[发明专利]一种煤制活性炭炉

权利要求书

1.一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述煤制活性炭炉主体为圆柱结构，圆柱内部从内到外依次设有燃烧单元、反应单元和电加热单元；所述燃烧单元上部设置有气体分布室和第一废气排放口，中部为燃烧气供热室，下部设置有气体混合室和气体燃烧室，气体混合室与气体燃烧室间设置有气体分布板；其中气体分布室为“圆台”型双层结构，内层为气体缓冲层，外层为气体分布层，并且在气体分布层设置气体单向流通装置；其中气体混合室设置有天然气与氧气混合器，连通有天然气入口和氧气入口，并且氧气入口设置有离子发生器；

所述反应单元上部设置有原料入口，侧面分别设置有第一氮气入口和第二废气排放口，下部设置有“喇叭”型支撑板，支撑板与活性炭排放口连接；所述电加热单元由多根硅碳棒和温度自控器组成。

2.根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述反应炉升温是通过电加热与天然气燃烧产生热量相结合。

3.根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述气体燃烧室与燃烧气供热室间设置有气体缓冲室。

4.根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述气体分布板上开设有3~5mm的圆形、方形或矩形孔，并且板面与水平面平行。

5.根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述气体分布室上下端面的直径比为2:3~4，其下端面直径与燃烧气供热室直径相同，同时气体分布室的气体分布层上开设有1~2mm的圆形、方形或矩形孔，并且板面与水平面的夹角为70~80°。

6.根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述原料入口设置有物料干燥室，并且物料干燥室与第一废气排放口连通。

7.根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述活性炭排放口与水平面夹角为30~40°。

8.根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述第二废气排放口与天然气入口连通，并设置有热解气收集室和阀门。

9.根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：所述温度自控器根据温度高低可以控制电加热器开与关。

10. 根据权利要求1所述的一种煤制活性炭炉，其特征在于：采用煤为原料，通过电加热与天然气燃烧加热为反应提供能量，并且将炭化和活化在同一个反应单元中进行，具体方法步骤如下：

（1）原料处理

将质量比为1:5~15的褐煤和弱粘煤粉碎混合，然后在120~140Mpa压力下挤压成型，再将成型料破碎至3~5mm，取原料500~700g，通过原料进料口的干燥室干燥后，进入反应单元；

（2）原料炭化

氮气气氛下，通过电加热单元加热使反应单元以15~20℃/min升温至400~600℃，停留20~40min，然后将热解产生的煤气通过天然气入口进入气体燃烧室燃烧供热，电加热单元与煤气燃烧供热结合，将热解单元温度升至650~750℃，停留40~60min；

（3）天然气燃烧活化

升温过程：在氮气气氛下，通过电加热与燃烧供热结合，使反应单元温度以15~20℃/min升至900℃~1100℃；

活化过程：升温结束后，天然气入口和氧气入口按体积比为1:1.8~2的比例同时通入天然气和氧气，氧气经过离子发生器后与天然气在混合器中混合，然后进入气体燃烧室燃烧后生成水蒸气和二氧化碳，生成的水蒸气、二氧化碳与通入的氮气混合后经燃烧气供热室进入气体分布室中，然后进入反应单元与原料进行活化反应，反应所需能量由三部分组成，一部分是燃烧产生的热量在燃烧气供热室中通过炉壁热交换供热，二部分是燃烧产生的水蒸气和二氧化碳所带热量，三是电加热单元供热，反应时间为30~120min，反应完成后，在氮气气氛下降温，得到活性炭390~520g。