气处理系统相连。

所述加热系统包括辐射管或明火燃烧器，所述加热系统的燃烧端与燃料管道和助燃空气管道相连，所述加热系统的废气排放端与废气排放管道相连。

所述水封槽的进水口与循环水系统相连，所述水封槽的排水口与循环水系统和污水处理系统相连。

本实用新型能实现活化蒸汽与原料均匀接触，起到鼓泡床的作用，提高活化率，而破碎率得到降低，采用辐射管时加热均匀，热效率高，采用明火燃烧器则结构简单，并能够实现大规模生产，节约能源，降低生产成本，适用于气体活化法生产活性炭。

下面将对本实用新型实施例作进一步地详细描述。

所述转底炉由加热段、活化段和冷却段组成。

所述转底炉的加热段、活化段和冷却段均由炉顶、炉墙、炉底、托辊和加热系统(辐射管或明火燃烧器)等组成，所述炉顶、炉墙和炉底均铺设耐火材料，所述炉顶、炉墙均静止不动，所述炉底沿圆周转动，由托辊支撑，所述炉底与炉墙之间设有水封，防止废气外溢，所述炉底设有炉底架空层，所述架空层用于活化介质的送入和分配，与原料进行活化反应；

所述转底炉的进料口与炭化料输送系统相连，所述转底炉出料口与活性炭冷却输送系统相连；

所述转底炉的蒸汽进口与蒸汽管道相连，所述转底炉的空气进口与空气管道相连，所述转底炉的废气排出口与废气处理系统相连；

所述转底炉的加热系统(辐射管或明火燃烧器)燃烧端与燃料管道和助燃空气管道相连，所述加热系统(辐射管或明火燃烧器)的废气排放端与废气排放管道相连；

所述水封槽进水口与循环水系统相连，所述水封槽排水口与循环水系统和污水处理系统相连。

所述炭化料的挥发份为15.0～22.0％、灰分≤5％、无结渣性、焦油产率≤2.0％、硬度≥90％、堆比重650～750kg/m³、粒度分布范围为0.6～3.35mm、温度为常温。

在所述转底炉内，炭化料从进料口送入加热段的炉底，由加热系统(辐射管或明火燃烧器)对炭化料进行加热，使物料达到活化反应温度。

在所述转底炉内，经加热后的炭化料进入活化段，活化蒸汽送入炉底内，与炭化料发生活化反应，生成活性炭，空气送入炉内，与活化产生的可燃气进行燃烧，加热系统(辐射管或明火燃烧器)进行补充加热。

在所述转底炉内，活化后生成的活性炭进入冷却段进行自然冷却；

在所述转底炉内，炉底由驱动机构驱动进行旋转运转。

在所述转底炉内，将所述炭化料进行加热，并与蒸汽发生活化反应，最终活性炭的灰分≤15％，碘值在1000～1050之间，硬度≥90％，粒度在0.4～3.35之间。

本实用新型的优点在于：(1)可实现大规模工业化生产，降低生产成本，提高生产效率；(2)采用辐射管加热，加热均匀，热效率高；(3)采用炉底分配蒸汽，起到鼓泡床的作用，活化均匀，活化率高；(4)采用转底炉，可降低破碎率和煤气含尘率；(5)转底炉对原料无特别要求，原料适用性广；(6)转底炉采用水封槽，活化尾气泄露少，安全性好。

具体实施例：

如图1、图2所示，炭化料的挥发份为15.0～22.0％、灰分≤5％、无结渣性、焦油产率≤2.0％、硬度≥90％、堆比重650～750kg/m3、粒度分布范围为0.6～3.35mm、温度为常温，单炉活性炭年产量为3万吨/年。炭化料在加热段被加热系统(辐射管或明火燃烧器)加热，主要起预热作用，使炭化料达到活化温度，约800度。经加热段升温后的炭化料进入活化段，活化蒸汽经炉底架空层均匀的分配至炉内，与炭化料均匀接触，并对炭化料料层起到鼓泡作用，使活化率得到提高。空气经炉墙的空气管道送入炉内，与活化产生的废气进行燃烧。活化段产生的废气经炉顶废气排出口排出进入废气处理系统。活化后生成的活性炭进入冷却段自然冷却。冷却后的活性炭经螺旋出料机排出，再经出料溜管送入活性炭冷却螺旋冷却至常温后送入包装系统。转底炉炉内压力为100Pa±20Pa，

转底炉主要气体产物为CO，H2等气体，直接通入热风炉炉焚烧。

以上就是活性炭在本实施例中的实施过程。

综上所述，本实施例中的转底炉，活化蒸汽从炉底送入，起到鼓泡床的作用，使活化均匀，活化率高。转底炉对物料的搅动小，物料破碎小，粉尘产生量小。

加热系统采用废气燃烧和加热系统(辐射管或明火燃烧器)的方式，从而在保证节能降耗的同时获得良好的温度工况。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。