一种碳化及活化组合型立炉的制作方法

本实用新型涉及活性炭制造技术领域，具体为一种碳化及活化组合型立炉。

背景技术：

活性炭是一种多孔性含碳物质，具有高度发达的空隙结构和比表面积，是一种优良且廉价的吸附剂，已经广泛应用于社会环保、化学工业、食品加工、冶金等各个领域。在传统的活性炭生产过程，一般情况下分成两个相互独立的加工过程：首先是要将煤质或是木质、果壳等材料在炭化炉里加工成为碳化料，在活化炉里再把碳化料加工成活性炭。生产碳化料时所用的设备多为内加热式的回转窑。所产的碳化料一般不会马上送入活化炉里去进行活化加工成活性炭，往往是经过装运仓储，不定期的等待下一步再度转运到活化炉工部去活化处理，使之成为最终产品活性炭。这一加工过程不仅浪费了大量人力资源同时也浪费了大量不可再生的能源，其中还要消耗大量动力资源。不仅如此，由于加工过程中，无论是炭化炉还是活化炉它们所产生的可燃气体，都不能在炉内得到充分燃烧，大部分是被作为废气排放到空气中，这就不可避免的会造成严重的环境污染，另外，炭化炉和活化炉它们的体型笨重，炉体在运行过程中都必须要消耗大量的电能。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于：传统的活性炭生产需要分成两个独立的加工过程，不仅浪费了大量人力资源也浪费了大量的能源，同时在生产过程中会造成环境污染。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种碳化及活化组合型立炉，包括支座、炉体、加料装置、燃烧室、以及排料装置，所述支座上表面设有炉体，所述炉体的顶端面设有加料装置，侧面设有燃烧室，底端面设有排料装置，所述燃烧室和排料装置均固定在支座上，通过一个炉体的设置，改变了传统的活性炭生产需要分成两个独立的加工过程，实现了碳化及活化的一次性完成，减少了人力资源以及能源的浪费，同时也减少了环境污染。

优选地，所述炉体内设有隔离墙，所述隔离墙将炉体内一分为二，分别为第一加热室和第二加热室，所述隔离墙的顶端设有至少一个连通第一加热室和第二加热室的第一通孔，所述第一加热室和第二加热室内分别设有第一料柱和第二料柱，通过隔离墙将炉体一分为二，实现碳化和活化两个不同的工艺过程组合，在第一加热室或第二加热室内所产生的可燃气体，分别被引领到对方的加热室内燃烧，为碳化或活化提供热能，减少了由传统独立分开所造成的人力资源以及能源的浪费。

优选地，所述炉体的前后外壁上从上至下依次均还设有辅助蒸汽注入管、二次送风管和温度检测系统，所述炉体的左侧外壁底端设有排气转换装置，所述辅助蒸汽注入管、二次送风管、温度检测系统以及排气转换装置分别连接至第一加热室和第二加热室内，通过辅助蒸汽注入管为达到活化温度条件的加热室提供活化剂，二次送风管为碳化或者活化工艺过程所产生的可燃气提供氧气，以便达到充分燃烧的目的，通过排气转换装置将加热室内的废气排入储热室内为锅炉提供热能，减少能量的浪费。

优选地，所述炉体内壁和隔离墙上还固定有多个折流板，阻挡热气流直接向上或向下的屏障，迫使其做水平运行，使得高温热气流呈“S”形运行，从而增加了热交换时间，减少能量的浪费，提高能量的使用率。

优选地，所述第一料柱和第二料柱均由至少六个料筒组合而成，所述料筒筒壁上开设有多个通孔，目的是让裂解出的可燃气体放出，同时也可以使活化气体进入到料柱内，与炽热状态的碳化料进行活化反应。

优选地，所述加料装置包括第一加料装置和第二加料装置，所述第一加料装置固定在第一加热室顶端并与第一料柱连接，所述第二加料装置固定在第二加热室顶端并与第二料柱连接，所述第一加料装置和第二加料装置上均设有两个加料阀，通过两个加料阀的交替打开，防止在加料的时候空气进入加热室内。

优选地，所述燃烧室包括第一燃烧室和第二燃烧室，第一燃烧室和第二燃烧室沿炉体中心线对称设置在炉体两侧面的支座上表面，所述第一燃烧室与第一加热室连通，所述第二燃烧室与第二加热室连通，分别为第一加热室和第二加热室提供热能。

优选地，所述第一燃烧室和第二燃烧室的外侧均设有混合型火焰喷射器，所述混合型火焰喷射器分别连通至第一燃烧室和第二燃烧室，分别为第一燃烧室和第二燃烧室提高燃烧的能源。

优选地，所述排料装置包括第一排料装置和第二排料装置，所述第一排料装置穿过支座顶板连接在第一加热室底端并与第一料柱底端连接，所述第二排料装置穿过支座顶板连接在第二加热室底端并与第二料柱底端连接，所述第一排料装置和第二排料装置上均设有两个排料阀，通过两个排料阀的交替打开，防止在排料的时候空气进入加热室内。

优选地，所述第一排料装置与第一料柱以及第二排料装置与第二料柱之间从下至上均设有气体分离装置和冷却装置，所述气体分离装置分别与第一燃烧室和第二燃烧室连接，通过冷却装置进行冷却，再进行排放，防止炽热状态下的成品料与空气接触燃烧，再通过气体分离装置将排出来的料进行气、固分离，然后通过管道连接第一燃烧室和第二燃烧室将分离出来的高温可燃气体及部分微小颗粒一并被送到燃烧室内燃烧，不仅确保了有害气体不散布到外部污染空气，同时还能有效利用能源，进一步的减少能源浪费。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.通过一个炉体的设置，改变了传统的活性炭生产需要分成两个独立的加工过程，实现了碳化及活化的一次性完成，减少了人力资源以及能源的浪费，同时也减少了环境污染。

2.通过二次送风管为碳化或者活化工艺过程所产生的可燃气提供氧气，达到充分燃烧的目的，同时通过排气转换装置将加热室内的废气排入储热室内为锅炉提供热能，减少能量的浪费。

3.通过折流板的设置使得高温热气流呈“S”形运行，从而增加了热交换时间，减少能量的浪费，提高能量的使用率。

4.通过气体分离装置连接第一燃烧室和第二燃烧室，不仅确保了有害气体不散布到外部污染空气，同时还能有效利用能源，进一步的减少能源浪费，同时分离出来的固体成品料通过冷却装置进行冷却，再进行排放，防止炽热状态下的成品料与空气接触燃烧。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种碳化及活化组合型立炉的结构示意图；

图2为本实用新型实施例炉体的截面图；

图3为本实用新型实施例A-A的截面图；

图4为本实用新型实施例B-B的截面图；

图5为本实用新型实施例二料筒的结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参阅图1，本实施例公开了一种碳化及活化组合型立炉，包括支座1、炉体2、加料装置3、燃烧室4、以及排料装置5，所述支座1上表面设有炉体2，所述炉体2的顶端面设有加料装置3，侧面设有燃烧室4，底端面设有排料装置5，所述燃烧室4和排料装置5均固定在支座1上，通过一个炉体2的设置，改变了传统的活性炭生产需要分成两个独立的加工过程，实现了碳化及活化的一次性完成，减少了人力资源以及能源的浪费，同时也减少了环境污染。

参阅图2，所述炉体2内设有隔离墙201，所述隔离墙201将炉体2内一分为二，分别为第一加热室202和第二加热室203，所述隔离墙201的顶端平行设有三个连通第一加热室202和第二加热室203的第一通孔2011，所述第一加热室202和第二加热室203内分别设有第一料柱204和第二料柱205，所述第一料柱204和第二料柱205均为一体式的筒状结构，其上设有多个通孔111，通过隔离墙201将炉体2一分为二，实现碳化和活化两个不同的工艺过程组合，在第一加热室202或第二加热室203内所产生的可燃气体，分别被引领到对方的加热室内燃烧，为碳化或活化提供热能，减少了由传统独立分开所造成的人力资源以及能源的浪费。

参阅图3至图4，所述加料装置3包括第一加料装置301和第二加料装置302，所述第一加料装置301固定在第一加热室202顶端并与第一料柱204连接，所述第二加料装置302固定在第二加热室203顶端并与第二料柱205连接，所述第一加料装置301和第二加料装置302上均设有两个加料阀303，通过两个加料阀303的交替打开，防止在加料的时候空气进入加热室内，分开设置加料装置3，不影响加热室的正常运行。

所述燃烧室4包括第一燃烧室401和第二燃烧室402，第一燃烧室401和第二燃烧室402沿炉体2中心线对称设置在炉体2两侧面的支座1上表面，所述第一燃烧室401与第一加热室202连通，所述第二燃烧室402与第二加热室203连通，分别为第一加热室202和第二加热室203提供热能，本实施例中，所述炉体2前后侧壁上均还设有三个第二通孔206，所述第一燃烧室401通过第二通孔206与第一加热室202连通，所述第二燃烧室402通过第二通孔206与第二加热室203连通。

所述排料装置5包括第一排料装置501和第二排料装置502，所述第一排料装置501穿过支座1顶板连接在第一加热室202底端并与第一料柱204底端连接，所述第二排料装置502穿过支座1顶板连接在第二加热室203底端并与第二料柱205底端连接，所述第一排料装置501和第二排料装置502上均上下设有两个排料阀503，通过两个排料阀503的交替打开，防止在排料的时候空气进入加热室内。

进一步的，所述炉体2的前后外壁上从上至下依次均还设有辅助蒸汽注入管6、二次送风管7和温度检测系统8，所述炉体2的左侧外壁底端设有排气转换装置9，所述辅助蒸汽注入管6、二次送风管7、温度检测系统8以及排气转换装置9分别连接至第一加热室202和第二加热室203内，辅助蒸汽注入管6为达到活化温度条件的加热室提供活化剂，二次送风管7为碳化或者活化工艺过程所产生的可燃气提供氧气，以便达到充分燃烧的目的，所述排气转换装置9为Y形状管道，Y形状管道的两个分叉管分别连接至第一加热室202和第二加热室203内，分叉管组合形成的总管连接储热室(图中未示)，所述分叉管上还分别对称设有开关阀901，所述开关阀901可以为液压驱动式开关阀，也可以为其他方式驱动的开关阀，通过排气转换装置9将加热室内的废气排入储热室内为锅炉提供热能，减少能量的浪费。

进一步的，所述炉体2内壁和隔离墙201上还固定有多个折流板10，所述折流板在炉体2内壁和隔离墙201上分别为上下错开式的设置，这样可以形成阻挡热气流直接向上或向下的屏障，迫使热气流做水平运行，使得高温热气流呈“S”形运行，从而增加了热交换时间，减少能量的浪费，提高能量的使用率。

进一步的，所述第一燃烧室401和第二燃烧室402的外侧均设有混合型火焰喷射器12，所述混合型火焰喷射器12分别连通至第一燃烧室401和第二燃烧室402，所述混合型火焰喷射器12分别为第一燃烧室401和第二燃烧室402提高燃烧的能源。

进一步的，所述第一排料装置501与第一料柱204以及第二排料装置502与第二料柱205之间从下至上均设有气体分离装置13和冷却装置14，所述气体分离装置13分别与第一燃烧室401和第二燃烧室402连接，活化好的产品活性炭通过冷却装置14进行冷却，再进行排放，防止炽热状态下的成品料与空气接触燃烧，再通过气体分离装置13将排出来的产品进行气、固分离，然后通过管道(图中未示)连接第一燃烧室401和第二燃烧室402将分离出来的高温可燃气体及部分微小颗粒一并被送到燃烧室内燃烧，不仅确保了有害气体不会散布到外部造成污染空气，同时还能有效利用能源，进一步的减少能源浪费。

本实施例一的工作原理是：先通过第一加料装置301以及第二加料装置302对第一料柱204和第二料柱205进行加料，当加料完成后，对第一加热室202内进行加热，此时则关闭排气转换装置9上Y形状管道连接至第一加热室202上的开关阀901，打开排气转换装置9上Y形状管道另一侧连接至第二加热室203上的开关阀901，然后打开第一燃烧室401的混合型火焰喷射器12进行燃烧，通过温度检测系统8检测第一加热室202内的温度，当温度达到碳化温度后，并维持一段时间，然后继续加热，当温度达到活化温度后，并维持一段时间后，关闭混合型火焰喷射器12，同时在活化时可以通过辅助蒸汽注入管6为第一加热室202提供活化剂，二次送风管7可以为为碳化或者活化工艺过程所产生的可燃气提供氧气，以便达到充分燃烧的目的，另外，在加热的同时热气流沿着第一加热室202底部向上运动，并通过折流板10迫使热气流做水平运行，使得高温热气流的整个路径呈“S”形运行，从而增加了热交换时间，减少能量的浪费，提高能量的使用率，热气流到达第一加热室202顶部时沿着第一通孔2011进入第二加热室203，为第二料柱205进行预热，为第二料柱205内的料后期碳化做准备，大大减少能量的浪费，提高能量的使用率，直至热气流达到第二加热室203的底部并通过连接在第二加热室203上的排气转换装置9上Y形状管道另一侧管道通过总管进入储热室内为锅炉提供热能，减少能量的浪费，当第一料柱204活化完成后，成品料通过冷却装置14进行冷却，再进行排放，防止炽热状态下的成品料与空气接触燃烧，再通过气体分离装置13将排出来的料进行气、固分离，然后通过管道(图中未示)连接第一燃烧室401和第二燃烧室402将分离出来的高温可燃气体及部分微小颗粒一并被送到燃烧室内燃烧，不仅确保了有害气体不散布到外部污染空气，同时还能有效利用能源，进一步的减少能源浪，再通过两个排料阀503的交替打开进行排料，防止在排料的时候空气进入加热室内。

当成品料排出后，对第一料柱204进行加料，加料完成后，对第二加热室203内进行加热，则关闭排气转换装置9上Y形状管道连接至第二加热室203上的开关阀901，打开排气转换装置9上Y形状管道另一侧连接至第一加热室202上的开关阀901，然后打开第二燃烧室401的混合型火焰喷射器12进行燃烧，类似的重复上述步骤，对已经预热的第二料柱205进碳化以及活化，然后热气流进入第一加热室202内对第一料柱204进行预热，两个加热室分别承担着碳化或活化两个不同的工艺过程，它们在运行过程中是不间断的交替地变换着不同工艺过程，充分的减少了人力资源以及能源的浪费，同时也减少了环境污染。

实施例二

本实施例与实施例一不同的是，所述第一料柱204和第二料柱205均为由至少六个料筒11上下叠加组合而成，方便料柱的安装与拆卸；参阅图5，所述料筒11筒底的底端面开设有多个通孔111，目的是让裂解出的可燃气体放出，同时也可以使活化气体进入到料柱内，与炽热状态的碳化料进行活化反应。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示实用新型的实施方式，本实用新型的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出多个变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。