专利名称：一种炭化活化一体炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炭化活化一体炉，具体是一种通过外燃外热间接加热的炭化活化一体炉。
背景技术：
活性焦或活性炭的制备需要使用制备炉完成，在制备炉中完成炭化或活化的过程，最终制得所需的活性焦或活性炭。目前，活性炭/焦制备炉主要有以下形式，一为斯列普炉，主要在我国应用，其为间断生产方式，单台处理量低，每年只有几百吨；另一种为多膛炉，源自美国，多膛炉的炉体外壳呈圆筒形，由普通钢板卷制而成；内衬耐火材料，以异型耐火砖或普通耐火砖砌筑炉床结构并使炉子被间隔成多段，每段炉床分别在炉床周围和/或中央区域设置落料孔，固体物料由安装于低转速中心轴搅拌臂上的搅拌齿由炉床上外侧向内侧(在下层炉床上则由内侧向外侧)逐级翻动、排入下一段炉床，该炉设计较为复杂，且·对中心轴、耙齿等设备要求非常高。此外，上述斯列普炉和多膛炉只能完成活化，炭化需要在单独的设备中进行，加大了生产工艺的复杂性。还有一种为卧式转炉，因其物料靠炉体自身倾斜角度和斜抄板推进，生产轻质炭不好控制物料的前进速度，且上述活化炉都是内加热，燃烧气体直接与物料接触，不可避免的引起原料表面燃烧，降低活性炭的质量，而且由于卧式转炉的加热装置通常设置在下方，所以物料筒需要不停的旋转才能保证物料受热均匀。现有技术中，中国专利文献CN2535399公开了一种斗式炭活化炉装置，包括炉墙、贮料槽、氧化气道、炉芯、冷却带、水蒸气进口、出料器、卸料斗、进风管、隔板、侧烟道、烟气出口、汽封、炉座、金属盖、水封、炉墙内的炉芯是以斗式砖依次排列而成，相邻的砖壁之间横向构成水平气道、上下迭放，砖孔之间构成垂直物料道，砖孔相接处形成排气口，水平气道与设有进风管的侧烟道相通，隔板把炉芯分为干燥带，炭化带，活化带，斗式砖为外形像斗的空心砖，砖的上端面为方形，砖孔内壁剖面为梯形，砖内壁上设置支脚。所述的斗式砖为外形为圆台状的空心砖，砖的上端面为方形，砖孔内壁剖面为梯形，砖内壁上设置支脚。所述的斗式砖为外形像斗的空心砖，砖的上端面为方形，砖孔内壁剖面为梯形，前后砖壁面为垂直面，左右砖壁面为斜面。在炉芯上部设置起氧化作用的氧化气道。水蒸汽进气口设置在冷却带的下部。烟气出口设置在炉体底部侧烟道或设置在炉体顶部侧烟道。以上所述的斗式砖组成的垂直物料道，砖孔相接处有开口，使受热后物料的挥发物可析出到水平气道，此结构使部分物料直接暴露在烟气室中，挥发物析出时，会将部分物料带入到烟气室中，造成污染以及原料的浪费，同时烟气与物料直接接触会引起物料的燃烧，影响活性炭的品质；而且上述活化带所需的作为活化剂的水蒸汽，其进气口设置在冷却带的下部，水蒸汽需要通过冷却带，降低物料温度经换热后变为过热水蒸汽进入物料道活化带，对物料进行活化，由于水蒸汽从底部进入活化带，水蒸气由下至上运动，受到上方压力以及物料的阻碍作用，水蒸汽向上运行距离小，这样就限制了活化带的范围，使活化效率降低，从而影响了产品的生产效率。所述卧式转炉的活化装置虽然插入到物料筒内部，但是只是由活化装置顶端开口处喷出水蒸汽，通过物料筒的旋转使水蒸汽扩散均匀，此外，炉体旋转需使用很大的功率，且该炉体的结构复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中活化剂供给装置设置在活化段下方，水蒸汽向上运行距离小，影响了活化范围及活化效率，从而提供一种能够使水蒸汽在所述活化段均匀分布，从而提高活化效率的炭化活化一体炉。为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的
一种炭化活化一体炉，包括
物料室，所述物料室顶端设置有进料口，底端设置有卸料口，用于存储及输送物料，在所述进料口和所述卸料口之间从上到下依次设置连通的干燥段，炭化段，活化段；
燃烧室，设置在所述物料室的外侧，用于对所述物料室内的物料进行加热；
在所述物料室的活化段，由下至上竖直设置有蒸汽管道，所述蒸汽管道在竖直方向成型有数个水蒸汽出口。所述水蒸汽出口均匀设置。所述水蒸气出口设置有400-600个。所述物料室的外壁上成型有出气孔，所述出气孔均匀分布且为倾斜孔，所述出气孔的倾斜方向为朝向所述燃烧室的一端高于其朝向所述物料室的一端。所述燃烧室的侧壁上设置有燃烧器，所述燃烧器分层布置，每层所述燃烧器均匀的设置在所述炉体四周，且分层设置的所述燃烧器设置在所述炉体的中下段。 所述燃烧室侧壁下方设置有泄灰口。所述燃烧室内设置有烟气通道，所述燃烧室的上方设置有烟气处理装置，所述烟气处理装置包括依次连接的除尘器、引风机以及烟囱。所述卸料口下端连接有冷却装置。所述冷却装置包括蒸汽管线和循环水管线，所述蒸汽管线与所述水蒸气管道连接。所述物料室至少为一个。本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点
(I)本发明所述的一种炭化活化一体炉，包括物料室，所述物料室顶端设置有进料口，底端设置有卸料口，用于存储及输送物料，在所述进料口和所述卸料口之间从上到下依次设置连通的干燥段，炭化段，活化段；燃烧室，设置在所述物料室的外侧，用于对所述物料室内的物料进行加热；在所述物料室的活化段，由下至上竖直设置有蒸汽管道，所述蒸汽管道在竖直方向成型有数个水蒸汽出口。所述水蒸汽出口的设置方式，使水蒸汽在竖直方向上接触到更多的物料，且分布均匀，便于操作，同时水蒸汽向水平方向运动，减小了因为上方物料的压力导致水蒸汽向上移动范围受限的问题。(2)本发明所述物料室的外壁上成型有出气孔，所述出气孔均匀分布且为倾斜孔，所述出气孔的倾斜方向为朝向所述燃烧室的一端高于其朝向所述物料室的一端。所述炭化段物料被加热后产生的煤气，所述活化段物料被加热后产生的水煤气，通过该出气孔进入到所述燃烧室内，发生燃烧反应，产生的高温烟气可对物料进行加热，所述出气孔的设置，将可燃气体重新利用，既减少了煤气处理工序，同时也避免了热量损失；其次，所述出气孔倾斜设置，使煤气在进入所述燃烧室时，不至于将所述物料一同带入进燃烧室，避免了资源的浪费及污染。(3)本发明所述燃烧室的侧壁上设置有燃烧器，所述燃烧器分层布置，每层所述燃烧器均匀的设置在所述炉体四周，且分层设置的所述燃烧器设置在所述炉体的中下段。所述燃烧器置于所述燃烧室的中下方，加热产生的热烟气自下而上通过所述物料室外壁与换热，温度逐渐降低，从而避免了排放高温烟气带来的热量损失。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图I是本发明所述一种炭化活化一体炉的正视图；· 图2是本发明所述一种炭化活化一体炉的俯视 图3是本发明所述物料室外壁的出气孔的示意图。图中附图标记表示为
I-进料口，2-干燥段，3_炭化段，4-活化段，5-蒸汽管道，6-蒸汽管线，7-卸料阀，8-冷却装置，9-循环水管线，10-泄灰口，11-燃烧器，12-除尘器，13-引风机，14-烟
0,15-水蒸气，16-煤气，17-水煤气，18-卸料口，19-物料室，20-烟气管道，21-燃烧室，22-出气孔。
具体实施例方式如图1-3所示，本实施例中，所述的一种炭化活化一体炉，其由外向内依次包括燃烧室21，物料室19 ；
所述物料室19顶端设置有进料口 1，底端设置有卸料口 18，用于存储及输送物料，在所述进料口 I和所述卸料口 18之间从上到下依次设置连通的干燥段2，炭化段3，活化段4 ；所述燃烧室21设置在所述物料室19的外侧，用于对所述物料室19内的物料进行加执.
其中，在所述物料室19的活化段4，由下至上竖直设置有蒸汽管道5，用于提供活化段4所需的作为活化剂的水蒸汽，所述蒸汽管道5在竖直方向成型有数个水蒸汽出口。且所述水蒸汽出口均匀设置，作为优选的实施方式，所述水蒸气出口设置有500个。作为其他可以变换的实施方式，此处的水蒸气出口也可以选择400-600个。所述水蒸汽出口的设置方式，使水蒸汽在竖直方向上接触到更多的物料，且分布均匀，便于操作，同时水蒸汽向水平方向运动，减小了因为上方物料的压力导致水蒸汽向上移动范围受限的问题。在上述实施例的基础上，进一步在所述物料室19的外壁上成型有出气孔22，所述出气孔22均匀分布且为倾斜孔，所述出气孔22的倾斜方向为朝向所述燃烧室21的一端高于其朝向所述物料室19的一端。所述干燥段2物料被加热后产生的水蒸汽15，所述炭化段3物料被加热后产生的煤气16，所述活化段4物料被加热后产生的水煤气17，通过该出气孔22进入到所述燃烧室21内，发生燃烧反应，产生的高温烟气可对物料进行加热，所述出气孔22的设置，将可燃气体重新利用，既减少了煤气处理工序，同时也避免了热量损失；其次，所述出气孔22倾斜设置，使煤气在进入所述燃烧室21时，不至于将物料一同带入进所述燃烧室21，避免了资源的浪费及污染。所述燃烧室21的侧壁上设置有燃烧器11，所述燃烧器11分层布置，每层所述燃烧器11均匀的设置在所述炉体四周，且分层设置的所述燃烧器11设置在所述炉体的中下段。所述燃烧器11置于所述燃烧室21的中下方，加热产生的热烟气自下而上通过所述物料室19外壁与换热，温度逐渐降低，从而避免了排放高温烟气带来的热量损失。作为优选的实施方式，所述燃烧室21侧壁下方设置有泄灰口 10。所述燃烧室21内设置有烟气通道20，所述烟气通道20由耐温材料构成的曲折烟道，热烟气通过曲折烟道将所述物料室19的外壁均匀加热。作为优选，所述物料室19可设置为多个，当设置多个时，所述物料室19的外壁之间都有一定距离，所述距离可使烟气通过，保证每个所述物料室19的外壁受热均匀。 所述燃烧室21的上方设置有烟气处理装置，所述烟气处理装置包括依次连接的除尘器12、引风机13以及烟囱14。所述卸料口 18下端设置有卸料阀7，通过所述卸料阀7可调节物料的炭化活化的时间，开启所述卸料阀7时，所述活化物料进入到下方的所述冷却装置8的冷渣机进行冷却。所述冷却装置8包括蒸汽管线6和循环水管线9，所述蒸汽管线6与所述蒸汽管道5连接。吸收热量的水蒸汽通过所述蒸汽管线6进入到所述蒸汽管道5，对所述活化段4的物料进行活化。当然，作为可选择的实施方式，所述活化段4所述的水蒸汽，也可以通过其他装置向所述水蒸汽管道5供给水蒸汽，而本实施例中所选择的实施方式能够最大程度的利用了本系统自身的热量，提高热效率。所述冷却装置8可根据所述物料室19的个数与其配套设置，也可以将多个所述物料室19的所述卸料口 18处与同一所述冷却装置8连接。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
权利要求
1.一种炭化活化一体炉，包括 物料室(19)，所述物料室(19)顶端设置有进料口( I )，底端设置有卸料口( 18)，用于存储及输送物料，在所述进料口(I)和所述卸料口(18)之间从上到下依次设置连通的干燥段(2)，炭化段(3)，活化段(4); 燃烧室(21)，设置在所述物料室(19 )的外侧，用于对所述物料室(19 )内的物料进行加执. 其特征在于，在所述物料室(19)的活化段(4)，由下至上竖直设置有蒸汽管道(5)，所述蒸汽管道(5)在竖直方向成型有数个水蒸汽出口。
2.根据权利要求I所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述水蒸汽出口均匀设置。
3.根据权利要求I或2所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述水蒸气出口设置有 400-600 个。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述物料室(19)的外壁上成型有出气孔(22)，所述出气孔(22)均匀分布且为倾斜孔，所述出气孔(22)的倾斜方向为朝向所述燃烧室(21)的一端高于其朝向所述物料室(19)的一端。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述燃烧室(21)的侧壁上设置有燃烧器(11)，所述燃烧器(11)分层布置，每层所述燃烧器(I I)均匀的设置在所述炉体四周，且分层设置的所述燃烧器(11)设置在所述炉体的中下段。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述燃烧室(21)侧壁下方设置有泄灰口(10)。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述燃烧室(21)内设置有烟气通道(20)，所述燃烧室(21)的上方设置有烟气处理装置，所述烟气处理装置包括依次连接的除尘器(12)、引风机(13)以及烟囱(14)。
8.根据权利要求1-7任一所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述卸料口(18)下端连接有冷却装置(8)。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述冷却装置(8)包括蒸汽管线(6 )和循环水管线(9 )，所述蒸汽管线(6 )与所述蒸汽管道(5 )连接。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种炭化活化一体炉，其特征在于，所述物料室(19)至少为一个。
全文摘要
本发明所述的一种炭化活化一体炉，包括物料室，所述物料室顶端设置有进料口，底端设置有卸料口，用于存储及输送物料，在所述进料口和卸料口之间从上到下依次设置连通的干燥段，炭化段，活化段；燃烧室，设置在所述物料室的外侧，用于对所述物料室内的物料进行加热；在所述物料室的活化段，由下至上竖直设置有蒸汽管道，所述蒸汽管道在竖直方向成型有数个水蒸汽出口。所述水蒸汽出口的设置方式，使水蒸汽在竖直方向上接触到更多的物料，且分布均匀，便于操作，同时水蒸汽向水平方向运动，减小了因为上方物料的压力导致水蒸汽向上移动范围受限的问题。
文档编号C01B31/08GK102963890SQ20121036859
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者张旭辉, 刘振强, 李颖时, 苗文华, 张培林, 姜军清, 李星伟, 白中华, 石长江, 王娟, 吴鹏 申请人:北京国电富通科技发展有限责任公司, 国家电网公司