專利名稱：活性炭平轉結合連體式炭活化爐的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于活性炭制造設備，是一種藥品活化法(化學法)制造活性炭的炭活化裝置。
現行化學活化法制造活性炭的設備主要有平板爐和轉爐(窯)。平板爐又分為單層和雙層二種形式，但它們的基本結構都屬于室式爐。即是用耐火磚砌成一個腔，腔的一側開一個門(口)，浸漬過活化藥劑的原料從該門加入，加夠規定數量后關閉此門，爐腔外壁設置火道(通常為上下火道)，通過耐火磚壁面加熱腔內的物料(外熱)使其升溫到一定溫度并保持一段時間完成炭化和(或)活化過程。為了使物料受熱均勻，在全過程中還要定時打開上述的門伸進特制的工具人工攪拌其中的物料。該種爐型的優點是建爐費用不大，活化藥劑消耗較低，但缺點也不少且難以克服，一是為了牢固，所用平板形耐火磚的厚度通常在8cm以上，由于耐火磚導熱性能差，不可避免地帶來加熱時間長，熱能消耗大的問題，而且現行的爐一般從爐頭到爐尾由6-10個室串聯而成，各室的溫度差別相當顯著，嚴重的影響產品品質的均一性，二是室式結構的制約和人工攪拌的局限，不但勞動強度大而且攪拌的效果差，也給產品品質的提高帶來不利的影響；三是普通平板形耐火磚氣孔率大，抗腐蝕性能差、耐磨性低，使用壽命短且造成活化藥劑滲漏，通常1-2個月就得檢修更換，造成生產效率不高，維修費用甚大，產品成本上升。
至于轉爐，是由鋼板焊成或鋼材澆鑄的園筒體，長數米至二十多米，內襯耐火材料，安裝時傾斜一定的角度，由電動機通過減速機構驅動固定在筒體中部外周的大齒輪使其緩慢轉動，浸過活化藥劑的物料從爐的高端加入，隨著筒體的轉動逐漸前移，完成炭化過程，從爐的低端排出活化料，與此同時，從出料端導入加熱介質燃燒氣，與物料呈逆流流動，最后從進料端排放，屬于直接火加熱(內熱)的方式。該爐具有生產量大和勞動強度低的優點。最大的缺點是由于活化劑受熱揮發混入加熱介質中隨同加熱介質一起排放，不但活化藥劑的消耗大，而且造成嚴重的環境污染，由于加熱介質的流量甚大，給尾氣治理帶來很大的困難，有的廠即使花費比生產設備投資還大，治理系統的效果還是很不理想，不得不關門停產，其次是物料在炭活化過程中有一個塑化階段，物料粘性大流動性不好，轉爐轉動的離心力引起附壁效應，會導致爐內通道越來越窄，最終既不能進也排不出而無法繼續生產，鑒此所有此類轉爐均在爐內設置刮料裝置，即使這樣結料所造成的問題也難徹底解決，需經常檢修，損壞爐襯的事也時有發生；此外，由于爐體重量大，動力消耗也大，雖然單位產量的投資低于平板爐，但生產費用偏高。
本實用新型的目的是提供一種能克服上述二種爐型主要缺點的新式化學法制造活性炭的炭活化設備，一要產品品質高且均一性好，二要能源利用充分能耗低，三要實現長時間連續作業，不需經常停爐檢修，而且造價又比較低，為現行活性炭廠尤其是中小規模的活性炭廠的技術改造提供一種先進高效經濟適用的技術。
本設計人通過反復觀察分析比較和必要的試驗基礎上認識到如果把上述二種爐型有機結合改進改造，就能充分發揮各自的長處而避免原來的缺點。在化學活化過程中，關鍵的難點在于物料要經歷塑化階段而產生粘結性，必須加以有效的翻拌才能使物料各粒子之間不至于結塊成團而影響炭活化效果，試驗表明常規的機械攪拌方式其效果難以令人滿意，在不進行工藝上的改進的情況下，人工翻拌還不失為一種簡單易行可靠有效的方式，生物料塑化階段即炭化前期，采用平板爐的形式較為適合，但不建成室式爐腔，應以操作者能觀察到目標物料的翻拌情況為原則，待塑化階段結束物料固化且成松散狀態時移入轉爐中活化，轉爐加熱采用外熱式，既使物料均勻受熱又不讓活化劑揮發氣體混入加熱介質之中，有效避免直火加熱式轉爐致命的缺點，以下根據附圖
對本實用新型作詳細說明。
如附圖所示，爐的整體由燃燒室(1)、燃燒室燃燒氣出口(2)、降灰室(3)，活化部加熱質進口(4)、活化部加熱室(5)、活化部加熱質出口(8)、連接煙道(9)、炭化部加熱質通道(11)和煙囪(12)構成，且依次相連通。活化轉筒(6)橫向置于活化部加熱室(5)中央，其軸線與該爐整體的縱軸線的投影十字相交。炭化板(10)平鋪在炭化部加熱室通道(11)的上方，可單列也可多列平行鋪設。轉筒(6)用高強度，高導熱性和耐活化藥品腐蝕的金屬材料制造，直徑一般在0.5-2m和長度一般在1-4m之間根據規模大小確定，太短太長都不便于加工按裝和操作，筒體材料的總厚度不宜低于4mm，筒體內壁面敷設不少于2條內筋板，用以借助轉動的力量翻拌物料和使物料沿軸向位移，必要時在二端或一端還可增設內螺旋葉片，或者僅設內螺旋葉片。炭化板的材料用高導熱、高耐腐蝕、高耐磨且抗滲漏的非金屬材料例如碳化硅制造，也可以采用制造轉筒的類似金屬材料，但由于金屬材料熱脹冷縮明顯，其使用功能不如前者優越。各部位的受熱面采用一般的耐火材料砌筑，爐外廓和煙囪為降低費用考慮使用普通建筑用磚，當然也可用石塊、混凝土等。在受熱面和爐外廓之間充填保溫材料例如膨脹珍珠，巖粉、膨脹蛭石、硅酸鋁耐火纖維等。煙囪(12)的高度應在10米以上，根據建爐環境要求可進一步加高。燃燒室(1)根據所使用的燃料燃燒要求來設計，可因地制宜的選擇氣體、液體和固體燃料中任何一種。
按照以上設計思想設計和建造的平轉結合連體式炭活化爐，其優點之一是結構緊湊、建造容易且投資低，按相同生產能力比較甚至低于傳統的平板爐，優點之二是物料受熱快且受熱均勻，使產品品質改善、生產效率提高；優點之三是不易損壞，不需頻繁停爐檢修，設備利用率提高；優點之四廢氣排放量較之直火式轉爐大幅度減少，與傳統平板爐相比廢氣容易收集便于進一步處理。
權利要求1.一種活性炭連體式炭活化爐，燃燒室(1)、燃燒室燃燒氣出口(2)、降灰室(3)、活化部加熱質進口(4)、活化部加熱室(5)、活化部加熱質出口(8)、連接煙道(9)、炭化部加熱質通道(11)和煙囪(12)依次相連并相通，其特征在于活化轉筒(6)橫向置于活化部加熱室(5)中央，其軸線與爐整體的縱軸線的投影十字相交，炭化板(10)平鋪在炭化部加熱質通道(11)的上方。
2.根據權利要求1所述的活性炭炭活化連體爐，其特征在于活化轉筒(6)直徑在0.5-2m和長度在1-4m之間，筒體內壁面敷設不少于2條用于翻拌物料和使物料移動的內筋板，且在筒體的一端或二端敷設內螺旋葉片。
專利摘要一種化學法活性炭生產新爐型,炭化部平鋪單層炭化板(11),活化部橫向設置外熱式活化轉筒(6),燃燒氣作加熱質先加熱活化轉筒再加熱炭化板,具有物料受熱快且均勻,產品品質好,不需經常停爐檢修,生產效率高,建爐容易,投資低,廢氣排出量少且便于集中處理等優點。
文檔編號C01B31/00GK2409198SQ9925264
公開日2000年12月6日 申請日期1999年11月29日 優先權日1999年11月29日
發明者胡福昌 申請人:胡福昌