专利名称：用粉煤灰制取活性炭的新设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种材料制备新设备，具体涉及一种用粉煤灰制取活性 炭的新设备。
技术背景
活性炭通常是用木材、锯屑、稻草、玉米杆、豆渣、各种果壳等富含纤 维素原料，或用优质褐煤、泥炭等高含碳原料，通过化学或物理方法对原料 进行破碎、催化剂活化、漂洗、烘干等一系列工序加工制造而成，工艺复杂、 加工成本高、消耗能源多，特别是采用大量高含碳量的物料来制取活性炭， 不利于环境保护和节能降耗。 实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是解决上述现有技术存在的问题，而 提供一种利用电厂锅炉排弃物料粉煤灰、实施电厂环保项目、变废为宝、节 能降耗、保护环境、且整个工艺流程短、活性炭产出率高、投资省的用粉煤 灰制取活性炭的新设备。
本实用新型采用的技术方案是这种用粉煤灰制取活性炭的新设备，包 括依次连接的粉煤灰原灰斗、电子计量秤、箱式冲灰器、矿浆预处理器、第 一级浮选柱、第二级浮选柱、第一浓缩机、第一过滤机、第一烘干机、活性 炭专用磨、油水分离器、第二烘干机；粉煤灰原灰斗输出连接电子计量秤的 输入端，电子计量秤的输出端连接箱式冲灰器的输入端，箱式冲灰器的输出 连接矿浆预处理器的输入端，矿浆预处理器的另一个输入端还连接有分散剂 及复合浮选剂的自动加药机，矿浆预处理器的输出连接第一级浮选柱输入端， 第一级浮选柱的输出连接第二级浮选柱的输入端，第二级浮选柱的另一个输入端还连接分散剂及复合浮选剂的自动加药机，第二级浮选柱的输出连接第 一浓縮机的输入端，第一浓縮机的输出连接第一过滤机的输入端，第一浓縮 机的输出连接第一过滤机的输入端，第一过滤机的输出连接第一烘干机的输 入端，第一烘干机的输出连接活性炭专用磨输入端，活性炭专用磨还连接有 高压蒸汽管道，活性炭专用磨的输出连接油水分离器的输入端，油水分离器 的输出连接第二烘干机，第一级浮选柱和第二级浮选柱的尾灰输出端都连接 第二浓縮机的输入端，第二浓縮机的输出连接第二过滤机。 工作原理
电厂锅炉的排弃物料粉煤灰原灰，经箱式冲灰器处理后，加入到矿浆预 处理器中，同时，分散剂及复合浮选剂经自动加药机也加入到矿浆预处理器 中，使得药剂与粉煤灰原灰充分均匀附着，然后进入第一级浮选柱内，在强 烈气泡的作用下，含碳量较高的碳粒子浮到了液体的表面并被分离出来，再 进入第二级浮选柱内，从第二级浮选柱分离出来的碳粒子，含碳量达到85% 以上，符合活性炭的含碳量要求，两级浮选柱分离出来的尾灰，含碳量低， 符合建筑用粉煤灰的含碳量要求；而第二级浮选柱分离出来的高含碳量碳粒 子，经浓縮机、过滤机、烘干机去除其中的水分后，进入活性炭专用磨，活 性炭专用磨通入高压蒸汽，在高压蒸汽的冲推下，碳粒子因相互碰撞得到了 进一步磨细，最后经油水分离及烘干，成为活性炭。
上述技术方案中，箱式冲灰器、矿浆预处理器、自动加药机、浓縮机、 过滤机、烘干机均为己有技术，如箱式冲灰器采用浙江长兴中科机械厂生
产的XBL600-6M型箱式冲灰器；矿浆预处理器采用淮北大金矿山机械有限公 司制造的XK-800型2.2KW矿浆预处理器；自动加药机采用广州励创机电设 备有限公司制造的GYZD-II-6型5KW自动加药机；浓縮机采用淮北大金矿 山机械有限公司出品的GXW-9型3KW靶式斜板浓縮机；过虑机采用山东莱芜汉邦机械厂制造的PGT6-72n^型的132KW精煤真空圆盘过滤机。此外，电 子计量秤、烘干机、油水分离器均为已有技术，市场有购，品种多样。加入 矿浆预处理器和浮选柱的分散剂、复合浮选剂为市场有购的己有技术产品， 如复合浮选剂采用巿场有购的粉煤灰专用浮选剂1#，分散剂采用市场有购的 选矿用分散剂5401。第一级浮选柱和第二级浮选柱采用湖南省电力粉煤灰开 发有限公司设计制造的粉煤灰专用浮选柱，结构为在浮选柱筒体顶部装有 矿浆分配器，在浮选柱筒体内设置鼓泡装置，浮选柱筒体下部设置多点旋流 装置，浮选柱筒体底部设有多点尾灰溢流孔，矿浆分配器周围装置矿浆分配 管，在浮选柱筒体周边装有循环管道，循环管道上端与矿浆分配管连接连通， 循环管道下端与旋流装置连接连通，在浮选柱上、下部各留有一个循环泵接 口，与循环泵连接连通，循环泵安装在浮选柱旁，循环泵输出接口连接连通 矿桨分配管，循环泵输入接口连接连通筒体上进出料口，在浮选柱上部装有 高碳灰均衡溢流板，浮选柱上部侧边还装有高碳灰溢流收集口，尾灰溢流孔 通过管道连接安装有尾灰自动调节箱。
粉煤灰专用浮选柱的工作原理
1、粉煤灰浆液通过浮选柱顶部的矿浆分配器，均匀的分配进入浮选柱内。
2、 粉煤灰中层浆通过多点进出料口进入循环泵，再进入浮选柱顶部环 形管，分配到12个循环输出口，经循环管道，最后通过多点旋流装置，使浆 液在浮选柱内旋转，粉煤灰中的高碳灰快速上浮，并通过高碳灰均衡溢流板 将浮选出来的高碳灰溢流到收集装置。
3、 粉煤灰的尾灰通过浮选柱的底部多点出料口溢流到尾灰自动调节 箱，再进入尾灰收集装置。
粉煤灰专用浮选柱的脱碳效果粉煤灰专用浮选柱主要用于从烧失量超标的粉煤灰中通过浮选选出精煤粉，精炭的发热量为3200-4800大卡。脱碳后的粉煤灰的烧失量为5%左右。烧失量超标粉煤灰的脱碳效果视原灰的烧失量大小而不同，且与原煤的 品质有关。 一般而言，烧失量越大，则精炭含量越高。经实验，某粉煤灰(原灰)烧失量为25%，经粉煤灰专用浮选柱脱碳处理 后，浮选精炭产率达44%，精炭含量50%，脱碳后的粉煤灰的烧失量小于5%。上述技术方案中的活性炭专用磨也采用湖南省电力粉煤灰开发有限公司 设计制造的活性炭专用磨，实际为一管道气流粉碎装置，管道上固定有喷枪 环，管道两端通过连接法兰与碳粒子输送管道密封对接，喷枪环上安装固定 多个喷嘴，喷嘴头伸至管道内，管道外围安装有O型环管，高压蒸汽通入O 型环管，O型环管通过各径向支管与喷嘴连接连通，喷嘴与管道可垂直或斜 向或切线方向安装，由外界引入压力为6-8kg/cn^的高压蒸汽从各个喷嘴高速 (亚音速或超音速)喷出，使管道内的碳粒子在管道内的局部区域获得加速， 相互碰撞碎裂，实现粉煤灰的超细粉碎。采用本实用新型的活性炭专用磨磨 细提高比表面积达8000m2/g， 2000目(l-2um)。值得指出的是，碳粒子在超细粉碎过程中，由于使用的是高压蒸汽，因 此能使得碳粒子表面附着的浮选剂被清洗掉，并随着蒸汽一起排出，实现了 活性炭的脱药处理。本实用新型制备的活性炭成品技术参数(1) 类型粉煤质(2) 颗粒大小280—325目(3) 含碳量85-87%(4) 假比重0.4—0.55 g/ral(5) 苯吸附率25—45%6(6) 亚甲基蓝吸附力150—225 mg/g(7) 四氯化碳吸附率75—90%(8) 灰分2-3%(9) 硬度98—99%(10) 碘值850—1200 mg/g(11) 酸碱值3—11(12) 比表面积1800—2200 m7g。本实用新型充分利用火电厂锅炉的排弃物料粉煤灰作原料制取活性 炭，实施火电厂的环保项目，变废为宝，环保节能，整个工艺流程短，投 资省，活性炭产出率高，质量好，是一种粉煤灰综合利用的新技术。
图1为本实用新型结构示意图图2为粉煤灰专用浮选柱结构示意图 图3为活性炭专用磨结构示意图具体实施方式
参见图l，这种用粉煤灰制取活性炭的新设备，包括依次连接的粉煤灰原灰斗l、电子计量秤2、箱式冲灰器3、矿桨预处理器4、第一级浮选柱6、第 二级浮选柱7、第一浓縮机8、第一过滤机9、第一烘干机IO、活性炭专用磨 11、油水分离器12、第二烘干机13;粉煤灰原灰斗1输出连接电子计量秤2 的输入端，电子计量秤2的输出端连接箱式冲灰器3的输入端，箱式冲灰器3 的输出连接矿浆预处理器4的输入端，矿浆预处理器4的另一个输入端还连 接有分散剂及复合浮选剂的自动加药机5，矿浆预处理器4的输出连接第一级 浮选柱6输入端，第一级浮选柱6的输出连接第二级浮选柱7的输入端，第 二级浮选柱7的另一个输入端还连接有分散剂及复合浮选剂的自动加药机5，7第二级浮选柱7的输出连接第一浓縮机8的输入端，第一浓縮机8的输出连接第一过滤机9的输入端，第一过滤机9的输出连接第一烘干机10的输入端， 第一烘干机10的输出连接活性炭专用磨11输入端，活性炭专用磨11还连接 有高压蒸汽管道14，活性炭专用磨的输出连接油水分离器12的输入端，油水 分离器12的输出连接第二烘干机13，第一级浮选柱6和第二级浮选柱7的尾 灰输出端都连接第二浓縮机15的输入端，第二浓縮机15的输出连接第二过 滤机16。参见图2，本实用新型的粉煤灰专用浮选柱，在浮选柱筒体17顶部装有 矿浆分配器18，粉煤灰矿浆从这里输入，然后通过多条伞状分布的均衡溢流 板间隙进入浮选柱筒体内，浮选柱筒体17内设置多层鼓泡板19，鼓泡板19 为平板上钻有多孔构成，浮选柱筒体17下部设置多点旋流装置20，多点旋流 装置20就是筒体上朝同一方向斜向安装多个进液管或喷嘴。浮选柱筒体17 底部设有多点尾灰溢流孔21，避免尾灰堵塞出口管，矿浆分配器18周围安装 有矿浆分配管22，在浮选柱筒体17周边安装循环管道23，循环管道23为多 根，循环管道23上端与矿浆分配管22连接连通，各循环管道23下端分别与 多点旋流装置20连接连通，在浮选柱上、下部各留有一个循环泵接口 24、 25， 连接循环泵26，循环泵26安装在浮选柱旁，在浮选柱上部装有高碳灰均衡溢 流板27，高碳灰均衡溢流板27为多块，呈伞状，竖向安装，高碳灰均衡溢流 板27 —端与矿浆分配器连接固定，另一端与筒体17连接固定，浮选柱上部 侧边装有高碳灰溢流收集口 28。尾灰溢流孔21通过管道29连接安装有尾灰 自动调节箱30。上述循环泵26输入接口连接三个以上的输入口，每个输入口 连接连通浮选柱筒体上的中层浆进出料口 ，循环泵26输出接口连接连通矿浆 分配管。尾灰自动调节箱30具有尾灰溢流进口 31、尾灰溢流出口 32，尾灰 溢流进口连接安装有溢流管，溢流管上具有调节帽。浮选柱或尾灰自动调节箱内安装有液面数码监控装置。多点旋流装置为筒体上朝同一方向安装多个进液管或喷嘴33。鼓泡板19为板面钻有多孔构成。浮选柱筒体17底部还安 装有多个浆液搅拌机，防止筒体底部尾灰沉淀、凝固、板结。参见图3，本实用新型的活性炭专用磨为一管道气流粉碎装置，管道34 上固定有喷枪环35，管道34两端通过连接法兰与碳粒子输送管道密封对接， 喷枪环35上安装固定多个喷嘴36，喷嘴头伸至管道内，管道外围安装有O 型环管37，高压蒸汽通入0型环管37， 0型环管37通过各径向支管38与喷 嘴26连接连通，喷嘴36与管道34可垂直或斜向或切线方向安装，由外界引 入压力为6-8kg/cri^的高压蒸汽从各个喷嘴高速(亚音速或超音速)喷出，使 管道内的碳粒子在管道内的局部区域获得加速，相互碰撞碎裂，实现粉煤灰 的超细粉碎。
权利要求1、一种用粉煤灰制取活性炭的新设备，其特制在于包括依次连接的粉煤灰原灰斗、电子计量秤、箱式冲灰器、矿浆预处理器、第一级浮选柱、第二级浮选柱、第一浓缩机、第一过滤机、第一烘干机、活性炭专用磨、油水分离器、第二烘干机；粉煤灰原灰斗输出连接电子计量秤的输入端，电子计量秤的输出端连接箱式冲灰器的输入端，箱式冲灰器的输出连接矿浆预处理器的输入端，矿浆预处理器的另一个输入端还连接有分散剂及复合浮选剂的自动加药机，矿浆预处理器的输出连接第一级浮选柱输入端，第一级浮选柱的输出连接第二级浮选柱的输入端，第二级浮选柱的另一个输入端还连接分散剂及复合浮选剂的自动加药机输出，第二级浮选柱的输出连接第一浓缩机的输入端，第一浓缩机的输出连接第一过滤机的输入端，第一过滤机的输出连接第一烘干机的输入端，第一烘干机的输出连接活性炭专用磨输入端，活性炭专用磨还连接有高压蒸汽管道，活性炭专用磨的输出连接油水分离器的输入端，油水分离器的输出连接第二烘干机，第一级浮选柱和第二级浮选柱的尾灰输出端都连接第二浓缩机的输入端，第二浓缩机的输出连接第二过滤机。
专利摘要一种用粉煤灰制取活性炭的新设备，包括依次连接的粉煤灰原灰进灰斗、电子计量秤、箱式冲灰器、矿浆预处理器、第一级浮选柱、第二级浮选柱、第一浓缩机、第一过滤机、第一烘干机、活性炭专用磨、油水分离器、第二烘干机；矿浆预处理器和第二级浮选柱还连接有分散剂及复合浮选剂的自动加药机，活性炭专用磨还连接有高压蒸汽管道，本实用新型利用火电厂锅炉的排弃物料粉煤灰、实施火电厂的环保项目、变废为宝、环保节能、整个工艺流程短、活性炭产出率高、投资省。
文档编号C01B31/10GK201390653SQ20092006358
公开日2010年1月27日 申请日期2009年3月11日 优先权日2009年3月11日
发明者管国华, 许闽清, 高润秋 申请人:湖南省电力粉煤灰开发有限公司