专利名称:百叶窗式活性炭活化炉及活化方法
本发明是关于制造活性炭的活化设备及活化方法。所得产品在食品、医药、化工、国防等工业和环保方面广泛地作为吸附剂和脱色剂使用。
活化炉是活性炭生产中的关键设备。目前活化炉有斯勒普炉、斜板炉等几种炉型，但是通常使用的斯勒普炉存在以下缺点1、结构复杂。由加热半炉、冷却半炉和二个蓄热炉组成，炉内由32种特异型耐火砖构成。2、使用的水蒸汽靠专用蒸汽炉产生，水蒸汽的过热采用蓄热炉加热，需要定期切换操作的设备与控制系统，过热水蒸汽温度发生周期性波动。3、水平的气体道，呈半园形，容易被飞扬的粉末堵塞。而目前的斜板炉，采用内烟道加热，即采用耐火砖隔层间接加热，热效率低，而且活化道与内烟道两两相间，使得炉体庞大，结构复杂。其次因在负压下操作，炉顶与炉底吸入的空气与活化原料层接触，引起原料和活性炭部份燃烧，降低活性炭的得率和质量，另外斜板炉的水平气体道也容易被堵塞，需要定期停炉清理。
本发明的目的是提供活性炭制造和再生的活化炉及其相应的活化方法。简化斯勒普炉，既可活化颗粒原料，也可活化夹带粉末的原料，避免气体道堵塞，防止原料或活性炭直接与空气接触发生部份燃烧，提高活性炭的得率和质量，提高热能利用率和生产效率。
根据本发明提供了活性炭的活化设备，该设备是立式活化炉，它的立式炉芯如同多个百叶窗依次排列而成，百叶窗是由多块单侧或双侧百叶砖上下排列构成。活化槽与槽间彼此沟通。炉两侧设有若干个燃烧室，靠近炉顶部和炉底部的燃烧室为燃气燃烧室。活化介质采用燃烧气直接混合加热。单侧百叶砖炉芯的槽间自上而下由隔板分离成若干段，每段的每条槽间与燃烧室相通，活化段的每个燃烧室的炉壁上设有掏灰口。炉内空气保持正压，出料器装有阻碍空气进入的装置。
同时本发明就该活化炉提供了活化方法。原料经预热段至活化段，在活化槽内，受重力作用向下移动，受百叶砖的作用，不断翻动混和，与通过槽间流进来的活化介质进行换热与活化反应，然后经冷却段及出料口获得活性炭。
本发明的活化炉，结构十分简单，提高了炉体的活化效率，由于燃气加热，保护原料与活性炭免受空气烧失，得率高，质量好，能源利用率高，炉芯通透性好，气体道不易堵塞，无污染，工艺可靠，操作简便。
为了便于理解本发明，参照附图，叙述如下图1，单侧百叶砖炉活化槽中心纵剖图;
图2，单侧百叶砖炉槽间中心纵剖图;
图3，单侧百叶砖炉活化槽中心横剖图;
图4，双侧百叶砖炉活化槽中心纵剖图;
图5，双侧百叶砖炉活化槽中心槽剖图;
图6，单侧百叶砖图;
图7，双侧百叶砖图;
图8，单侧百叶砖的砌法图;
图9，双侧百叶砖的砌法图。
实施例1，本发明的百叶窗式活化炉，炉顶由金属盖(1)、水封槽(2)、贮料槽(3)构成。四周为炉壁(41)。贮料槽(3)下底与各个活化槽(36)上口卸接，活化槽(36)自上而下分为三段，预热段(Ⅰ)、活化段(Ⅱ)与冷却段(Ⅲ)。预热段(Ⅰ)的活化槽(7)槽壁密封，不与槽间(26)沟通。活化段(Ⅱ)由单侧百叶砖构成。单侧百叶砖(图6)由单侧百叶(39)与砖脚(40)构成，单侧百叶砖的斜面(42)朝上排列，斜面(42)对斜面(42)的两个百叶窗之间为活化槽，垂直面(44)对垂直面(44)构成槽间(31)，槽间与燃烧室(5、8、13、14、18)沟通。活化槽两侧的单侧百叶砖脚(40)互相咬接相迭(图8)。单侧百叶砖炉芯的槽间自上而下被隔板(12)分隔成若干段，每段的每条槽间与燃烧室相通，活化段的每个燃烧室的炉壁上设有掏灰口(29)。冷却段(Ⅲ)的结构与预热段(Ⅰ)相同，槽内(20)的活性炭由槽间(32)的空气间接冷却。冷却段的下面接出料器。出料器由上闸板(22)、出料斗(23)与下闸板(24)构成。上闸板(22)与下闸板(24)交互开启与关闭。集料斗装有水蒸汽喷管(30)，喷入水蒸汽，形成汽封，隔绝空气与活性炭接触。在炉体内侧设有燃烧室(5、8、13、14、18)都与相应高度的槽间相沟通。燃烧室(5、8、18)的炉壁上安装有饱和水蒸汽喷管(4)、燃气烧咀(6)、空气分配器(27)、空气进气管(28)及入孔(19)在燃烧室(5)的炉壁上设有活化废气的出口(33)。
实施例2，活性炭的活化炉，其炉顶，预热段，冷却段及出料器的结构如同实施例1。该活化炉的炉芯活化段，是由双侧百叶砖构成的。双侧百叶砖(图7)由双侧斜面(37)、砖脚(38)与半园孔道(35)构成，双侧百叶砖的斜面(37)朝上排列，一个百叶窗与另一个百叶窗之间为活化槽(36)，上下两块双侧百叶砖之间的半园形孔道(35)构成槽间(35)。半园形孔道槽间的两端与燃烧室(5、8、13、14、18)沟通。活化槽两侧的双侧百叶砖脚(38)互相咬接相迭(图9)。活化槽(36)与槽间(35)彼此相通。燃烧室结构如同实施例1，不同之处仅为燃烧室壁上不设掏灰口。
实施例3，活化原料从贮料槽(3)进入预热段，在炉顶部及炉底部的燃烧室中燃烧可燃性气体，将活化介质及活化槽内的活化原料加热至活化温度。活化介质由燃烧气与达到活化温度的小蒸汽混合而成，水蒸汽由燃烧气直按混和加热。至活化温度。活化介质通过活化段的槽间扩散到活化槽中，对活化原料多段重复活化。活化原料在活化槽间，受重力作用，自上而下通过活化段时，受百叶砖的作用，不断翻动混和，利于充分活化。活化段排出的可燃性高温废气，可作为能源，通过烟道等进入燃烧室或余热锅炉。炉内空气保持正压(0.3～5毫米水柱压力)，炉内气份性质为还原性(无游离氧)，以免空气渗入，引起原料或活性炭部分烧失。活性炭经冷却段和出料器，获得产品。以上活化步骤适宜于单侧百叶砖活化炉或双侧百叶砖活化炉。单侧百叶砖活化炉的活化槽与槽间，适宜于夹带粉末较多的活化原料进行活化，从活化槽内飞扬出来的粉尘，降落在隔板(12)上，从掏灰口将它掏出。双侧百叶砖活化炉的活化槽结构，适宜于粒径0.5～10毫米(无粉尘)的原料活化。
本发明实施后，简化了斯勒普炉，特异型砖的种数降至8种，与原斯勒普炉相比，每个活化槽的生产效率提高了140%;产品得率提高23%，能源节约84%，每吨设备投资节约83%，能够活化颗粒原料，也能活化夹带粉末的原料，工艺参数稳定，操作简单。
权利要求
1.活性炭的活化炉，其炉芯可分为预热段、活化段与冷却段，本发明的特征在于炉芯由多块百叶砖上下排列而成，形如多个百叶窗依次排列，百叶砖与百叶砖之间构成活化槽与槽间。
2.按权利要求
1所述的活性炭的活化炉，其特征在于炉芯可由单侧百叶砖上下排列构成，斜面(42)与斜面(42)相对的两个百叶窗之间为活化槽(36)，垂直面(44)对垂直面(44)构成槽间(31)。
3.按权利要求
1或2所述的活性炭的活化炉，其特征在于单侧百叶砖由单侧百叶(39)与砖脚(40)构成。
4.按权利要求
1所述的活性炭的活化炉，其特征在于炉芯可由双侧百叶砖上下排列构成，百叶窗与百叶窗之间为活化槽(36)，上下两块双侧百叶砖之间的半园形孔道(35)构成槽间(35)。
5.按权利要求
1或4所述的活性炭的活化炉，其特征在于双侧百叶砖由双侧斜面(37)、砖脚(38)与半园孔道(35)构成。
6.按权利要求
1或2所述的活性炭的活化炉其特征在于槽间自上而下被隔板(12)分隔成若干段，每段的每条槽间与燃烧室相通，活化段的每个燃烧室的炉壁上设有掏灰口(29)。
7.活性炭的活化方法，包括把碳质原料从贮料槽送入活化炉内，自上而下经过预热、活化与冷却，从出料口排出，其特征在于炉顶部与炉底部的燃烧室中采用可燃性气体燃烧，将活化介质及活化槽内的活性炭原料加热至活化温度。
8.按权利要求
7所述的活性炭的活化方法，其特征在于燃烧气与达到活化温度的水蒸汽混合作为活性炭原料的活化介质。
9.按权利要求
7或8所述的活性炭的活化方法，其特征在于活化介质的水蒸汽采用燃烧气直接混合加热。
10.按权利要求
7所述的活性炭的活化方法，其特征在于燃烧室中采用的可燃性气体，可含有活化段排出的可燃性废气。
专利摘要
百叶窗式活性炭活化炉及活化方法，使活性炭生产过程中减低能耗，提高效率。炉芯采用单侧百叶砖或双侧百叶砖构成，形如多个百叶窗排列，活化道的百叶斜面，使原料不断翻动混合，充分活化。利用可燃性气体作燃料，并与水蒸汽直接混合加热，作为活化介质。回收利用活化产生的废气。
文档编号C01B31/08GK86107032SQ86107032
公开日1987年3月25日 申请日期1986年10月15日
发明者项缙农 申请人:浙江省林业科学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan