一種碳化活化一體式活性炭燒結裝置的製作方法
2023-10-24 02:05:07 1
專利名稱：一種碳化活化一體式活性炭燒結裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種碳化活化一體式活性炭燒結裝置，屬於活性炭生產設備技術 領域。
背景技術：
城市汙水處理廠剩餘汙泥和農業生產中秸稈等固體廢物含有豐富的有機碳源，可 以作為製備活性炭的原材料。在資源日益短缺的今天，利用剩餘汙泥和農業秸稈製備活性 炭成為其資源化的一種很好的途徑，而且也為解決這些固體廢物的處理和綜合利用問題提 供了新的方法。目前常用活性炭製備方法為化學法或物理法，前者生產工藝簡單，但能耗 高，汙染大；後者製備活性炭時炭化步驟跟活化步驟無法在同一設備中進行，限制了該方法 的工業化應用。隨後，人們研製出一步法生產活性炭，如公告號為CN2876068的中國專利， 公開了一種炭化、活化一步法生產活性碳的內熱蒸汽轉爐，包括爐體，其特徵在於所述爐 體旋轉時，其爐腔內前部為物料活化區，後部為物料碳化區，在爐體的物料活化區和物料碳 化區內均設有蒸汽輸入裝置和空氣輸入裝置，位於物料碳化區的空氣輸入裝置與物料碳化 區隔斷連接，位於物料活化區的空氣輸入裝置與物料活化區連通；位於物料碳化區的蒸汽 輸入裝置與物料碳化區連通，位於物料活化區的蒸汽輸入裝置與物料活化區隔斷連接。該 方法縮短了活性炭生產過程，降低了生產成本。但由於該裝置採用高溫水煤氣與氧氣混合 釋放熱量達到碳化和活化的溫度，不僅增加了生產成本，而且生產過程中易發生安全事故。
發明內容本實用新型針對現有技術的不足，提供一種結構簡單，爐膛內能夠實現氣氛保護， 能耗低，生產安全，並且用途廣泛的活性炭燒結裝置。一種碳化活化一體式活性炭燒結裝置，包括由殼體、減速機、爐體和爐膛構成的管 式燒結爐，爐體設置於殼體內，減速機設置於殼體上，減速機通過聯動鏈條與爐體相連接， 爐膛內設置有物料碳化區和物料活化區，物料碳化區設置有碳化區導氣口和碳化區排氣 口，物料活化區設置有活化區導氣口和活化區排氣口，其特徵在於，物料碳化區處的爐體的 外壁和物料活化區的爐體的外壁均設置有與溫度控制裝置相連的加熱棒。所述的加熱棒為矽炭加熱棒。所述的碳化區導氣口和活化區導氣口設置有氣體流量計。所述的爐體的出料口處設置有活性炭承接器。所述的減速機通過方向控制開關與聯動鏈條相連接。所述的爐體的一端設置有的高度調節支架。所述的溫度控制裝置為自動溫度控制儀。上述兩段式活性炭燒結器的操作過程如下1)開啟方向控制開關，使爐體順時或者逆時針轉動；2)通過自動溫度控制儀設定爐膛炭化區與活化區的溫度。[0014]3)待爐膛到達所設溫度後，將製備活性炭的原料置於爐膛的炭化區進行炭化。4)在燒結過程中調節高度調節支架，達到調節管式燒結爐爐體的傾斜度，使原料 經過預定的炭化時間後進入活化區，活化區導氣管通入活化氣體進行活化，活化氣體由碳 化區排氣口排出。5)製備完成的活性炭迅速轉移至活性炭承接器中，進行密封自然冷卻。本實用新型具有如下有益效果1、可以製備以農業秸稈、城市水廠汙泥等高含碳物質為原料的活性炭和以及用於 燒制在特定氣氛保護下的特殊材料；2、整個裝置集高含碳量物質為原料製備活性炭的炭化階段與活化階段為一體，結 構簡單，配置合理；3、爐膛內能夠實現氣氛保護，能耗低，生產時間短，並且能夠實現兩段溫區的獨立 加熱；4、加熱方式為電加熱，安全潔淨無汙染，解決了現有技術中水煤氣燃燒加熱產生 的不安全、汙染大，廢氣量多的問題；5、設置高度調節支架，整個生產過程速度更易控制，有利於工業化生產。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型的爐體中間的剖面圖；1、碳化區導氣口，2、聯動鏈條，3、減速機，4、方向控制開關，5、殼體，6、加熱棒，7、 高度調節支架，8、碳化區排氣口，9、活化區排氣口，10、氣體流量計、11、爐膛，12、溫度控制 裝置，13，管式燒結爐，14、活化區導氣口，15、活性炭承接器，16、爐體。
具體實施方式
下面結合說明書附圖，對本實用新型做進一步描述，但本實用新型所保護範圍不 限於此。實施例中的矽炭加熱棒購自鄒平縣奧翔矽碳製品有限公司型號為70型的矽炭加 熱棒，自動溫度控制儀購自龍口市電爐製造廠型號為KSY-D-16的自動溫度控制儀。實施例1一種碳化活化一體式活性炭燒結裝置，如圖1所示，包括由殼體5、減速機3、爐體 16和爐膛11構成的管式燒結爐13，爐體16設置於殼體5內，減速機3設置於殼體5上，減 速機3與方向控制開關4相連，方向控制開關4與聯動鏈條2相連接，爐膛11內設置有物 料碳化區和物料活化區，物料碳化區設置有碳化區導氣口 1和碳化區排氣口 8，物料活化區 設置有活化區導氣口 14和活化區排氣口 9，物料碳化區處的爐體的外壁和物料活化區的爐 體的外壁均設置有與溫度控制裝置12相連的矽炭加熱棒6。碳化區導氣口 1和活化區導氣 口 14設置有氣體流量計10。爐體16的出料口處設置有活性炭承接器15。減速機通過方 向控制開關與聯動鏈條相連接。爐體16的一端設置有的高度調節支架7。溫度控制裝置 12為自動溫度控制儀。利用乾燥的城市汙水汙泥為原料生產汙泥活性炭時，上述兩段氣氛調控式活性炭
4燒結器的工作方法如下1)開啟方向控制開關，使爐體順時針轉動；2)通過自動溫度控制儀設定爐膛炭化區為550°C、活化區溫度為850°C ；3)待爐膛到達所設溫度後，將乾燥的城市汙水汙泥置於爐膛的炭化區進行炭化；4)調節高度調節支架，以此調管式燒結爐的傾斜度，使原料在炭化區停留1. 5h後 進入活化區，並通過活化導氣口通入水蒸氣，進行1. 5h的活化。5)將製備的汙泥活性炭迅速轉移至承接器中，進行密封自然冷卻。利用剩餘汙泥為原料每製備It活性炭用電約為1800度，消耗的自來水約為 lOOKg，成本在2000-3000元之間。活性炭生產的廢氣成分以水蒸氣為主，有害氣體很少，可 以直接排放。實施例2如實施例1所述的碳化活化一體式活性炭燒結裝置，不同之處在於，不設置有方 向控制開關4。上述碳化活化一體式活性炭燒結器利用玉米秸稈為原料進行活性炭製備時工作 方法如下1)開啟減速機電源，使爐體轉動；2)通過自動溫度控制儀設定爐膛炭化區為525°C、活化區溫度為830°C ；3)待爐膛到達所設溫度後，將粉碎後的玉米秸稈置於爐膛的炭化區進行炭化；4)調節高度調節支架，以此調管式燒結爐的傾斜度，使原料在炭化區停留約Ih後 進入活化區，進行約Ih的活化；5)將製備的玉米秸稈活性炭迅速轉移至承接器中，進行密封自然冷卻。利用玉米秸稈為原料每製備It的活性炭用電約為1200度，消耗的自來水約為 lOOKg，成本在2000-2500元之間。活性炭生產的廢氣成分以水蒸氣為主，有害氣體很少，可 以直接排放。實施例3如實施例1所述的碳化活化一體式活性炭燒結裝置，不同之處在於，加熱棒6為矽 鉬加熱棒。上述碳化活化一體式活性炭燒結器利用小麥秸稈為原料進行活性炭製備時工作 方法如下1)開啟方向控制開關，使爐體順時或者逆時針轉動；2)通過自動溫度控制儀設定爐膛炭化區為500°C、活化區溫度為750°C ；3)待爐膛到達所設溫度後，將粉碎後的小麥秸稈置於爐膛的炭化區進行炭化；4)調節高度調節支架，以此調管式燒結爐的傾斜度，使原料在炭化區停留約Ih後 進入活化區，進行約Ih的活化；5)將製備的小麥秸稈活性炭迅速轉移至承接器中，進行密封自然冷卻。利用小麥秸稈為原料每製備It的活性炭用電約為1200度，消耗的自來水約為 lOOKg，成本在2000-2500元之間。活性炭生產產生的廢氣以水蒸氣為主，有害氣體很少，可 以直接排放。
權利要求一種碳化活化一體式活性炭燒結裝置，包括由殼體、減速機、爐體和爐膛構成的管式燒結爐，爐體設置於殼體內，減速機設置於殼體上，減速機通過聯動鏈條與爐體相連接，爐膛內設置有物料碳化區和物料活化區，物料碳化區設置有碳化區導氣口和碳化區排氣口，物料活化區設置有活化區導氣口和活化區排氣口，其特徵在於，物料碳化區處的爐體的外壁和物料活化區的爐體的外壁均設置有與溫度控制裝置相連的加熱棒。
2.如權利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結裝置，其特徵在於，所述的加熱棒 為矽炭加熱棒。
3.如權利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結裝置，其特徵在於，所述的碳化區 導氣口與活化區導氣口設置有氣體流量計。
4.如權利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結裝置，其特徵在於，所述的爐體的 出料口處設置有活性炭承接器。
5.如權利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結裝置，其特徵在於，所述的減速機 通過方向控制開關與聯動鏈條相連接。
6.如權利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結裝置，其特徵在於，所述的爐體的 一端設置有的高度調節支架。
7.如權利要求1所述的碳化活化一體式活性炭燒結裝置，其特徵在於，所述的溫度控 制裝置為自動溫度控制儀。
專利摘要本實用新型涉及一種碳化活化一體式活性炭燒結裝置，屬於活性炭生產設備技術領域。一種碳化活化一體式活性炭燒結裝置，包括由殼體、減速機、爐體和爐膛構成的管式燒結爐，爐體設置於殼體內，減速機設置於殼體上，減速機通過聯動鏈條與爐體相連接，爐膛內設置有物料碳化區和物料活化區，物料碳化區設置有碳化區導氣口和碳化區排氣口，物料活化區設置有活化區導氣口和活化區排氣口，物料碳化區處的爐體的外壁和物料活化區的爐體的外壁均設置有與溫度控制裝置相連的加熱棒。本實用新型可以製備以農業秸稈、城市水廠汙泥等高含碳物質為原料的活性炭，安全潔淨無汙染，解決了現有技術中水煤氣燃燒加熱產生的不安全、汙染大，廢氣量多的問題。
文檔編號C01B31/08GK201647999SQ200920291079
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月29日 優先權日2009年12月29日
發明者嶽欽豔, 李雁傑, 郗斐, 高寶玉, 高悅, 齊元峰 申請人:山東大學