本发明涉及活性焦生产技术领域，特别涉及一种紧凑式活性焦炭化活化装置。
背景技术：
活性焦是指采用煤或热解半焦为原料，经过粉磨、成型、炭化、活化、冷却及筛分分级等工序得到的具有良好吸附性能的一种粒状物质，可广泛应用于工业废气及工业废水的吸附、净化处理。随着近些年来我国对工业废弃物排放标准的不断提高，活性焦的应用领域在不断扩大。但由于长期未得到足够重视，我国活性焦的生产技术及设备，和世界先进水平相比，在技术性能上还有较大差距。其中的炭化、活化设备，目前还多采用各种较为落后的立式设备或小型的回转设备，工艺上也均为分体式布置，能效不高，能量浪费严重，生产流程复杂，影响了生产线的效率和活性焦产品的性能，也不适应规模化生产的需要，亟需改造升级。
技术实现要素：
针对现有活性焦生产装备所存在的不足，本发明提出了一种紧凑式活性焦炭化活化装置，该装置工艺流程合理、炭化活化流程紧凑。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种紧凑式活性焦炭化活化装置，包括相互串联的一级回转炉和二级回转炉；所述一级回转炉和所述二级回转炉轴线平行，且均倾斜布置于地面上；所述一级回转炉包括一级筒体；所述一级筒体为分腔式回转筒体；所述分腔式回转筒体内部设有多个沿其周向独立设置的分割腔，每个分割腔内均设有加热管；所述一级筒体的头端连接一级炉头箱；所述一级炉头箱的上端设有烟气出口；所述一级炉头箱中间位置由外向内横向穿设一螺旋喂料器；所述螺旋喂料器的上侧壁上设有一进料口；所述一级筒体的尾端设置一级热风箱；所述分割腔内的加热管连通所述一级热风箱；所述一级热风箱上横向贯穿一螺旋推进器；所述螺旋推进器的前开口连通所述多个分割腔，所述螺旋推进器的后端横向贯穿于所述二级回转炉的炉头筒体；所述炉头筒体位于所述一级热风箱的右侧；所述炉头筒体的右侧连有沿着周向均匀设置的多个活化筒体，每个所述活化筒体的入口通过多个布料器连通所述螺旋推进器，出口连通一炉尾筒体；所述炉尾筒体连接一炉尾箱；所述炉尾箱的上端设有空气进气口；所述炉尾箱的下端设有活化料出口；所述炉尾箱外接与所述活化筒体连通的蒸汽输入装置；所述多个活化筒体外围设置热烟气活化装置；所述热烟气活化装置的出口连通所述一级热风箱；所述热烟气活化装置的入口连通一中间集气箱；所述中间集气箱位于所述一级热风箱和炉头筒体之间，并连通所述一级筒体。
优选的，所述螺旋推进器设有外层筒体排气道；所述外层筒体排气道通过导气管连通多个分割腔；所述外层筒体排气道的尾端设有通向所述中间集气箱的排气道出气口；所述中间集气箱的下端设有集气箱排气口；所述集气箱排气口通过管道连接所述热烟气活化装置。
优选的，所述热烟气活化装置包括围设于所述炉头筒体、所述炉尾筒体以及所述活化筒体外围的热烟室；依次连通于所述热烟室下方的进口集气箱和热风炉；连通于所述热烟室上方的出口集气箱；所述热风炉连通所述中间集气箱；所述出口集气箱连通所述一级热风箱上端开设的炭化烟气入口。
优选的，所述热烟室沿轴线方向通过分割板分成多个不同的加热室；各个加热室分别设有各自的活化热烟气进口和活化热烟气出口；各个活化热烟气进口通过各自对应的进气管道连接所述进口集气箱；各个活化热烟气出口通过其对应的出气管道连接出口集气箱。
优选的，所述热烟室采用保温砖和粘土砖砌筑而成，墙体厚度400～600mm。
优选的，所述热烟室与所述炉头筒体、所述炉尾筒体连接处设有密封部件。
优选的，所述蒸汽输入装置包括横向穿设于所述炉尾筒体的旋转蒸汽管；与所述旋转蒸汽管尾端连接的旋转接头；与所述旋转接头连接的蒸汽进管。
优选的，所述炉头筒体在其内部设有一与所述二级回转炉轴向垂直的前端板；所述炉尾筒体在其内部设有一与所述二级回转炉轴向垂直的后端板；各活化筒体的前端连接在所述前端板上，各活化筒体的后端连接在所述后端板上。
优选的，所述炉头筒体和所述炉尾筒体之间设置加强杆；所述加强杆的前端连接在炉头筒体上，所述加强杆的后端连接在炉尾筒体上。
优选的，所述炉头筒体和所述炉尾筒体上分别设有二级托轮支承。
本发明的有益效果：
1、利用两级回转炉的紧凑式连接，实现了炭化、活化工艺流程的紧凑化，可有效简化工艺流程，提高系统热效率，降低能耗及投资。
2、前后两级均采用回转结构，独立驱动，不仅传热效果好，还能根据工艺需要，调整各自转速，增强了工艺系统的灵活性和适应性。
3、回转式结构可适用大规模生产的需要，单线处理能力可大大提高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的紧凑式活性焦炭化活化装置的结构示意图。
图中：1-螺旋喂料器；2-一级炉头箱；3-后端板；4-一级筒体；5-一级托轮支承；6-一级传动装置；7-导气管；8-螺旋推进器；9-一级热风箱；10-活化筒体；11-出口集气箱；12-分隔板；13-热烟室；14-炉尾筒体；15-二级传动装置；16-二级托轮支承；17-炉尾箱；18-旋转接头；19-蒸汽进管；20-旋转蒸汽管；21-蒸汽管支承；22-加强杆；23-进口集气箱；24-热风炉；25-炉头筒体；26-前端板；27-布料器；28-中间集气箱；29-加热管；30-外层筒体排气道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例1
如图1所示，本发明提供了一种紧凑式活性焦炭化活化装置，包括相互串联的一级回转炉和二级回转炉；所述一级回转炉和所述二级回转炉轴线平行，且均倾斜布置于地面上；所述一级回转炉包括一级筒体4；所述一级筒体4为分腔式回转筒体；所述分腔式回转筒体内部设有多个沿其周向独立设置的分割腔，每个分割腔内均设有加热管29；所述一级筒体4的头端连接一级炉头箱2；所述一级炉头箱2的上端设有烟气出口B；所述一级炉头箱5中间位置由外向内横向穿设一螺旋喂料器1；所述螺旋喂料器1的上侧壁上设有一进料口A；所述一级筒体4的尾端设置一级热风箱9；所述分割腔内的加热管29连通所述一级热风箱9；所述一级热风箱9上横向贯穿一螺旋推进器8；所述螺旋推进器8的前开口连通所述多个分割腔，所述螺旋推进器8的后端横向贯穿于所述二级回转炉的炉头筒体25；所述炉头筒体25位于所述一级热风箱9的右侧；所述炉头筒体25的右侧连通沿着周向均匀设置的多个活化筒体10，每个所述活化筒体10的入口通过多个布料器27连通所述螺旋推进器8，出口连通一炉尾筒体14；所述炉尾筒体14连接一炉尾箱17；所述炉尾箱17的上端设有空气进气口F；所述炉尾箱17的下端设有活化料出口G；所述炉尾箱17外接与活化筒体10连通的蒸汽输入装置；所述多个活化筒体10的外围设置热烟气活化装置；所述热烟气活化装置的出口连通所述一级热风箱9；所述热烟气活化装置的入口连通一中间集气箱28；所述中间集气箱28位于所述一级热风箱9和炉头筒体25之间，并连通所述一级筒体4。
其中，所述一级筒体4与中国专利申请号201620641863.7中提到的分腔式回转筒体结构相同，该分腔式回转筒体为分腔式多管间壁换热结构，主要用于实现原料的炭化功能，热烟气在加热管29内行走，管外为待炭化的原料。其不同之处在于，该一级回转炉的热烟气来自第二回转炉，为活化加热后的热烟气通过一级热风箱9直接进入一级回转炉各加热管29内。
工作时，来自进料口A的原料经由螺旋喂料器1送至一级回转炉的各个分割腔内，在一级筒体4旋转过程中，原料在一级筒体4的倾斜作用下缓慢向前移动。与此同时，来自第二回转炉的热烟气由所述热烟气活化装置进入一级筒体4的加热管29内，并通过管壁和管外原料换热，使原料升温至450～500℃，完成原料炭化过程，时间一般为20～40min。换热后已降温的烟气经由一级炉头箱5的烟气出口B外排。炭化后的原料则经由螺旋推进器8进入第二回转炉的炉头筒体25。
在第二回转炉的炉头筒体25内，借助于布料器27将炭化料均匀送至各活化筒体10，并在旋转过程中向炉尾箱17移动。来自热烟气活化装置的温度为900～1000℃的热风，通过活化筒体10与内部活化料换热使其温度升至800～950℃。与此同时，蒸汽经蒸汽输入装置喷入各活化筒体10，与来自空气进气口F的空气一起，作为活化剂产生活化作用，完成炭化料的活化功能，活化时间一般为40～120min。活化后由出口集气箱11排出的热烟气，温度一般为650～800℃，可调温后进入一级回转炉的一级热风箱9，作为炭化热烟气继续使用。活化后的活化料由炉尾筒体14汇集起来，并通过炉尾箱17的活化料出口G将活化料导出至后续冷却转装备，冷却及回收余热后，筛分分级后就得到各种规格的活性焦制品。
实施例2
在实施例1的基础上，如图1所示，所述螺旋推进器8设有外层筒体排气道30；所述外层筒体排气道30通过导气管7连通多个分割腔。所述外层筒体排气道30的尾端设有通向所述中间集气箱28的排气道出气口D；所述中间集气箱28的下端设有中间集气箱排气口E；所述中间集气箱排气口E通过管道连接所述热风炉24。
所述活化筒体10通过引风机连通所述中间集气箱28，通过引风机将所述活化筒体10的活化尾气导入中间集气箱28。
本发明通过分别设置于各分割腔的导气管7，将炭化尾气汇集到螺旋推进器8的外层筒体排气道30中，借此导入中间集气箱28和来自所述活化筒体10的活化尾气一并排出至热风炉24作为燃料，产生的热风再供给第二回转炉作为活化热烟气使用。
实施例3
在实施例1的基础上，如图1所示，所述热烟气活化装置包括围设于所述炉头筒体25、所述活化筒体10、所述炉尾筒体14外围的热烟室13；依次连通于所述热烟室13下方的进口集气箱23和热风炉24；连通于所述热烟室13上方的出口集气箱11；所述热风炉24连通所述中间集气箱28；所述出口集气箱11连通所述一级热风箱9上端开设的炭化烟气入口C。所述热风炉24产生900～1000℃的热风进入热烟室13，通过换热使活化筒体10内的活化料温度升至800～950℃。
实施例4
在实施例1的基础上，如图1所示，所述蒸汽输入装置包括横向穿设于所述炉尾筒体14的旋转蒸汽管20；与所述旋转蒸汽管20尾端连接的旋转接头18；与所述旋转接头18连接的蒸汽进管19；所述旋转接头18和蒸汽进管19位于所述炉尾箱17的外部。
所述旋转蒸汽管20的出口端朝向所述活化筒体10设置，入口端穿设于炉尾箱17的外部设置。在所述炉尾筒体14和所述炉尾箱17的连接处设置一垂直于轴向的蒸汽管支撑21，所述旋转蒸汽管20的穿设于该蒸汽管支撑21，在蒸汽管支撑21的支撑作用下，所述旋转蒸汽管20更加稳定。
蒸汽经由蒸汽进管19和旋转接头18进入旋转蒸汽管20并喷入各活化筒体10，与来自空气进气口F的空气一起，作为活化剂产生活化作用，完成炭化料的活化功能，活化时间一般为40～120min。为控制含氧量，必要时可经由空气进气口F充入氮气进行调节。
实施例5
在实施例1的基础上，如图1所示，所述一级炉头箱2的烟气出口B也可连通所述热烟气活化装置，热烟气回风使用。当热，所述烟气出口B排出的热烟气还可用于系统原料的干燥或经处理达标后排放。
实施例6
在实施例1的基础上，如图1所示，所述一级回转炉和所述二级回转炉与地面的夹角为1～5°，采用此夹角便于一级回转炉和所述二级回转炉的安装，且方便原料由一级回转炉向所述二级回转炉移动。
实施例7
在实施例1的基础上，如图1所示，所述炉头筒体25在其内部设有一与所述二级回转炉轴向垂直的前端板26；所述炉尾筒体14在其内部设有一与所述二级回转炉轴向垂直的后端板3；各活化筒体10的前端连接在所述前端板26上，各活化筒体10的后端连接在所述后端板3上，从而将所述炉头筒体25、炉尾筒体14以及多个活化筒体10连接为一体式回转结构。
所述炉头筒体25和所述炉尾筒体14之间设置加强杆20；所述加强杆20的前端连接在炉头筒体25上，所述加强杆20的后端连接在炉尾筒体14上。通过设置加强杆20增加炉头筒体25与炉尾筒体14的连接刚性。所述加强杆20由一不锈钢厚壁管和套设于所述不锈钢厚壁管外的保温套组成。
所述一级筒体4上设有一级托轮支承5，以提高一级筒体4的稳定性。所述一级筒体4还连接一级传动装置6，通过一级传动装置6，使整个一级回转炉旋转起来，所述一级传动装置6采用现有的传动装置，在此不再详细描述。
所述炉头筒体25和所述炉尾筒体14上分别设有二级托轮支承16，提高所述炉头筒体25和所述炉尾筒体14的稳定性。所述炉尾筒体14上还连接二级传动装置15，通过二级传动装置15，使整个二级回转炉旋转起来，所述二级传动装置15采用现有的传动装置，不再详细描述。
实施例8
在实施例1的基础上，如图1所示，所述活化筒体10直径为800～1500mm，壁厚3～6mm，数量4～10个，并沿周向均匀分布。
所述活化筒体10内壁且沿轴线方向上焊接多个扬料板，以增强换热性能。
实施例9
如图1所示，在实施例1的基础上，所述热烟室13采用保温砖和粘土砖砌筑而成，墙体厚度400～600mm。
所述热烟室13与所述炉头筒体25、所述炉尾筒体14连接处设有密封部件，保证二级回转炉具有良好的密封性。所述密封部件采用常用的密封件（密封圈、密封环等），在此不再详细描述。
所述热烟室13沿轴线方向通过分割板12分成多个（例如4~6个）不同的加热室；各个加热室分别设有各自的活化热烟气进口和活化热烟气出口；所述各个活化热烟气进口通过各自对应的进气管道连接所述进口集气箱23；所述各个活化热烟气出口通过其对应的出气管道连接出口集气箱11，以保证热烟室13内温度的均匀性，充分实现活化功能。
为了防止各个加热室中间烟气互窜，各加热室之间分别采用耐热钢板或耐火砖隔开。
所述一级回转炉的一级炉头箱2、所述二级回转炉的炉头筒体25和炉尾筒体14内部均砌筑有耐火砖及保温砖，不仅提高炉体的安全性能和保温性能，还可提高炉体的使用寿命。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。