活性炭生产自动控制系统的制作方法
【专利摘要】活性炭生产自动控制系统，有利于以便实现活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性，其特征在于，包括工控计算机、进料系统、炭化料活化系统和出料系统，所述进料系统连接所述炭化料活化系统，所述炭化料活化系统连接所述出料系统，所述工控计算机分别连接所述进料系统、炭化料活化系统和出料系统，所述炭化料活化系统采用双环结构的内辐射式炭活化转炉。
【专利说明】
活性灰生产自动丨￡制系统
技术领域
[0001]本发明涉及活性炭生产技术，特别是一种活性炭生产自动控制系统，有利于实现活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性。
【背景技术】
[0002]活性炭生产包括进料过程(包括前处理过程)、炭化料活化过程和出料过程(包括后处理过程)，其中炭化料活化过程由炭活化炉完成。炭活化炉是活性炭生产的核心设备。现有技术中存在多种形式活化炉，例如管式炉、转炉、沸腾炉、平板炉、多段炉、斯列普炉等炉型。其中转炉是近些年开发较快的一种炉型，目前许多斯列普炉开始被转炉所取代。炭活化转炉是以已经炭化的材料为原料连续生产活性炭的装置。本发明人致力于活性炭生产工艺、设备和自动控制系统的研发。本发明人在研发中发现，对于采用双环结构的内辐射式炭活化转炉可以通过控制炉内压力(外环活化炉膛内的炉膛压力)大于炉外压力，即保持在微正压压力状态下进行炭化料活化。所述内辐射式是相对于内热式而言，这里的内热就是在炉内直接燃烧一部分炭化料放热提供活化所必需的热量。内辐射式虽然也是炉体内部加热，但是不再直接燃烧炭化料，而是通过在炉体内用一根管子进行热辐射加热，管子的外壁作为热辐射加热体，管子内就是内环燃烧通道，管子外就是外环活化炉膛，炭化料从炉体进料端进入外环活化炉膛内，随着炉体转动缓慢移动到炉体出料端，炭化料在高温热辐射下边移动边进行活化反应，同时热辐射加热体(加热管)的前端吸入炭化料活化过程中产生的可燃气和释放的挥发分，在热辐射加热管内与空气混合燃烧。这种双环结构转炉在连续作业中，需要对炉膛压力、炉膛温度、氧含量要进行实时检测、监控，同时为了实现自动化流水线生产，还需要对进料过程(包括前处理过程)和出料过程(包括后处理过程)进行实时检测、监控，以保证活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性。基于此，本发明人完成了本发明。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种活性炭生产自动控制系统，有利于实现活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]活性炭生产自动控制系统，其特征在于，包括工控计算机、进料系统、炭化料活化系统和出料系统，所述进料系统连接所述炭化料活化系统，所述炭化料活化系统连接所述出料系统，所述工控计算机分别连接所述进料系统、炭化料活化系统和出料系统，所述炭化料活化系统采用双环结构的内辐射式炭活化转炉。
[0006]所述双环结构的内辐射式炭活化转炉包括炉体，所述炉体的转炉前端连接炭化料进料装置，所述炉体的转炉后端设置有转炉活性炭出料口，所述炉体中设置有内环燃烧通道，所述内环燃烧通道采用热辐射加热管，所述热辐射加热管的外壁与所述炉体的内壁之间构成外环活化炉膛，所述热辐射加热管的通道前端对应所述转炉前端，所述热辐射加热管的前端吸入炭化料活化过程中产生的可燃气和释放的挥发分，在热辐射加热管内与空气混合燃烧，所述热辐射加热管的通道后端从所述转炉后端穿出通过连接装置连接烟气余热锅炉，所述烟气余热锅炉通过蒸汽管路连接所述炉体的内壁上设置的水蒸汽进入区即炭活化反应区，所述水蒸汽进入区设置有氧检测仪，所述氧检测仪连接所述工控计算机;所述外环活化炉膛中设置有炉膛温度检测仪，所述炉膛温度检测仪连接所述工控计算机;所述外环活化炉膛中设置有炉膛压力检测仪和/或所述内环燃烧通道中设置有通道压力检测仪，所述炉膛压力检测仪和所述通道压力检测仪分别连接所述工控计算机。
[0007]所述通道后端通过所述烟气余热锅炉连接水洗冷却塔，并通过所述水洗冷却塔连接引风机，所述引风机连接烟囱，所述引风机通过引风控制器连接所述工控计算机;所述水洗冷却塔内设置有喷淋装置，所述喷淋装置通过喷淋控制器连接所述工控计算机。
[0008]所述烟气余热锅炉上设置有蒸汽出口，所述炭活化转炉的炉体上设置有水蒸汽入口，所述蒸汽出口连接所述水蒸汽入口，所述水蒸汽入口通过活化炉膛水蒸汽控制器连接所述工控计算机。
[0009]所述炉体的外壁上设置有炉体周向驱动装置，所述炉体周向驱动装置通过转炉转速控制器连接所述工控计算机。
[0010]所述炉体中设置有空气管，所述空气管的一端连接炉外的送风装置，所述空气管的另一端连接所述热辐射加热管内的空气出口区，所述送风装置通过燃烧通道空气控制器连接所述工控计算机。
[0011]所述炭化料进料装置包括螺旋进料机、炭化料料仓和导料装置，所述螺旋进料机的一端连接所述导料装置，所述导料装置位于所述炭活化转炉的内腔中，伸向炭活化反应区的活化区前端，活化区后端位于转炉活性炭出料口，所述螺旋进料机的另一端连接驱动装置，所述螺旋进料机的上方连接炭化料料仓;所述炭化料进料装置通过螺旋进料控制器连接所述工控计算机，所述炭化料料仓通过料仓荷重控制器连接所述工控计算机。
[0012]所述转炉活性炭出料口连接活性炭出料冷却装置，所述活性炭出料冷却装置通过螺旋出料控制器连接所述工控计算机。
[0013]所述活性炭出料冷却装置连接出料提升机，所述出料提升机通过出料提升控制器连接所述工控计算机;所述出料提升机连接活性炭破碎机，所述活性炭破碎机通过活性炭破碎控制器连接所述工控计算机。
[0014]所述活性炭破碎机连接振动筛，所述振动筛通过振动筛控制器连接所述工控计算机;所述振动筛连接成品活性炭提升机，所述成品活性炭提升机通过成品提升控制器连接所述工控计算机。
[0015]本发明的技术效果如下:本发明的活性炭生产自动控制系统，在包括双环结构的内辐射式炭活化转炉的生产系统中首次提出了 “进料系统、炭化料活化系统和出料系统+工控计算机”的技术解决方案，能够对炉内温度、压力、氧含量等进行实时检测、监控，甚至还能够对水洗喷淋、引风、水蒸汽、转炉转速、送风、进料、料仓荷重、出料、出料提升、活性炭破碎、振动筛、成品提升等进行实时检测、监控，以便实现活性炭生产的安全性、连续性、质量稳定性。
【附图说明】
[0016]图1是实施本发明活性炭生产自动控制系统结构示意图。
[0017]附图标记列不如下:1-炭化料料仓;2_螺旋进料机;3_导料装置;4_炭化料;5_转炉前端;6-炉体;7-活化区前端(炭化料)；8-水蒸汽进入区；9-内环燃烧通道/热辐射加热管；10-活化区后端/转炉活性炭出料口(活性炭)；11-通道后端；12-转炉后端；13-软连接装置；14-烟气余热锅炉；15-活性炭出料冷却装置；16-活性炭破碎机；17-振动筛；18-蒸汽出口 /烟气余热锅炉蒸汽出口； 19-外环活化炉膛;20-水蒸汽入口； 21-空气管;22-送风装置;23-炭活化反应区；24-空气出口区；25-水洗冷却塔;26-喷淋装置;27-引风机;28-工控计算机；29-烟囱；30-炉体驱动装置;31-氧检测仪;32-出料提升机;33-成品提升机;34-炉膛压力检测仪;35-通道压力检测仪;36-炉膛温度检测仪;Kl-料仓荷重控制器;K2-螺旋进料控制器；K15-螺旋出料控制器;K16-活性炭破碎控制器;K17-振动筛控制器;K20-活化炉膛水蒸汽控制器;K22-燃烧通道空气控制器;K26-喷淋控制器;K27-引风控制器;K30-转炉转速控制器；K32-出料提升控制器;K33-成品提升控制器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图(图1)对本发明进行说明。
[0019]图1是实施本发明活性炭生产自动控制系统结构示意图。如图1所示，活性炭生产自动控制系统，包括工控计算机28、进料系统、炭化料活化系统和出料系统，所述进料系统连接所述炭化料活化系统，所述炭化料活化系统连接所述出料系统，所述工控计算机28分别连接所述进料系统、炭化料活化系统和出料系统，所述炭化料活化系统采用双环结构的内辐射式炭活化转炉。所述双环结构的内辐射式炭活化转炉包括炉体6，所述炉体6的转炉前端5连接炭化料进料装置，所述炉体6的转炉后端12设置有转炉活性炭出料口 10，所述炉体6中设置有内环燃烧通道，所述内环燃烧通道采用热辐射加热管9，所述热辐射加热管9的外壁与所述炉体6的内壁之间构成外环活化炉膛19，所述热辐射加热管9的通道前端对应所述转炉前端5，所述热辐射加热管9的前端吸入炭化料活化过程中产生的可燃气和释放的挥发分，在热辐射加热管9内与空气混合燃烧，所述热辐射加热管的通道后端11从所述转炉后端12穿出通过连接装置13连接烟气余热锅炉14，所述烟气余热锅炉14通过蒸汽管路连接所述炉体6的内壁上设置的水蒸汽进入区8即炭活化反应区23，所述水蒸汽进入区8设置有氧检测仪31，所述氧检测仪31连接所述工控计算机28;所述外环活化炉膛19中设置有炉膛温度检测仪36，所述炉膛温度检测仪36连接所述工控计算机28;所述外环活化炉膛19中设置有炉膛压力检测仪34和/或所述内环燃烧通道9中设置有通道压力检测仪35，所述炉膛压力检测仪34和所述通道压力检测仪35分别连接所述工控计算机28。
[0020]所述通道后端12通过所述烟气余热锅炉14连接水洗冷却塔25，并通过所述水洗冷却塔25连接引风机27，所述引风机27连接烟囱29，所述引风机27通过引风控制器K27连接所述工控计算机28;所述水洗冷却塔25内设置有喷淋装置26，所述喷淋装置26通过喷淋控制器K26连接所述工控计算机28。所述烟气余热锅炉14上设置有蒸汽出口 18，所述炭活化转炉的炉体6上设置有水蒸汽入口 20，所述蒸汽出口 18连接所述水蒸汽入口 20，所述水蒸汽入口20通过活化炉膛水蒸汽控制器K20连接所述工控计算机28。所述炉体6的外壁上设置有炉体周向驱动装置30，所述炉体周向驱动装置30通过转炉转速控制器K30连接所述工控计算机
28。所述炉体6中设置有空气管21，所述空气管21的一端连接炉外的送风装置22，所述空气管21的另一端连接所述热辐射加热管9内的空气出口区24，所述送风装置22通过燃烧通道空气控制器K22连接所述工控计算机28。
[0021]所述炭化料进料装置包括螺旋进料机2、炭化料料仓I和导料装置3，所述螺旋进料机2的一端连接所述导料装置3，所述导料装置3位于所述炭活化转炉的内腔中，伸向炭活化反应区23的活化区前端7，活化区后端位于转炉活性炭出料口 10，所述螺旋进料机2的另一端连接驱动装置，所述螺旋进料机2的上方连接炭化料料仓I;所述炭化料进料装置通过螺旋进料控制器K2连接所述工控计算机28，所述炭化料料仓I通过料仓荷重控制器Kl连接所述工控计算机28。所述炭化料料仓I内保持一定量的炭化料4。炭化料料仓I可以具有配套的进料提升机。炭化料4的前期处理包括除杂，例如除石、除铁等。
[0022]所述转炉活性炭出料口10连接活性炭出料冷却装置15，所述活性炭出料冷却装置15通过螺旋出料控制器Kl 5连接所述工控计算机28 ο所述活性炭出料冷却装置15连接出料提升机32，所述出料提升机32通过出料提升控制器K32连接所述工控计算机28;所述出料提升机32连接活性炭破碎机16，所述活性炭破碎机16通过活性炭破碎控制器K16连接所述工控计算机28。所述活性炭破碎机16连接振动筛17，所述振动筛17通过振动筛控制器K17连接所述工控计算机28;所述振动筛17连接成品活性炭提升机33，所述成品活性炭提升机33通过成品提升控制器K33连接所述工控计算机28。
[0023]在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。
【主权项】
1.活性炭生产自动控制系统，其特征在于，包括工控计算机、进料系统、炭化料活化系统和出料系统，所述进料系统连接所述炭化料活化系统，所述炭化料活化系统连接所述出料系统，所述工控计算机分别连接所述进料系统、炭化料活化系统和出料系统，所述炭化料活化系统采用双环结构的内辐射式炭活化转炉。2.根据权利要求1所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述双环结构的内辐射式炭活化转炉包括炉体，所述炉体的转炉前端连接炭化料进料装置，所述炉体的转炉后端设置有转炉活性炭出料口，所述炉体中设置有内环燃烧通道，所述内环燃烧通道采用热辐射加热管，所述热辐射加热管的外壁与所述炉体的内壁之间构成外环活化炉膛，所述热辐射加热管的通道前端对应所述转炉前端，所述热辐射加热管的前端吸入炭化料活化过程中产生的可燃气和释放的挥发分，在热辐射加热管内与空气混合燃烧，所述热辐射加热管的通道后端从所述转炉后端穿出通过连接装置连接烟气余热锅炉，所述烟气余热锅炉通过蒸汽管路连接所述炉体的内壁上设置的水蒸汽进入区即炭活化反应区，所述水蒸汽进入区设置有氧检测仪，所述氧检测仪连接所述工控计算机;所述外环活化炉膛中设置有炉膛温度检测仪，所述炉膛温度检测仪连接所述工控计算机;所述外环活化炉膛中设置有炉膛压力检测仪和/或所述内环燃烧通道中设置有通道压力检测仪，所述炉膛压力检测仪和所述通道压力检测仪分别连接所述工控计算机。3.根据权利要求2所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述通道后端通过所述烟气余热锅炉连接水洗冷却塔，并通过所述水洗冷却塔连接引风机，所述引风机连接烟囱，所述引风机通过引风控制器连接所述工控计算机;所述水洗冷却塔内设置有喷淋装置，所述喷淋装置通过喷淋控制器连接所述工控计算机。4.根据权利要求2所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述烟气余热锅炉上设置有蒸汽出口，所述炭活化转炉的炉体上设置有水蒸汽入口，所述蒸汽出口连接所述水蒸汽入口，所述水蒸汽入口通过活化炉膛水蒸汽控制器连接所述工控计算机。5.根据权利要求2所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述炉体的外壁上设置有炉体周向驱动装置，所述炉体周向驱动装置通过转炉转速控制器连接所述工控计算机。6.根据权利要求2所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述炉体中设置有空气管，所述空气管的一端连接炉外的送风装置，所述空气管的另一端连接所述热辐射加热管内的空气出口区，所述送风装置通过燃烧通道空气控制器连接所述工控计算机。7.根据权利要求2所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述炭化料进料装置包括螺旋进料机、炭化料料仓和导料装置，所述螺旋进料机的一端连接所述导料装置，所述导料装置位于所述炭活化转炉的内腔中，伸向炭活化反应区的活化区前端，活化区后端位于转炉活性炭出料口，所述螺旋进料机的另一端连接驱动装置，所述螺旋进料机的上方连接炭化料料仓;所述炭化料进料装置通过螺旋进料控制器连接所述工控计算机，所述炭化料料仓通过料仓荷重控制器连接所述工控计算机。8.根据权利要求2所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述转炉活性炭出料口连接活性炭出料冷却装置，所述活性炭出料冷却装置通过螺旋出料控制器连接所述工控计算机。9.根据权利要求2所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述活性炭出料冷却装置连接出料提升机，所述出料提升机通过出料提升控制器连接所述工控计算机;所述出料提升机连接活性炭破碎机，所述活性炭破碎机通过活性炭破碎控制器连接所述工控计算机。10.根据权利要求2所述的活性炭生产自动控制系统，其特征在于，所述活性炭破碎机连接振动筛，所述振动筛通过振动筛控制器连接所述工控计算机;所述振动筛连接成品活性炭提升机，所述成品活性炭提升机通过成品提升控制器连接所述工控计算机。
【文档编号】G05B19/418GK105948037SQ201610280143
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】张光华, 江印, 赵陆凯
【申请人】江苏优华达环保材料科技有限公司