一种新型制备活性兰炭的热解一体竖炉的制作方法

本实用新型涉及活性兰炭制备技术领域，具体涉及一种新型制备活性兰炭的热解一体竖炉。

背景技术：

活性兰炭是在活性焦的基础上研发的一种新型炭基吸附材料。活性兰炭与常规活性炭不同。活性兰炭具有耐压、耐磨损、耐冲击的优点，比表面积比活性炭小的吸附材料。与活性炭相比，活性兰炭具有更好的脱硫、脱硝性能。

目前兰炭制备活性兰炭的方法有水蒸气活化、硝酸氧化法、碱活化法、高压水热法、高温热处理法、二氧化碳活化法和催化活化法等。制备兰炭与活性兰炭需要在不同的工艺设备内进行，导致工艺路线较长，耗能多，且成本高。另外目前现有技术存在布气不均匀，蒸汽无法与兰炭充分接触反映，导致活性兰炭产品质量不好。

针对上述技术问题，急需研发一种新型活性兰炭制备装置，既能同时热解制备兰炭，又能通过增添装置制备活性兰炭，满足了本技术领域的工程应用。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单，能够克服目前兰炭与活性兰炭分炉制备的现状，达到缩短工艺路线，降能降耗，减少投资成本，实现兰炭与活性兰炭制备的一种新型制备活性兰炭的热解一体竖炉。

本实用新型一种新型制备活性兰炭的热解一体竖炉，包括中空炉体及设置在炉体顶部的多个进料管，炉体底部连接多个出料管，炉体内部上方设置有集气除尘装置，所述炉体内部位于集气除尘装置和出料管之间的区域从上至下依次设置有导气装置、双层热解装置；所述出料管均通过高温蒸汽布气装置与炉体内部相连通，所述高温蒸汽布气装置与炉体底部固定相连；

所述高温蒸汽布气装置包括两个相对应设置的外布气组板及两个相互平行设置的侧封板，所述外布气组板均位于侧封板上方，且侧封板和外布气组板等长设置；

还包括相互平行设置的两个端部封板，两个侧封板及两个外布气组板均设置在两个端部封板之间的区域，且两个侧封板的两端分别与两个端部封板相对应两侧边的下部固定相连；两个外布气组板的两端分别与上述两个端部封边相对应两侧边的上部固定相连；

两个侧封板和两个端部封板及两个外布气组板围成的区域为高温蒸汽布气区域；还包括内布气装置，所述内布气装置设置在高温蒸汽布气区域内部，且内布气装置的两端分别与所述两个端部封板的上部固定相连；

所述外布气组板上均连通有数个高温蒸汽进气管，所述高温蒸汽进气管通过进气罩与高温蒸汽布气区域相连通，所述侧封板通过进气罩与炉体底部固定相连，所述进气罩均与端部封板固定相连；

所述侧封板所在平面均与外布气组板所在平面平行，且均与端部封板所在平面垂直。

优选地，内布气装置包括中空的内布气板，所述内布气板所在平面与侧封板所在平面平行，两个端部封板连接内布气板的位置均设置有多个内布气进气孔，所述内布气孔与内布气板内部区域相连通；

所述内布气板的两侧面上均设置有内布气出气孔，所述内布气出气孔均通过内布气板内部区域与内布气进气孔相连通；

所述内布气出气孔上均设置有导流装置。

优选地，中空马蹄形的导流管，所述导流管的一端与内布气板固定相连，另一端朝向距离最近的侧封板伸出，且导流管内径与内布气出气孔的直径相等。

优选地，导流管中心轴线与所在内布气板之间的夹角为65-75度。

优选地，内布气出气孔沿竖直方向设置有若干层，相邻层内布气出气孔错位设置。

优选地，内布气板两侧面上的内布气出气孔相对应设置，位于内布气板两侧面上相对应的两个内布气出气孔的中心轴线在同一直线上。

优选地，外布气组板包括相互平行设置，且宽度相等的若干个外布气板，同一外布气组板中的外布气板沿竖直方向从上至下依次重叠设置，相邻两个外布气板之间留有供高温蒸汽通过的外布气缝隙；

两个外布气组板上的外布气板相对应设置，且两个外布气组板中相对应的两个外布气板的横截面呈倒八字形设置；

所述外布气板所在平面与竖直面之间的夹角为75-85度。

优选地，导气装置包括若干个固定杆，所述固定杆固定设置在炉体内部，且位于集气除尘装置和双层热解装置之间的区域，所述固定杆在炉体内部横向和/或纵向设置，所述固定杆上均固定连接有若干个竖直设置的导气头；

所述导气头包括一端开口另一端固定连接有封堵头的中空柱状导气筒，所述封堵头为圆锥状，封堵头与导气筒固定相连，所述封堵头朝向炉体顶部设置；

所述导气筒上部的圆周面上均布有若干个沿竖直方向设置的条状导气出气孔；

所述封堵头的轴线与导气筒的中心轴线在同一直线上。

或者优选地，双层热解装置包括相互重叠设置的一级热解墙和二级热解墙，所述一级热解墙和二级热解墙的一端面上均设置有进气孔，一级热解墙和二级热解墙两侧面上均设置有布热孔，所述一级热解墙上的布热孔通过设置在一级热解墙上的内部通道与一级热解墙上的进气孔相连通；二级热解墙上的布热孔通过设置在二级热解墙上的内部通道与二级热解墙上的进气孔相连通；

所述高温蒸汽布气装置均设置在相邻两个双层热解装置之间的区域。

优选地，所述炉体包括四个内壁，四个内壁依次固定相连形成环形炉体壁，四个内壁中两两对应设置；

位于导气装置和双层热解装置之间相对应两个炉体的内壁上分别设置有一个阻边台，阻边台的横截面为等腰直角三角形，且一直角边与炉体内壁固定相连，两个阻边台的斜面的截面呈倒八字形设置；

四个阻边台首尾依次相连。

本实用新型与现有技术相比，具有明显技术优势：（1）集气除尘装置内设置有过滤除尘，可以有效降低混煤热解气中带的尘，对焦油品质的提升有益。（2）采用阻边台可以避免直立炉热解过程中产生的热解气边壁效应。（3）采用导气装置，可将混煤热解产生的热解气形成一个导气池，将热解气集合至导气池，然后通过筒壁气缝排出，起到疏通导气作用。（4）采用双层热解装置，可实现混煤热解两级加热。（5）采用高温蒸汽布气装置，利用外布气组板实现外布气，利用内布气装置实现内布气，双布气方式，比现有单一墙壁一种布气方式更好，可实现对兰炭中心处更好的布气。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为高温蒸汽布气装置结构示意图。

图3为高温蒸汽布气装置去除一个侧封板和一个外布气组板的结构示意图。

图4为导气装置结构示意图。

附图标记：1-炉体，2-进料管，3-集气除尘装置，4-导气装置，401-导气筒，402-封堵头，403-固定杆，404-导气出气孔，5-双层热解装置，501-一级热解墙，502-二级热解墙，503-进气孔，6-高温蒸汽布气装置，601-端部封板，602-侧封板，603-外布气组板，6031-外布气板，604-进气罩，605-高温蒸汽进气管，606-内布气装置，6061-内布气板，6062-内布气进气孔，6063-导流管，6064-内布气出气孔，7-出料管，8-阻边台。

具体实施方式

本实用新型一种新型制备活性兰炭的热解一体竖炉，包括中空炉体1及设置在炉体1顶部的多个进料管2，炉体1底部连接多个出料管7，炉体1内部上方设置有集气除尘装置3，集气除尘装置3内设置有除尘器，所述炉体1内部位于集气除尘装置3和出料管7之间的区域从上至下依次设置有导气装置4、双层热解装置5；所述出料管7均通过高温蒸汽布气装置6与炉体1内部相连通，所述高温蒸汽布气装置6与炉体1底部固定相连；

所述高温蒸汽布气装置6包括两个相对应设置的外布气组板603及两个相互平行设置的侧封板602，所述外布气组板603均位于侧封板602上方，且侧封板602和外布气组板603等长设置；

还包括相互平行设置的两个端部封板601，两个侧封板602及两个外布气组板603均设置在两个端部封板601之间的区域，且两个侧封板602的两端分别与两个端部封板601相对应两侧边的下部固定相连；两个外布气组板603的两端分别与上述两个端部封边相对应两侧边的上部固定相连；

两个侧封板602和两个端部封板601及两个外布气组板603围成的区域为高温蒸汽布气区域；还包括内布气装置606，所述内布气装置606设置在高温蒸汽布气区域内部，且内布气装置606的两端分别与所述两个端部封板601的上部固定相连；

所述外布气组板603上均连通有数个高温蒸汽进气管605，所述高温蒸汽进气管605通过进气罩604与高温蒸汽布气区域相连通，所述侧封板602通过进气罩604与炉体1底部固定相连，所述进气罩604均与端部封板601固定相连；

所述侧封板602所在平面均与外布气组板603所在平面平行，且均与端部封板601所在平面垂直。

内布气装置606包括中空的内布气板6061，所述内布气板6061所在平面与侧封板602所在平面平行，两个端部封板601连接内布气板6061的位置均设置有多个内布气进气孔6062，所述内布气孔与内布气板6061内部区域相连通；

所述内布气板6061的两侧面上均设置有内布气出气孔6064，所述内布气出气孔6064均通过内布气板6061内部区域与内布气进气孔6062相连通；

所述内布气出气孔6064上均设置有导流装置。

中空马蹄形的导流管6063，所述导流管6063的一端与内布气板6061固定相连，另一端朝向距离最近的侧封板602伸出，且导流管6063内径与内布气出气孔6064的直径相等。

导流管6063中心轴线与所在内布气板6061之间的夹角为65-75度。

内布气出气孔6064沿竖直方向设置有若干层，相邻层内布气出气孔6064错位设置。

内布气板6061两侧面上的内布气出气孔6064相对应设置，位于内布气板6061两侧面上相对应的两个内布气出气孔6064的中心轴线在同一直线上。

外布气组板603包括相互平行设置，且宽度相等的若干个外布气板6031，同一外布气组板603中的外布气板6031沿竖直方向从上至下依次重叠设置，相邻两个外布气板6031之间留有供高温蒸汽通过的外布气缝隙；

两个外布气组板603上的外布气板6031相对应设置，且两个外布气组板603中相对应的两个外布气板6031的横截面呈倒八字形设置；

所述外布气板6031所在平面与竖直面之间的夹角为75-85度。

导气装置4包括若干个固定杆403，所述固定杆403固定设置在炉体1内部，且位于集气除尘装置3和双层热解装置5之间的区域，所述固定杆403在炉体1内部横向和/或纵向设置，所述固定杆403上均固定连接有若干个竖直设置的导气头；

所述导气头包括一端开口另一端固定连接有封堵头402的中空柱状导气筒401，所述封堵头402为圆锥状，封堵头402与导气筒401固定相连，所述封堵头402朝向炉体1顶部设置；

所述导气筒401上部的圆周面上均布有若干个沿竖直方向设置的条状导气出气孔404；

所述封堵头402的轴线与导气筒401的中心轴线在同一直线上。

双层热解装置5包括相互重叠设置的一级热解墙501和二级热解墙502，所述一级热解墙501和二级热解墙502的一端面上均设置有进气孔503，一级热解墙501和二级热解墙502两侧面上均设置有布热孔，所述一级热解墙501上的布热孔通过设置在一级热解墙501上的内部通道与一级热解墙501上的进气孔503相连通；二级热解墙502上的布热孔通过设置在二级热解墙502上的内部通道与二级热解墙502上的进气孔503相连通；

所述高温蒸汽布气装置6均设置在相邻两个双层热解装置5之间的区域，设置两级热解墙，从而提高热解效率。

所述炉体包括四个内壁，四个内壁依次固定相连形成环形炉体壁，四个内壁中两两对应设置；

位于导气装置4和双层热解装置5之间相对应两个炉体1的内壁上分别设置有一个阻边台8，阻边台8的横截面为等腰直角三角形，且一直角边与炉体1内壁固定相连，两个阻边台8的斜面的截面呈倒八字形设置；

四个阻边台8首尾依次相连。

本实用新型工作步骤原理：

（1）将粒度为3-30mm的混煤通过进料管2，填充热解炉，混煤在上述双层热解装置5处按照工艺技术参数条件热解。

（2）混煤在双层热解装置5停留一定时间，混煤发生热分解，产生热解气与兰炭。

（3）热解兰炭随着重力下移，进入至高温蒸汽布气装置6内，与装置内的高温蒸汽接触反应，高温蒸汽温度为800-1100摄氏度，得到活性兰炭，活性兰炭随着重力作用继续下移，从出料管7排至冷却系统。

（4）步骤（2）中混煤热解产生的热解逐步上移至阻边台8高度，阻边台8会阻碍热解气形成边壁效应（热解炉内的热解气会随着热解炉壁形成气流随壁上升），热解气继续上升至导气装置4处，由于导气装置4包括导气筒401和封堵头402，热解气会进入导气筒401内，汇集更多的热解气后，热解气形成一定压强，会经导气筒401上的导气出气孔404排出继续上移。

（5）热解气达到集气除尘装置3处，并进入集气除尘装置3内，集气除尘装置3内设置有过滤除尘，热解气中粉尘经过滤除尘，达到降尘作用，粉尘随混煤下移排出炉外，通过该装置降低了焦油中尘的含量，提高了焦油品质。热解集气最后经上升管排至煤气净化系统，集气除尘装置3可以采用现有热解炉内的集气除尘装置3。