一种立式滚料活性炭蒸汽活化炉的制作方法

本发明涉及物理法生产或再生活性炭设备领域，特别是一种立式滚料活性炭蒸汽活化炉。

背景技术：

改革开放以来，国民经济得到快速增长，“科技创新，自主创新”已成为当今工业发展的主流，我国工业逐步向集约型、节能减排、低碳、高科技、智能化的方向发展，以活性炭材料为代表的绿色环保产品越来越受到环保部门及相关企业的青睐。活性炭材料是一种无定形碳素材料，其孔隙结构发达，具有巨大的比表面积，一般可高达1000-3000m²/g，这类材料对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有很强的吸附能力。作为一种性能优越的吸附剂，活性炭材料具有独特的孔隙结构，其理化性质比较稳定，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水和有机溶剂，且能够再生循环使用等特点，被广泛地应用于环保、化工、食品、冶金、医药、军事防护等领域。

活性炭材料的生产技术日益成熟，活性炭的生产设备品种也越来越多。目前，生产活性炭的活化炉设备主要有焖烧炉、多段炉、管式炉、回转炉、斯列普炉等。焖烧炉投资少，结构简单，可生产粉状炭，但存在着生产效率低、污染严重、劳动强度大、产品质量不均匀等缺点，只适合于小型民营企业生产；多段炉(又称耙式炉)每层设计有耙齿，利用耙齿进行旋转搅动炭层，使炭多次得到翻动，加快活化效率，从而提高产品质量，可生产粒状炭和粉状炭，但此类设备投资大，没有一定的经济实力是建不起的；管式炉，需外加热，设备投资较大，但炉内蒸汽温度低，活化效果差，生产效率低，只适合生产木质炭；回转炉属流动床，具有自动化程度高、生产效率高、运行稳定等优点，深受广大业内人士及企业家的吹捧，但在实际投用中，也存在着诸多弊端，如投资大、耗能高、产品质量不稳定、设备检修困难等；斯列普炉(又称鞍式炉)，是我国目前生产颗粒状活性炭的最主要炉型，具有连续生产，产量大、质量高、过热蒸汽温度高、稳定、不需外部供热等优点，但同时也存在着对原料要求高，造价高、技术要求高、维修费用大等问题。上述炉型中，各自都有着独特的特点，适应着不同的生产情况。而这些活性炭设备大多数功能都比较单一，且在整个生产过程中能耗高、成本投入大、生产效率低，不易于维护。针对上述现有的活性炭生产设备存在的缺陷，科研单位与企业的科研人员在不断地研究、探索，希望能研制出一种自动化程度高，可连续化生产，且产品质量稳定，易于检修维护的活性炭生产设备，虽然取得了一定的进展，但在实际应用中仍然存在着尚未克服的难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服以上不足，提供一种立式滚料活性炭蒸汽活化炉，该炉运用热力学、气体力学、传热原理与电机驱动控制技术相结合设计而成，采用电机带动注水的旋转滚轴，并在滚轴上安装十字搅拌片，对炉膛内的炭层进行实时搅拌，使其均匀加热，且在炉内通入水蒸气，达到物理法活化生产或再生活性炭的目的。该炉设计科学，结构合理，性能可靠，能够有效地提高活性炭的活化效率，大大减轻工人劳动强度，且整炉采用燃烧炉(已授权，zl201110063772.6)供热，减少能耗，提高产品质量和生产效率。

本发明的技术方案是：一种立式滚料活性炭蒸汽活化炉，包括燃烧炉、送火通道i、送火通道ii、输送支架、提升支架、提升装置、辅助支座、提升电机、钢丝绳、原料槽、提升箱、限位板、炉座、炉体、烟气粉尘净化塔、螺旋输送机、分层板、水泵、注水管、滚轴、滚轴电机、观察门、锁挚、锁扣、十字搅拌片、蒸汽管道、水蒸气管、弹板、出料口、接料桶，所述炉座、炉体与烟气粉尘净化塔均由耐高温防火保温砖堆砌而成，炉体位于炉座上方，呈长方体状，炉体以分层板分隔为上、下两部分，位于下部分炉体的正前方且紧贴炉座边沿处设一两边对称中间联通的蒸汽管道，在蒸汽管道的两侧对称排设有数根水蒸气管，且通向炉体内，位于炉体的中部左右各设一根对称的滚轴，滚轴呈中空状，由防火耐高温耐酸碱的金属材料制成，且垂直贯穿于炉体；位于炉体内且在滚轴上依次设有四套十字搅拌片，所述十字搅拌片由防火耐高温耐酸碱的金属材料制成，在十字搅拌片的正下方设有弹板，弹板的下方设有出料口，位于下部分炉体的正前方左右各设一道对称的观察门，观察门为半自动卷帘门，设有锁挚和锁扣，滚轴上端部分固定连接着滚轴电机，沿滚轴向上且贯穿滚轴中空部分连接着注水管的一端，位于上部分炉体的中部设一向两侧延伸的输送支架，在输送支架上固定设有左右对称的螺旋输送机和连接注水管另一端的水泵，位于炉体中央最上端设一垂直的烟气粉尘净化塔，位于炉体外部设有左右对称的提升装置与提升支架，所述提升装置包括辅助支座、提升电机与钢丝绳，提升装置固定安装在提升支架上，钢丝绳一端连接着提升电机，另一端连接着提升箱，位于提升支架与螺旋输送机之间还设有限位板，在提升支架的下方设有原料槽，在炉体的一侧设有燃烧炉(已授权)，燃烧炉上设有送火通道i、送火通道ii，送火通道i与送火通道ii分别贯穿通向炉体内部，位于炉座的下端还设有与出料口正下方对应的接料桶。

本发明采用的技术原理是：该炉运用热力学、气体力学、传热原理与电机驱动控制技术相结合设计而成，采用燃烧炉(已授权)往下部分炉体两侧的送火通道i、送火通道ii内通火，对整炉内部进行预热，使炉膛内温度达到300～500℃；将原料槽中的炭化料装入提升箱， 由提升电机带动钢丝绳，将载有炭化料的提升箱提至焊设在提升支架上的限位板处，当提升箱底部上升至限位板位置时，自动发生斜倾，使其与限位板在同一斜度上，此时提升箱中的炭化料沿着限位板的斜度方向慢慢滑入位于限位板下侧的螺旋输送机中，由螺旋输送机输送至上部分炉体的炉膛内，进一步加大燃烧炉的火力，提高炉膛内的温度，达到620℃左右，使上部分炉体内的炭化料得到进一步预热和干燥；加温一段时间后，打开上层出料口的弹板，使上部分炉体内的炭化料顺着出料口落入下部分炉体内；待上部分炉体内的炭化料清空后，关闭上层出料口的弹板，往上部分炉体内重新投入炭化料，进一步增加燃烧炉的火力，使炉膛内的温度逐步增加至700～800℃，同时启动安装在输送支架上的滚轴电机与水泵，水泵通过注水管持续向中空状的滚轴内灌入循环水，且注入的水流速度较快，滚轴电机驱动滚轴旋转，安装在滚轴上的四套十字搅拌片，在滚轴的带动下，对上、下部分炉体内的炭化料进行实时搅拌；进一步增加燃烧炉的火力，使炉膛内的温度保持在920℃左右，同时通过排设在蒸汽管道上的若干水蒸气管持续往下部分炉体的内侧通入水蒸气，使下部分炉体内的炭化料得到高温活化；待整个活化工艺完成后，打开下层出料口的弹板，将下部分炉体内已活化好的活性炭产品盛入正下方的接料桶内；待下部分炉体内的活性炭产品清空后，关闭下层出料口的弹板，同时打开上层出料口的弹板，将上部分炉体内干燥后的炭化料顺着出料口落入下部分炉体内，再重复上述步骤，即可实现活性炭产品的持续化生产；位于下部分炉体的正前方左右各设一道对称的观察门，该观察门设有锁挚和锁扣，通过观察门可实时察看炉内的情况，控制燃烧炉的火力；在整个生产工艺过程中，炉体内所产生的烟气沿着烟气流向全部被安装在炉体顶面中央处的烟气粉尘净化塔所吸收并处理，直至达到排放标准后排出。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种立式滚料活性炭蒸汽活化炉，运用热力学、气体力学、传热原理与电机驱动控制技术相结合设计而成。该炉采用电机驱动中空状的滚轴旋转，并带动滚轴上的四套十字搅拌片，对炉内的炭层进行实时搅拌，使其均匀加热，且在炉内持续通入水蒸气，以达到高温活化的目的。该炉设计科学，结构合理，性能可靠，能够有效地提高活性炭的活化效率，大大减轻工人劳动强度，且整炉采用燃烧炉(已授权，zl201110063772.6)供热，减少能耗，提高产品质量和生产效率。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1是一种立式滚料活性炭蒸汽活化炉的结构示意图；

图2是图1中a的局部放大结构示意图；

图3是图1中b的局部放大结构示意图；

图4是图1中c的局部放大结构示意图；

图5是图1中d的局部放大结构示意图。

在图中：1.燃烧炉、2.送火通道i、3.送火通道ii、4.提升支架、5.螺旋输送机、6.限位板、7.烟气粉尘净化塔、8.烟气流向、9.提升箱、10.原料槽、11.炉座、12.接料桶、13.输送支架、14.炉体、15.提升装置、15a.辅助支座、15b.提升电机、15c.钢丝绳、16.水泵、17.注水管、18.滚轴、19.滚轴电机、20.观察门、21.锁挚、22.锁扣、23.十字搅拌片、24.蒸汽管道、25.水蒸气管、26.出料口、27.弹板、28.分层板。

具体实施方式

在图中，炉座11、炉体14与烟气粉尘净化塔7均由耐高温防火保温砖堆砌而成，炉体14位于炉座11上方，呈长方体状，炉体14以分层板分隔为上、下两部分，位于下部分炉体的正前方且紧贴炉座11边沿处设一两边对称中间联通的蒸汽管道24，在蒸汽管道24的两侧对称排设有若干根水蒸气管25，且通向炉体内，位于炉体14的中部左右各设一根对称的滚轴18，滚轴18呈中空状，由防火耐高温耐酸碱的金属材料制成，且垂直贯穿于炉体；位于炉体14内且在滚轴18上依次设有四套十字搅拌片23，所述十字搅拌片23由防火耐高温耐酸碱的金属材料制成，在十字搅拌片23的正下方设有弹板27，弹板27的下方设有出料口26，位于下部分炉体的正前方左右各设一道对称的观察门20，观察门20为半自动卷帘门，设有锁挚21和锁扣22，滚轴18上端部分固定连接着滚轴电机19，沿滚轴18向上且贯穿滚轴中空部分连接着注水管17的一端，位于上部分炉体的中部设一向两侧延伸的输送支架13，在输送支架13上固定设有左右对称的螺旋输送机5和连接注水管17另一端的水泵16，位于炉体14中央最上端设一垂直的烟气粉尘净化塔7，位于炉体14外部设有左右对称的提升装置15与提升支架4，所述提升装置15包括辅助支座15a、提升电机15b与钢丝绳15c，提升装置15固定安装在提升支架4上，钢丝绳15c一端连接着提升电机15b，另一端连接着提升箱9，位于提升支架4与螺旋输送机5之间还设有限位板6，在提升支架4的下方设有原料槽10，在炉体14的一侧设有燃烧炉1(已授权)，燃烧炉1上设有送火通道i2、送火通道ii3，送火通道i2与送火通道ii3分别贯穿通向炉体14内部，位于炉座11的下端还设有与出料口26正下方对应的接料桶12。

该炉运用热力学、气体力学、传热原理与电机驱动控制技术相结合设计而成，采用燃烧炉1(已授权)往下部分炉体两侧的送火通道i2、送火通道ii3内通火，对整炉内部进行预热，使炉膛内温度达到300～500℃；将原料槽10中的炭化料装入提升箱9，由提升电机15b带动钢丝绳15c，将载有炭化料的提升箱9提至焊设在提升支架4上的限位板6处，当提升 箱9底部上升至限位板6位置时，自动发生斜倾，使其与限位板6在同一斜度上，此时提升箱9中的炭化料沿着限位板6的斜度方向慢慢滑入位于限位板6下侧的螺旋输送机5中，由螺旋输送机5输送至上部分炉体的炉膛内，进一步加大燃烧炉1的火力，提高炉膛内的温度，达到620℃左右，使上部分炉体内的炭化料得到进一步预热和干燥；加温一段时间后，打开上层出料口的弹板27，使上部分炉体内的炭化料顺着出料口26落入下部分炉体内；待上部分炉体内的炭化料清空后，关闭上层出料口的弹板27，往上部分炉体内重新投入炭化料，进一步增加燃烧炉1的火力，使炉膛内的温度逐步增加至700～800℃，同时启动安装在输送支架13上的滚轴电机19与水泵16，水泵16通过注水管17持续向中空状的滚轴18内灌入循环水，且注入的水流速度较快，滚轴电机19驱动滚轴18旋转，安装在滚轴上的四套十字搅拌片23，在滚轴18的带动下，对上、下部分炉体内的炭化料进行实时搅拌；进一步增加燃烧炉1的火力，使炉膛内的温度保持在920℃左右，同时通过排设在蒸汽管道24上的若干水蒸气管25持续往下部分炉体的内侧通入水蒸气，使下部分炉体内的炭化料得到高温活化；待整个活化工艺完成后，打开下层出料口的弹板27，将下部分炉体内已活化好的活性炭产品盛入正下方的接料桶12内；待下部分炉体内的活性炭产品清空后，关闭下层出料口的弹板27，同时打开上层出料口的弹板27，将上部分炉体内干燥后的炭化料顺着出料口26落入下部分炉体14内，再重复上述步骤，即可实现活性炭产品的持续化生产；位于下部分炉体的正前方左右各设一道对称的观察门20，该观察门20设有锁挚21和锁扣22，通过观察门20可实时察看炉内的情况，以便于控制燃烧炉1的火力；在整个生产工艺过程中，炉体14内所产生的烟气沿着烟气流向8全部被安装在炉体14顶面中央处的烟气粉尘净化塔7所吸收并处理，直至达到排放标准后排出。