本实用新型属于炭化设备技术领域，尤其涉及一种用于制备活性炭纤维的炭化炉。
背景技术：
活性炭纤维(ACF)即纤维状的活性炭，因其具有大的比表面和发达孔结构而具有极高的吸附性能，ACF可为毡、纸、特殊成型体等形态，广泛应用于空气净化、净水、电子元器件、催化剂载体等方向。
针对活性炭纤维的生产设备包括催化剂浸渍机构、炭化炉、活化炉三部分构成。有机纤维在炭化炉内惰性气氛下进行高温裂解，非碳组分逐渐逸出，从而获得高碳元素含量的炭纤维，并在后续活化过程中获得高的比表面和发达的孔结构。
通常炭化炉为两端开口的隧道形，有机纤维在炉内以陶瓷辊传动，完成整个裂解过程。其中高温裂解气组分复杂，成分与煤焦油相近，如不能从炭化炉内及时排除，将会向炭化炉的低温区扩散，并随之冷凝为液态，滴落到炭纤维表面使炭纤维脆化，从而发生断裂，无法保证生产的连续性。
正常情况下多在炭化炉的侧边或顶部开设排风口，并以引风机抽出炭化炉内的混合气体，并保持高纯氮气的持续通入，以维持炉内的正压环境，不致外界空气进入炉内造成有机纤维自燃。引风机排出的混合气为氮气和高温热解气的混合气，作为废气经配套的废气处理系统后排放。
该生产模式下需要制氮系统持续工作，以保证足够的氮气供应，另外低温氮气进入炭化炉后会造成炭化炉内的温度波动，所需的电加热辐射管长期在高输出功率下工作，寿命缩短。低含氧量的废气处理难度较大，极易造成环境污染。另外排废风机的引风量波动或者保护气的供应量变化容易造成炭化炉内部氧气含量升高，导致原料自燃。
技术实现要素：
本实用新型针对上述的技术问题，提出一种用于制备活性炭纤维的炭化炉。
为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种用于制备活性炭纤维的炭化炉，包括炭化炉本体，所述炭化炉本体内分为多级温区，每个所述温区内形成有炭化腔，且相邻两个炭化腔之间形成有防火保温隔离墙，所述防火保温隔离墙上设置有用于连通每个所述炭化腔的输送口，所述炭化炉的两端分别设置有入口和出口，由入口至出口的多个温区的温度依次升高，每个所述炭化腔内均连通有一个废气吸收管和一个进气管，多个所述废气吸收管穿过所述炭化炉设置入口的一端且依次连通有冷凝器和风机，所述风机的输出端与多个所述进气管的进气端相连通，多个所述进气管的出气端与对应的所述炭化腔相连通。
所述废气吸收管将各个炭化腔内的废气抽出后经由冷凝器进行净化，废气为氮气和高温热解气的混合气，其中高温热解气为含焦油烟气。由于活性炭纤维生产过程中焦油主要成分为水，占到焦油组分的85％以上，此外还有包括酸、醇、酯、醛、酚、芳香烃在内的200余种组分，所以焦油净化设备的首要目的为水蒸汽的净化。因此在经由冷凝器处理后，可冷凝热解焦油，使热解焦油液化排出，同时混合气中的氮气可继续由冷凝器输出通过进气管送入炭化腔内循环使用，以降低氮气消耗，稳定炭化炉内气氛。其中所述废气吸收管和进气管均为不锈钢螺纹管或者不锈钢管。
将每个温区内产生的废气通过废气吸收管经低温温区送入循环水冷凝器进行冷凝，高沸点热解气体在降温后呈液态焦油，汇入储罐进行收集。冷凝后的废气经风机再次送入到炭化炉内。
作为优选：所述进气管由炭化炉设置入口的一端穿过并伸入至各炭化腔内。
作为优选：所述冷凝器的底部设置有热解焦油排放口。所述冷凝器上设置有冷凝水出口和冷凝水进口。
作为优选：所述炭化腔内由入口至出口的方向依次排列设置有多个用于输送有机纤维的传动辊，所述传动辊与所述输送口均位于同一直线上，以便于将所述有机纤维由入口输入并依次通过多个输送口后由出口输出。
作为优选：所述冷凝器的数量为多个，且多个冷凝器之间相串联。
作为优选：所述废气吸收管的进气口和所述进气管的出气口均呈耙状布风结构。
作为优选：所述冷凝器与风机之间连接有喷淋吸收塔。
作为优选：所述喷淋吸收塔内设置有填料层和喷头，所述喷头位于填料层的上部，所述喷头通过循环泵连通有水箱，所述喷头与填料层之间的喷淋吸收塔上设置有废气进口，位于所述填料层下方的喷淋吸收塔上设置有废气出口，所述废气进口与所述冷凝器的输出端相连通，所述废气出口与所述风机连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：
1、本实用新型提供的用于制备活性炭纤维的炭化炉，在经由冷凝器处理后，可冷凝热解焦油，使热解焦油液化排出，同时混合气中的氮气可继续由冷凝器输出通过进气管送入炭化腔内循环使用，以降低氮气消耗，稳定炭化炉内气氛。
2、本实用新型提供的用于制备活性炭纤维的炭化炉，从排放源头解决环保问题，并会得到焦油副产品。
3、本实用新型提供的用于制备活性炭纤维的炭化炉，将每个温区内产生的废气通过废气吸收管经低温温区送入循环水冷凝器进行冷凝，高沸点热解气体在降温后呈液态焦油，汇入储罐进行收集，节约能源。
4、本实用新型提供的用于制备活性炭纤维的炭化炉，使炭化炉内存在循环风，促使各温区内温度分布均匀。
附图说明
图1为本实用新型用于制备活性炭纤维的炭化炉的一种实施方式的结构示意图；
图2为本实用新型用于制备活性炭纤维的炭化炉的另一种实施方式的结构示意图；
以上各图中：1、炭化炉本体；2、炭化腔；3、防火保温隔离墙；4、输送口；5、入口；6、出口；7、废气吸收管；8、进气管；9、风机；10、冷凝器；101、冷凝水出口；102、冷凝水进口；11、热解焦油排放口；12、传动辊；13、喷淋吸收塔；14、填料层；15、喷头；16、水箱；17、废气进口；18、废气出口；19、循环泵。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本实用新型进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
实施例：如图1所示，一种用于制备活性炭纤维的炭化炉，包括炭化炉本体1，所述炭化炉本体1内分为多级温区，每个所述温区内形成有炭化腔2，且相邻两个炭化腔2之间形成有防火保温隔离墙3，所述防火保温隔离墙3上设置有用于连通每个所述炭化腔2的输送口4，所述炭化炉的两端分别设置有入口5和出口6，由入口5至出口6的多个温区的温度依次升高，每个所述炭化腔2内均连通有一个废气吸收管7和一个进气管8，多个所述废气吸收管7穿过所述炭化炉设置入口5的一端且依次连通有冷凝器10和风机9，所述风机9的输出端与多个所述进气管8的进气端相连通，多个所述进气管8的出气端与对应的所述炭化腔2相连通。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
进一步如图1所示：所述进气管8由炭化炉设置入口5的一端穿过并伸入至各炭化腔2内。所述冷凝器10的底部设置有热解焦油排放口11。所述冷凝器10上设置有冷凝水出口101和冷凝水进口102。所述炭化腔2内由入口5至出口6的方向依次排列设置有多个用于输送有机纤维的传动辊12，所述传动辊12与所述输送口4均位于同一直线上，以便于将所述有机纤维由入口5输入并依次通过多个输送口4后由出口6输出。所述冷凝器10的数量为多个，且多个冷凝器10之间相串联。所述废气吸收管7的进气口和所述进气管8的出气口均呈耙状布风结构。
进一步如图2所示：所述冷凝器10与风机9之间连接有喷淋吸收塔13。所述喷淋吸收塔13内设置有填料层14和喷头15，所述喷头15位于填料层14的上部，所述喷头15通过循环泵19连通有水箱16，所述喷头15与填料层14之间的喷淋吸收塔13上设置有废气进口17，位于所述填料层14下方的喷淋吸收塔13上设置有废气出口18，所述废气进口17与所述冷凝器的输出端相连通，所述废气出口18与所述风机9连接。
本实用新型提供的用于制备活性炭纤维的炭化炉的使用原理：
所述废气吸收管7将各个炭化腔2内的废气抽出后经由冷凝器10进行净化，废气为氮气和高温热解气的混合气，其中高温热解气为含焦油烟气。由于活性炭纤维生产过程中焦油主要成分为水，占到焦油组分的85％以上，此外还有包括酸、醇、酯、醛、酚、芳香烃在内的200余种组分，所以焦油净化设备的首要目的为水蒸汽的净化。因此在经由冷凝器10处理后，可冷凝热解焦油，使热解焦油液化排出，同时混合气中的氮气可继续由冷凝器10输出通过进气管8送入炭化腔2内循环使用，以降低氮气消耗，稳定炭化炉内气氛。其中所述废气吸收管7和进气管8均为不锈钢螺纹管或者不锈钢管。将每个温区内产生的废气通过废气吸收管7经低温温区送入循环水冷凝器10进行冷凝，高沸点热解气体在降温后呈液态焦油，汇入储罐进行收集。冷凝后的废气经风机9再次送入到炭化炉内。
如在风机9和冷凝器10之间设置喷淋吸收塔13，则废气在风机的作用下按照上述步骤经由冷凝器10处理后，经由喷淋吸收塔13处理，去除剩余有机物后将剩余的氮气输送回炭化腔内。
本实用新型提供的用于制备活性炭纤维的炭化炉，在经由冷凝器10处理后，可冷凝热解焦油，使热解焦油液化排出，同时混合气中的氮气可继续由冷凝器10输出通过进气管8送入炭化腔2内循环使用，以降低氮气消耗，稳定炭化炉内气氛，节约能源。从排放源头解决环保问题，并会得到焦油副产品。