一种新型外热穿透式回转活化炉的制作方法

1.本实用新型属于活化炉的技术领域，尤其是涉及一种新型外热穿透式回转活化炉。


背景技术：

2.活性炭是传统而现代的人造材料，又称碳分子筛，其应用范围包括：环境保护、化学工业、食品工业、医药工业、矿业、原子能工业、农业、催化剂及其载体等众多领域，活性炭的制备主要有炭化和活化两步。炭化是原料中有机物或易分解物质发生的热解过程；活化是指炭化料内部炭原子与活化剂发生氧化还原反应，产物以气态形式逸出，形成孔隙。根据制备的活化方式分类，有以下几类：物理活化法、化学活化法和物理化学法。其中物理活化法是将炭化料在高温下通入气体活化剂与其发生反应，使气体活化剂与炭化料内部“活性点”上碳原子发生反应，并创造新孔、开孔和扩孔而形成大量精细的孔结构，从而在材料内部形成发达的孔隙。一般用的气体活化剂主要是水蒸气、co、烟道气或空气等，采用的设备有内热式和外热式回转活化炉。
3.申请人专注于活性炭生产多年，先后申请了cn110902682a一种炉温稳定可控的斯列普活化炉系统及其运行方法、cn111204763a一种用于生产活性炭的高效内外混热式回转炭化炉、cn110921662a一种用于制备高活性脱硫脱硝用煤基活性炭的回转式活化炉等多件专利，致力于利用不同类型的材料生产活性炭以及研发不同的活性炭设备，当然也包括外热式回转活化炉。经过检索，cn109384230a公开的用于活性炭生产的外热式旋转活化炉，其炉体是圆筒状倾斜设置，内部设置有扬料板，配合通过炉体转动和设置扬料板使物料与活化剂充分接触，保证物料活化均匀，炭化料与水蒸气均从炉体的高端进入，采用顺流直线接触反应的方式向低端运动(通过cn209835640u公开的一种水蒸气活化制活性炭的外热式回转活化炉可得到佐证)，申请人发现接触反应方式存在以下不足：
4.1、炭化料与水蒸气全程采用顺流接触，这种接触方式不如逆流接触对炭化料的穿透性强；
5.2、靠近炉体内壁未被抛洒炭化料与水蒸气接触不充分；
6.3、炭化料与水蒸气接触活化时间短；
7.上述三个问题导致活化料产量和质量低。


技术实现要素：

8.本实用新型提供一种新型外热穿透式回转活化炉，解决背景技术中所述技术问题。
9.本实用新型提供一种新型外热穿透式回转活化炉，包括固定设置的外热炉和转动设置的内热炉，内热炉倾斜设置，穿过外热炉，头部和尾部位于外热炉外，且头部高于尾部，头部为蒸汽和炭化料的进料端，尾部为混合气体和活化料的出料端；内热炉内沿着轴向设置有多块隔板，隔板上开设有预留孔，预留孔与内热炉的内壁围合成通道，相邻两块隔板的
预留孔相互错开；内热炉内沿着轴向设置有多块扬料板。
10.优选地，相邻两块隔板的预留孔相互错开180
°
。
11.优选地，扬料板为l形板。
12.优选地，上述新型外热穿透式回转活化炉还包括炉头、炉尾、进料管、蒸汽盘管和引风机；炉头和炉尾分别与内热炉的头部和尾部相接；进料管和蒸汽盘管穿过炉头与内热炉的头部相接；炉尾安装有引风机。
13.优选地，进料管与螺旋进料器相接，引风机与分离设备相接。
14.优选地，炉头安装有燃烧机ⅰ。
15.优选地，外热炉沿着轴向安装有多个燃烧机ⅱ。
16.优选地，外热炉上设置有烟气出口。
17.本实用新型具有以下有益效果：
18.1、采用上述新型外热穿透式回转活化炉时，炭化料由内热炉的头部进入，随着内热炉的转动及倾斜角度，由头部溜向尾部，在内热炉转动过程中，炭化料被扬料板扬起然后落下，布满内热炉内空间，避免过度堆积；
19.2、蒸汽从内热炉的头部进入，与炭化料同向运动，在相邻两块隔板之间，炭化料由于重力作用其走向始终朝下，而相邻两块隔板的预留孔相互错开，随着内热炉的旋转，总会有部分蒸汽与炭化料是处于相对状态，此时蒸汽可以逆向强制穿透扬起的炭化料，进行活化反应，通过这种逆向强制穿透的方式使炭化料和蒸汽接触更为充分；
20.3、当混合气体和靠近炉体内壁未被扬起的炭化料从多块隔板的预留孔穿过时，蒸汽可与这些炭化料充分接触，进行活化反应；
21.4、由于隔板的阻隔，路线呈折线，混合物在内热炉内的停留时间增加，可增加炭化料和蒸汽之间的强制穿透活化时间；
22.5、通过使炭化料和蒸汽接触更充分和延长反应时间，本实用新型可更有效的打开炭化料的孔隙，进一步提高炭化料的活化质量和产量以及活性炭的品质。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为新型外热穿透式回转活化炉的结构示意图；
25.图2为内热炉的结构示意图；
26.图3为单数隔板中预留孔的位置图；
27.图4为双数隔板中预留孔的位置图；
28.图5为扬料板的扬料状态图；
29.图6为蒸汽从隔板下部预留孔进入仓体时与炭化料的活化穿透过程图。
30.图标：外热炉1；内热炉2；炉头3；炉尾4；进料管5；蒸汽盘管6；单数隔板7.1；双数隔板7.2；扬料板8；烟气出口9；燃烧机ⅱ10；炭化料100。
具体实施方式
31.下面将结合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。
32.本实施例提供一种新型外热穿透式回转活化炉，包括固定设置的外热炉1、转动设置的内热炉2、炉头3、炉尾4、进料管5、不锈钢材质的蒸汽盘管6和引风机。
33.内热炉2倾斜设置，穿过外热炉1，头部和尾部位于外热炉1外，且头部高于尾部，头部为蒸汽和炭化料的进料端，尾部为混合气体和活化料的出料端。内热炉2内沿着轴向设置有多块不锈钢材质的隔板(单数隔板7.1，双数隔板7.2)，将内热炉2分隔成多个仓体，隔板上开设有预留孔，预留孔与内热炉2的内壁围合成通道，相邻两块隔板的预留孔相互错开，本实施例中，优选地，相邻两块隔板的预留孔相互错开180
°
。内热炉2内沿着轴向设置有多块扬料板8，本实施例中，优选地，扬料板8为l形板。扬料板8可沿着内热炉2的轴向环形布置或螺旋布置。
34.内热炉2的炉头3和炉尾4分别与内热炉2的头部和尾部相接；进料管5和蒸汽盘管6穿过炉头3与内热炉2的头部相接；炉头3安装有燃烧机ⅰ；炉尾4安装有引风机。
35.进料管5与螺旋进料器相接，引风机与分离设备相接。
36.外热炉1上设置有烟气出口9，沿着轴向安装有多个燃烧机ⅱ10。
37.上述新型外热穿透式回转活化炉的工作原理如下所述：
38.外热炉1由燃烧机ⅱ10提供热源，当外热炉1炉膛温度达到850-900℃时，加热内热炉2，使内热炉2内的活化温度达到此温度，外热炉1根据长度安装有若干个燃烧机ⅱ10，保证内热炉2在外热炉1内温度平衡，外热炉1可以保持炉体中间五分之四的温度全部高温；
39.炭化料100由进料管5进入内热炉2，随着内热炉2的转动及倾斜角度，由头部溜入尾部，在内热炉2转动过程中，炭化料100被扬料板8扬起然后落下，布满内热炉2空间；
40.蒸汽由蒸汽盘管6进入炉头3内，通过燃烧机ⅰ将蒸汽加热到500℃左右，然后喷入内热炉2底部与炭化料100混合，在引风机的抽力下向炉尾4流动，蒸汽在内热炉2内的温度提高达到800℃左右，进行活化反应；
41.在相邻两块隔板之间，炭化料100由于重力作用其走向始终朝下(如图2所示)，而蒸汽的走向则随预留孔的位置改变，以相邻两块隔板的预留孔相互错开180
°
为例，相邻两块隔板的预留孔为上下位置时，蒸汽与炭化料100的混合物由前一隔板的底部进入，向上从后一隔板的顶部排出，相邻两块隔板的预留孔为水平左右位置时，混合物由前一隔板的左部进入，右拐后从后一隔板的右部排出，因此随着内热炉2的旋转总会有部分蒸汽与炭化料100是处于相对状态(如图2中单数仓体中箭头所示)，此状态下蒸汽便可以逆向强制穿透扬起的炭化料100，进行活化反应，通过这种逆向强制穿透的方式使炭化料100和蒸汽接触更为充分；
42.当混合气体(蒸汽以及活化反应产生的烟气)和靠近炉体内壁未被扬起的炭化料100从多块隔板的预留孔穿过时，蒸汽可与这些炭化料100充分接触，进行活化反应；
43.由于隔板的阻隔，路线呈折线，混合物在内热炉2内停留时间增加，也即增加了蒸汽对炭化料100的强制穿透活化时间，从而更有效的打开炭化料100的孔隙，提高活化料的
活化质量；
44.通过引风机将混合物从炉尾4抽进分离设备进行分离，分离出的活化料由下端的星型卸料器卸出，气体经过烟气处理系统处理后排空。
45.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。