[发明专利]一种外热式低温炭化转炉有效
申请号: | 201310441216.7 | 申请日: | 2013-09-16 |
公开(公告)号: | CN103466615A | 公开(公告)日: | 2013-12-25 |
发明(设计)人: | 席轶;梁大明;张伟奇 | 申请(专利权)人: | 淮北正浩机械科技有限公司 |
主分类号: | C01B31/08 | 分类号: | C01B31/08 |
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地址: | 235025 安徽省淮*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 外热式 低温 炭化 转炉 | ||
技术领域
本发明涉及一种外热式低温炭化转炉,主要用于生产煤质、木质、沥青、树脂等隔绝空气加热到最终温度300-600℃使其热解得到炭化料或热解产物的装置。
背景技术
低温炭化是生产活性炭过程中重要工序之一,该过程是把原料加热,使非碳元素减少,以生产出适合活化工序所需要的碳质材料的工序,是活化前的主要工序。
目前生产活性炭的炭化炉主要有内热式和外热式,大部分企业仍然采用的是内热式炭化转炉,这种炉窑在实际生产中存在很多问题:如内热式炭化转炉高温烟气直接进入炉内与物料直接接触,并和物料热解产生的挥发分气体混合在一起,如果炉内不着火,炉内挥发分气体(焦油和煤气混合物)很容易发生爆炸,如果炉内着火,物料就会被烧蚀,而且炭化工艺温度无法控制在要求范围内,物料强度及孔隙分布就会被破坏,而且物料表面会应为温度过高而表面焦化、石墨化,不利于下一步的活化工序;由于物料的煤颗粒及黏结骨架被烧蚀破坏,而导致产品得率下降。并且该种内热式炭化炉为单筒结构,此结构会导致物料在炉内堆积过高,物料滑动速度过快,导致物料冲击力大使物料在未固化之前破碎太多,产品得率大幅下降。
因此,内热式炭化炉不适用于生产高品质活性炭,且工艺流程污染严重,安全性能极差,原材料损耗大,不适应大规模生产,已经不能适应活性炭快速发展和客户需求。
外热式炭化炉使物料不与高温废气、明火及空气接触,物料热解的挥发分气体也不与高温废气及空气混合在一起,所以不会导致爆炸及物料通道内着火,物料无烧蚀,得率高;炭化最终温度和温度梯度分布可被控制,物料可按照最优的工艺温度生产,生产出的产品强度高,初始孔隙分布好。多物料通道结构的炭化炉,可使物料堆积高度降低,使物料在随炉体转动时滚动速度降低,而使产品破损减少;多物料通道结构的外热式炭化炉增大了物料的受热面积,使物料受热更加均匀,炉体的热效率提高。
因此,外热式炭化炉成为发展的趋势和方向,国内所已知的公开技术有:中国发明专利说明书于2010年12月13日公开了一种“外加热节能环保型回转炭化炉”(公告号:CN102092706B),其具有上述外热式炭化炉的优点,但由于其存在以下致命缺陷,所以无法投入工业化生产:
1.由于物料通道采用筋板连接固定形成一个整体,通过一端固定,另一端以简支的方式被支的结构,此种结构只适用于直径较小长度较短的外热式炭化炉;如果炭化炉直径加大长度加长,此种结构会因为物料通道被筋板连接成整体后重量过大,两个支点长度过长而导致物料通道的弯曲应力大幅增加,由于物料通道在高温状态下降低了材料的许用应力,当弯曲应力小于物料通道材料在工艺要求的温度下的许用应力时,就会发生断裂,致使该专利无法在工业化生产中使用。
2.在出料管板处只设置了一道物料通道密封装置,在正常生产时,无法起到隔绝出料罩内的挥发分气体进入炉体内部,导致设备及工艺管道堵塞,致使大量污染性黄烟(其成分为焦油和煤气)排出污染环境,并且存在爆炸的安全隐患。
3.如果物料通道采用非圆形封闭截面,使物料在炉体转动过程中形成局部的快速滑落,因此冲击力大,导致生产的物料破碎,影响产品质量。
4.在低温段的抄板会将未强化的物料抛洒导致破碎,而在高温段未设置抄板,会使物料热解的不均匀,严重的影响产品的质量。
5.当炉体内部加热时会使外壳温度过高而产生变形,导致设备无法正常使用。
综上所述,现有外热式炭化炉均不能投入工业化生产,且即使在小范围生产时,仍然存在安全性差、生产过程中的产品质量不稳定、存在环境污染,因此,活性炭工业化生产需要一种可靠性高、产品质量稳定、安全环保的外热式炭化炉,但现有技术中未见报道。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种适用于工业化连续生产、可靠性高、产品质量稳定、安全环保的外热式低温炭化转炉。
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