一种连续制备酚醛基活性炭纤维的碳活化一体炉的制作方法

本实用新型属于活性炭纤维制备设备领域，尤其是一种连续制备酚醛基活性炭纤维的碳活化一体炉。

背景技术：

活性炭纤维是二十世纪七十年代发展起来的一种新型吸附材料，是继粉状、颗粒状活性炭之后的第三代活性炭吸附材料。因其具有发达的微孔和较高的比表面积，吸附速度快，再生能力强，耐酸碱腐蚀，且热膨胀系数小及导电性能等诸多优点，并且易加工成各种形状所以广泛应用于环保、军工、医药、食品、化工等各个领域，用于溶剂回收等废气净化、净水处理，脱色，阻燃导电，电极电容材料等。

活性炭纤维原料前驱体材料有粘胶基、酚醛基、聚丙烯晴基、沥青基等几大类，目前国内工业化大生产的是粘胶基原材料。粘胶基活性炭纤维(ACF)工艺流程：原料浸渍阻燃剂烘干—低温碳化—高温活化三大工序。目前，粘胶基活性炭纤维的制备设备包括碳化炉和活化炉，具体可参照申请号为201420141381.0的实用新型专利和申请号为201420141370.2的实用新型专利。

酚醛基活性炭纤维因为其显著的优点：比黏胶基活性炭纤维碳化收率高(残碳量高)，孔径分布均匀，较易生成高比表面积及高碘值产品且拉伸强力高，用于废气净化等化工领域溶剂回收装置时寿命较黏胶基ACF长，所以是一个代替黏胶基ACF的新产品逐渐被大家认可，市场前景看好。目前，国内因为酚醛纤维原料短缺，没有实现批量化生产。

上述现有的碳化炉和活化炉存在以下缺点：

1、碳化炉和活化炉分别为独立的炉子，不能同时进行碳化和活化；

2、炉内的蒸汽管为盘卧式，由于管道是弯曲的，管道堵塞或出现故障时，必须要开启炉盖后才能更换新的管道，维修麻烦；

3、盘卧式蒸汽管单面作用于原料，纤维活化容易产生不均匀现象，且不适用于高密度或厚纤维毡，严重影响产品质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种连续制备酚醛基活性炭纤维的碳活化一体炉，可实现原料的碳化和活化，减少设备数量，且方便蒸汽管的更换检修，保证纤维活化均匀，从而提高产品质量。

本实用新型的目的是这样实现的：一种连续制备酚醛基活性炭纤维的碳活化一体炉，包括卧式的炉体和蒸汽罐，所述蒸汽罐连接有蒸汽管，

所述炉体内部依次设置有碳化区、活化区以及过渡区，所述碳化区、活化区以及过渡区内均设置有传送辊组和加热组件，所述蒸汽罐为两个，且设置在炉体外部的活化区两侧，每个蒸汽罐连接有多根直线型的蒸汽管，每根蒸汽管水平插入活化区内，且活化区内的传送辊组的上方和下方均具有蒸汽管，且蒸汽管上设置有蒸汽孔眼。

进一步地，还包括蒸汽总罐，所述蒸汽总罐通过输送管与每个蒸汽罐相连。

进一步地，所述输送管沿炉体长度方向贯穿过渡区后再与蒸汽罐相连。

进一步地，所述碳化区包括相连的第一碳化区和第二碳化区。

进一步地，所述蒸汽总罐连接有供汽管，所述供汽管上设置有流量监测件。

进一步地，所述加热组件包括多根设置在传送辊组上方和下方的电加热套管。

本实用新型的有益效果是：1、将碳化炉和活化炉合二为一，减少设备数量，减小占地面积，可以对酚醛基活性炭纤维进行碳化和活化，实现连续生产，提高生产效率。

2、由于将蒸汽管设置为直线型，更换蒸汽管时，可以直接将蒸汽管从活化区中抽出并插入新的蒸汽管，更换非常方便，后续维护更加简单。

3、活化区4内，通过在传送辊组的上部和下部均设置蒸汽管，可以对酚醛基活性炭纤维的两面进行同时活化，提高活化的均匀性，从而保证产品质量。

附图说明

图1是本实用新型的俯视示意图。

图2是本实用新型炉体的主视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型的一种连续制备酚醛基活性炭纤维的碳活化一体炉，包括卧式的炉体1和蒸汽罐2，所述蒸汽罐2连接有蒸汽管3，

所述炉体1内部依次设置有碳化区8、、碳化区9、活化区4以及过渡区5，所述碳化区、活化区4以及过渡区5内均设置有传送辊组12和加热组件13，所述蒸汽罐2为两个，且设置在炉体1外部的活化区4两侧，每个蒸汽罐2连接有多根直线型的蒸汽管3，每根蒸汽管3 水平插入活化区4内，且活化区4内的传送辊组12的上方和下方均具有蒸汽管3，且蒸汽管 3上设置有蒸汽孔眼。

碳化区用于对酚醛基活性炭纤维进行碳化，具体可以分为第一碳化区8和第二碳化区9，以不同的温度对酚醛基活性炭纤维进行碳化，保证碳化的质量。活化区4用于对酚醛基活性炭纤维进行活化，过渡区5用于对酚醛基活性炭纤维进行活化过渡。第一碳化区8、第二碳化区9、活化区4以及过渡区5之间炉膛畅通。传动辊组件12是传送碳纤维物料作用的。加热组件13用于提供和保证碳活化所需的温度。

蒸汽罐2用于蒸汽的储存和中转，以保证蒸汽比较均匀地通入各个蒸汽管3。蒸汽罐2 的数量是两个，分别设置在活化区4的两侧。蒸汽管3用于将蒸汽通入活化区4，蒸汽管3 呈直线型，即蒸汽管3不弯曲，直接穿过炉体1的侧壁并伸入活化区4内部，当蒸汽管3堵塞或出现故障了需要更换时，可以直接将蒸汽管3从活化区4中抽出并插入新的蒸汽管3，更换非常方便，后续维护更加简单。蒸汽管3上设置的蒸汽孔眼是在蒸汽管3侧壁上开设的通孔，通孔为多个且均匀设置，保证将蒸汽均匀地送入活化区4。通过在活化区4的上部和下部均设置蒸汽管3，可以对酚醛基活性炭纤维的两面进行同时活化，提高活化的均匀性，从而保证产品质量。

上述一体炉将碳化炉和活化炉合二为一，减少设备数量，减小占地面积，可以对酚醛基活性炭纤维进行碳化和活化，实现连续生产，提高生产效率。

还包括蒸汽总罐6，所述蒸汽总罐6通过输送管7与每个蒸汽罐2相连，蒸汽总罐6起到存储、分配蒸汽的作用，通过输送管7将蒸汽均匀地送入各个蒸汽罐2。

所述输送管7沿炉体1长度方向贯穿过渡区5后再与蒸汽罐2相连。所述输送管7的蒸汽通过过渡区5进行预热后，沿炉体1长度方向贯穿过渡区5后再与蒸汽罐2相连。

所述蒸汽总罐6连接有供汽管10，所述供汽管10上设置有流量监测件11，流量监测件 11用于监控进入炉体1的蒸汽流量，具体可采用数显流量计表，还可以在供汽管10上设置稳压减压控制阀，以便于根据需要随时更改蒸汽通入量。

所述加热组件13包括多根设置在传送辊组12上方和下方的电加热套管。具体地，第一碳化区8、第二碳化区9、活化区4以及过渡区5内均具有若干根电加热套管，对称均匀的设置在传送辊组12的上方和下方。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。