一种活性炭粉制造设备的制作方法

本实用新型涉及活性炭粉制备设施技术领域，尤其是涉及一种活性炭的全自动制作设备。

背景技术：

活性炭是目前工业产品中必要重要的原料之一，目前有各种原料可以制备活性炭，如木材、玉米芯、玉米秸秆等；尤其是玉米秸秆，其原料获取容易、成本较低，成品合格率高，是目前相对理想的原料，但是目前在利用玉米秸秆制造活性炭的过程中，玉米秸秆受热不均匀，活化工序中碳化原料扩孔不合格，这就导致最后成品的合格率偏低，而且掺杂不合格的玉米秸秆后有可能导致整批活性炭报废，或需要大量人工进行剔除，从而造成玉米秸秆制备活性炭的工艺没有广泛推广；

此外对于原料碳化过程中需要损耗大量能源供热，这就加大了活性炭的制作成本，很大程度上限制了该领域的技术发展。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种活性炭粉制造设备，其针对原料碳化制作了整条流水线，包括了原料的碳化、活化、活化过程中引进蒸汽对碳化原料进行扩孔，定孔后的活性炭传输至雷蒙磨粉磨，最后进入旋风分离器得到活性炭粉，该设备工序中炭化炉和活化炉之间具备一个高度差，基本碳化完成的原料到达炭化炉末端后掉入活化炉中、撞击活化炉的内管，最终掉落至活化炉内壁上，团状碳化原料得以打散，跟随活化炉的旋转动作朝向活化炉排料端行进，在活化炉的排料端设置蒸汽炉，蒸汽炉对活化炉内的碳化原料施以蒸汽，辅助均布的碳化原料活化扩孔，至此，质量均衡、孔径达标的活性炭即已制得。

为解决现有技术中活性碳粉制作工艺不连续、人工投入大、产品质量不佳、难易大规模持续稳定生产的技术问题，本实用新型提供了一种活性炭粉制造设备，其包括炭化炉、活化炉、蒸汽炉、雷蒙磨和旋风分离器；

炭化炉，所述炭化炉的一端装设进料斗，另一端通过排料管连通所述活化炉；沿所述炭化炉的轴向设置蛟龙输送机，所述蛟龙输送机的端部与安装于所述炭化炉进料端的减速电机输出轴传动连接，所述蛟龙输送机用于将从所述进料斗进入所述炭化炉内的原料向所述排料管内输送；在所述炭化炉的管壁外设置碳化燃烧器；

活化炉，所述活化炉与所述炭化炉具备高度差，且所述活化炉低于所述炭化炉；所述活化炉内腔设置有内管，在所述活化炉端部设置活化燃烧器，所述活化燃烧器用于向所述内管内喷射火焰、加热内管，所述活化炉内壁和所述内管之间的腔室连通所述排料管；所述活化炉通过设置于安装工位的减速电机驱动旋转；

蒸汽炉，所述蒸汽炉设置于所述活化炉且远离所述炭化炉的一端，用于对碳化原料进行扩孔；

雷蒙磨，所述雷蒙磨和所述活化炉的出料端之间连接有第一输送机；

旋风分离器，所述旋风分离器管道连通所述雷蒙磨，用于将活性炭粉与空气分离，且临时存储活性炭粉，并在旋风分离器处完成活性炭粉的包装。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，其中，在所述活化炉和所述雷蒙磨之间还设置有产品储存料仓，所述产品储存料仓的进料端与所述活化炉的出料端之间通过所述第一输送机连接，用于储存经蒸汽扩孔的活性炭；所述产品储存料仓的出料端通过第二输送机连接于所述雷蒙磨，用于将所述产品储存料仓储存的活性炭输送至雷蒙磨内粉磨。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，考虑到该活性炭粉制造设备热能损耗大，完全依靠外部热源供给会造成很大的浪费，为此，其中，还包括可燃气再利用装置，所述可燃气再利用装置包括烟气过滤器和负压泵，所述烟气过滤器的进气口管道连通所述排料管，所述负压泵的进气口管道连通所述烟气过滤器的排气口，所述负压泵的排气口通过管道连通所述碳化燃烧器，原料在碳化过程中本身就会产生大量可燃气体，通过上述结构便可以对该部分可燃气体加以利用，做到节能降耗。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，在实际生产加工中，发现回收利用的可燃气体不仅可以满足炭化炉的热能供应，另外还多出一部分可燃气体，为此，其中，在所述负压泵和所述碳化燃烧器之间的管道上通过旁通管连接于所述活化燃烧器；这样不仅解决了炭化炉的热能供应，同时也解决了活化炉的热能供应问题，节能降耗效果显著。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，为了进一步分离出可燃气体，其中，在所述烟气过滤器和所述负压泵之间的管道上串联木醋液过滤器，用于过滤可燃气体中混合的木醋液。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，为了进一步分离出可燃气体，其中，在所述负压泵的排气口处设置焦油过滤器，用于过滤可燃气体中混合的焦油。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，为了配合活化炉和炭化炉之间的高度差，其中，所述排料管沿纵向布置，且所述排料管的上端连通所述炭化炉，所述排料管的下端连通所述活化炉，使得团结碳化原料直接掉落撞击内管，最终均匀分散至活化炉内壁，活化效果显著提高。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，在实际生产中发现，活化炉内的温度需要达到800～900℃才能确保碳化原料活化完成，而实际上虽然调控好了温度数值，因为炭化炉和活化炉之间的密闭性缺陷，导致活化炉内的高温上窜至炭化炉内，一方面导致炭化炉内原料过烧，另一方面活化炉内温度不够，活化不完全，最终导致碳化质量不高，为此，所述排料管且与所述炭化炉连接端的尺寸大于所述排料管且与所述活化炉连接端的尺寸，用于暂存碳化原料且阻隔活化炉内腔和炭化炉内腔；利用碳化原料自身作为阻隔部件，避免了活化炉高温上窜现象的发生，碳化质量提高。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，从活化炉排出的活性炭温度一般较高，通过较长的第一输送机输送仍然无法达到储存或粉磨温度要求，为此，还包括水冷式出料器，所述水冷式出料器设置于所述活化炉和所述第一输送机之间，用于对所述活性炭进行降温。

进一步的，本实用新型提供的一种活性炭粉制造设备，其中，所述炭化炉外侧包裹燃烧仓，所述燃烧仓且沿所述炭化炉的进料端至排料端方向依次由热解仓、放热仓和吸热仓组成，所述热解仓、放热仓和吸热仓相互独立；所述碳化燃烧器包括若干燃烧头，每一个所述的燃烧头分别布置于所述燃烧仓和所述炭化炉之间的腔体内，且根据所述热解仓、放热仓和吸热仓各自的温度要求调整各个腔体区域的燃烧头数量；在所述热解仓、放热仓和吸热仓的上部均设置有安全排气孔。

本实用新型一种活性炭粉制造设备与现有技术相比具有以下优点：本实用新型通过完整的设备体系，能够实现玉米秸秆等加工成活性炭、将活性炭制粉的一整套工艺，从而满足目前主流的工艺要求；本实用新型结构简单，通过活化炉和炭化炉间的高度差将结块碳化原料撞击打散，且借助蒸汽扩孔定径，产品质量可靠，生产效率极高。

附图说明

图1为本实用新型一种活性炭粉制造设备第一种实施例结构示意图；

图2为本实用新型一种活性炭粉制造设备第一种实施例变换方位结构示意图；

图3本实用新型一种活性炭粉制造设备第二种实施例结构示意图；

图4为本实用新型一种活性炭粉制造设备第三种实施例结构示意图；

图5为图4主视图；

图6为本实用新型一种活性炭粉制造设备第三种实施例变换方位结构示意图。

其中：1、炭化炉；2、活化炉；3、蒸汽炉；4、雷蒙磨；5、旋风分离器；6、进料斗；7、排料管；8、蛟龙输送机；9、碳化燃烧器；10、内管；11、活化燃烧器；12、减速电机；13、第一输送机；14、水冷式出料器；15、热解仓；16、放热仓；17、吸热仓；18、安全排气孔；19、产品储存料仓；20、第二输送机；21、烟气过滤器；22、负压泵；23、木醋液过滤器；24、焦油过滤器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围；

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提供了一种活性炭粉制造设备，以玉米秸秆为原材料，其包括炭化炉1、活化炉2、蒸汽炉3、雷蒙磨4和旋风分离器5；

炭化炉1，所述炭化炉1的一端装设进料斗6，另一端通过排料管7连通所述活化炉2，其中，沿所述炭化炉1的轴向设置蛟龙输送机8，所述蛟龙输送机8的端部与安装于所述炭化炉1进料端的减速电机输出轴传动连接，所述蛟龙输送机8用于将从所述进料斗6进入所述炭化炉1内的原料向所述排料管7内输送；在所述炭化炉1的管壁外设置碳化燃烧器9；

活化炉2，所述活化炉2与所述炭化炉1具备高度差，且所述活化炉2低于所述炭化炉1；所述活化炉2内腔设置有内管10，在所述活化炉2端部设置活化燃烧器11，所述活化燃烧器11用于向所述内管10内喷射火焰、加热内管10，所述活化炉2内壁和所述内管10之间的腔室连通所述排料管7；所述活化炉2通过设置于安装工位的减速电机12驱动旋转；

本实施例中所述排料管7沿纵向布置，且所述排料管7的上端连通所述炭化炉1，所述排料管7的下端连通所述活化炉2，使得团结碳化原料直接掉落撞击内管10，最终均匀分散至活化炉2内壁，活化效果显著提高；

蒸汽炉3，所述蒸汽炉3设置于所述活化炉2且远离所述炭化炉1的一端，用于对碳化原料进行扩孔；

雷蒙磨4，所述雷蒙磨4和所述活化炉2的出料端之间连接有第一输送机13；从活化炉2排出的活性炭温度一般较高，通过较长的第一输送机13输送仍然无法达到储存或粉磨温度要求，为此，还包括水冷式出料器14，所述水冷式出料器14设置于所述活化炉2和所述第一输送机13之间，用于对所述活性炭进行降温。

旋风分离器5，所述旋风分离器5管道连通所述雷蒙磨4，用于将活性炭粉与空气分离，且临时存储活性炭粉，并在旋风分离器5处完成活性炭粉的包装；

此外，在实际生产中发现，活化炉2内的温度需要达到800～900℃才能确保碳化原料活化完成，而实际上虽然调控好了温度数值，因为炭化炉1和活化炉2之间的密闭性缺陷，导致活化炉2内的高温上窜至炭化炉1内，一方面导致炭化炉1内原料过烧，另一方面活化炉2内温度不够，活化不完全，最终导致碳化质量不高，为此，所述排料管7且与所述炭化炉1连接端的尺寸大于所述排料管7且与所述活化炉2连接端的尺寸，用于暂存碳化原料且阻隔活化炉2内腔和炭化炉1内腔；利用碳化原料自身作为阻隔部件，避免了活化炉2高温上窜现象的发生，碳化质量提高。

本实施例对炭化炉1的结构也稍作了些调整，这是出于对生产设备工艺特点的考量：碳化又称干馏，指生物质纤维素、半纤维素、木质素等在缺氧或厌氧条件下，热分解为炭、煤气和焦油的过程；本实施例中玉米秸秆专用炭化炉，根据物料的木质素、纤维素、半纤维的含量不同，设置炉温从200～800度可任意调节，物料碳化时间可根据颗粒大小在20-30分钟之间，通过调速电机调节，物料的含水量与产量成反比，一般要求含水量在15%以下，物料由进料斗经绞龙输送机输送进入碳化炉内，水分迅速蒸发，物料加速干燥，物料在炉内由设置于输送机螺旋叶片上的扬料板扬起再抛洒，使其受热均匀缓慢前移；当物料温度升到160℃时开始出现明显热解反应，生成低分子化合物，275℃时放热反应开始，当温度达到400～450℃时，吸热反应开始，液体产物减少，挥发分逸出固定碳含量提高，碳化基本完成；物料继续缓慢前行，经过螺旋输送进入排料管最终掉入活化炉，活化炉内温度增加到800°--900°，加入适当蒸汽，完成扩孔工艺，排料端进入水冷式出料器出料，完成活化；

为了配合上述工艺特点，其中，所述炭化炉1外侧包裹燃烧仓，所述燃烧仓且沿所述炭化炉1的进料端至排料端方向依次由热解仓15、放热仓16和吸热仓17组成，所述热解仓15、放热仓16和吸热仓17相互独立；所述碳化燃烧器9包括若干燃烧头，每一个所述的燃烧头分别布置于所述燃烧仓和所述炭化炉1之间的腔体内，且根据所述热解仓15、放热仓16和吸热仓17各自的温度要求调整各个腔体区域的燃烧头数量；在所述热解仓15、放热仓16和吸热仓17的上部均设置有安全排气孔18。

实施例2

如图3所示，本实施例提供的一种活性炭粉制造设备，其中，在所述活化炉2和所述雷蒙磨4之间还设置有产品储存料仓19，所述产品储存料仓19的进料端与所述活化炉2的出料端之间通过所述第一输送机13连接，用于储存经蒸汽扩孔的活性炭；所述产品储存料仓19的出料端通过第二输送机20连接于所述雷蒙磨4，用于将所述产品储存料仓19储存的活性炭输送至雷蒙磨4内粉磨；其余技术方案同实施例1，在此不赘述。

实施例3

如图4～6所示，本实施例提供的一种活性炭粉制造设备，考虑到该活性炭粉制造设备热能损耗大，完全依靠外部热源供给会造成很大的浪费，为此，其中，还包括可燃气再利用装置，所述可燃气再利用装置包括烟气过滤器21和负压泵22，所述烟气过滤器21的进气口管道连通所述排料管7，所述负压泵22的进气口管道连通所述烟气过滤器21的排气口，所述负压泵22的排气口通过管道连通所述碳化燃烧器9，原料在碳化过程中本身就会产生大量可燃气体，通过上述结构便可以对该部分可燃气体加以利用，做到节能降耗；

在实际生产加工中，发现回收利用的可燃气体不仅可以满足炭化炉1的热能供应，另外还多出一部分可燃气体，为此，其中，在所述负压泵22和所述碳化燃烧器9之间的管道上通过旁通管连接于所述活化燃烧器11；这样不仅解决了炭化炉1的热能供应，同时也解决了活化炉2的热能供应问题，节能降耗效果显著；

为了进一步分离出可燃气体，其中，在所述烟气过滤器21和所述负压泵22之间的管道上串联木醋液过滤器23，用于过滤可燃气体中混合的木醋液；在所述负压泵22的排气口处设置焦油过滤器24，用于过滤可燃气体中混合的焦油；

其余技术方案同实施例2，在此不赘述；

物料碳化所生成的一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氢气、乙烯等可燃性气体，经烟气净化设备回收利用不产生烟气，真正达到环保目的，以上工艺完成的炭化料在无氧和高温情况下进入活化炉2，直接完成扩孔工艺；此工艺的连续性，保证了炭化和活化密切配合，使灰分和挥发分得到了完全的控制，在温度调控上得以完全的保证，彻底改变了传统升温降温的环节和对质量难以控制的难题，产品的质量和得率得以百分之三十以上的提高；

减少了炭化和活化时间，从原始3个小时改变40分钟，在产量上得以大大提高。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。