[发明专利]一种制备高品质煤基活性炭的回转活化炉

说明书

本发明公开了属于活性炭生产设备领域的一种制备高品质煤基活性炭的回转活化炉。包括水蒸气预热装置、活化装置、进出料系统以及回转活化炉主体部分；回转炭化炉内部划分为四段：导料段、扬料预热段、炭化料活化段和出料段；水蒸气在三段的温度依次升高，最终800～900℃的水蒸气与炭化料高效快速接触活化；同时炭化料活化段采用由耐火浇注料和碳化硅材料构成的特殊几何体构造，能够有效避免煤料的堆积，保证水蒸气与煤料充分反应接触；并且与活化料和高温水蒸气在高温下充分活化，与现有回转活化炉相比，该活化炉所得产品具有较高的碘值和比表面积，同时能够有效增加活性炭的产能，能够用于生产高品质煤基活性炭。

技术领域

本发明属于活性炭生产设备领域，特别涉及一种制备高品质煤基活性炭的回转活化炉。

背景技术

活性炭是最古老又是目前日益引人注目的吸附剂和载体，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。随着环保形势的逐渐严峻，活性炭的利用对于防止大气污染有重要意义，目前脱硫脱硝用活性炭被广泛用于烧结烟气的净化处理，活性炭不仅能够高效脱除烟气中的SO₂和NO_x，同时能够协同脱除钢铁烧结以及垃圾焚烧炉烟气中的二噁英，对于大气污染物治理具有很重要的意义。

炭活化是制取活性炭的一个关键过程。炭活化设备有内热式和外热式回转炉。日本使用外热式较多，中国普遍使用的是内热式回转炉。外热式与内热式回转炉的主要区别在于前者高温气流与物料不直接接触，而是靠炉壁辐射加热物料，这种炉型有利于产品质量的提高，但对制造回转炉的材质有较高要求；后者则是高温烟气流直接加热物料。目前国内的回转活化炉大都用于生产木质活性炭，当该炉用于生产煤质活性炭时，存在产品孔隙结构不够发达、碘吸附值较低等缺陷，其原因在于现有活化炉内部反应水蒸气温度不够高、活化料和水蒸气反应时间较短，因此迫切需要开发出一种自动化程度较高、产品质量较好、产能较大的新型回转活化炉设备。

在专利申请号为CN102502623A的文件中公开了一种往返式回转活化炉，所述往返式回转活化炉的特征在于在炉体内设置了内管抄板、内活化管、外活化管、外管抄板、内管出料装置、外管出料装置；虽然所述发明能够增长煤料和水蒸气的活化时间，能够使炉体单位容积内的存料量成倍增加，可成倍提高产量。但是其没有充分考虑内外活化管的耐高温、耐磨损材质和内管出料装置的使用材质、密封性能和使用寿命等特点。

在专利申请号为CN207435036U的文件中公开了一种高效率回转式蒸汽活化炉，该专利中的活化炉本体内壁设有螺旋蒸汽管道，且螺旋蒸汽管道与蒸汽层连通，螺旋蒸汽管道的外壁均匀环绕设有若干个蒸汽喷头；该发明专利的设计方案能够提高蒸汽与物料的接触面积，使蒸汽与物料充分接触，增强了活化效果。但是该文件对于回转炉的耐磨耐高温性能以及水蒸气预热方面考虑不全面，没有充分考虑使用过程中，煤料对炉内壁的磨损，以及高温烟气和水蒸气对炉体的腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备高品质煤基活性炭的回转活化炉,其特征在于，

所述制备高品质煤基活性炭的回转活化炉，包括进料斗、螺旋送料机、导料段、水蒸气预热装置、扬料预热段、活化段、出料段、出料设备、燃烧室、燃气进口、基座；以水蒸气输送管道作为炉壳，炉壳左端即炉尾部安装进料斗和螺旋进料机，在炉内从左至右依次布置水蒸气预热管、导料段、扬料预热段、耐高温水蒸气喷头、活化段和出料段；炉壳右端为炉头，依次连接出料装置、燃烧室和燃气进口；收料、导料装置与出料装置下面出料口连接；基座支撑燃烧室和燃气进口；活化段产生尾气出口和水蒸气进气口安装在炉壳左端的螺旋进料机下面，组成内热式连续回转活化炉；其中水蒸气在回转活化炉内经预热后与热烟气气流汇聚后，进一步与活化煤料逆流接触，进行深度活化过程。

所述燃烧室主要是利用炭化段产生的荒煤气进行燃烧，燃烧过程产生的含氧烟气与活化煤料进行稀氧燃烧，会在煤料内部产生大量的孔隙，与此同时在活化段煤料也与水蒸气进行气化反应，大量造孔；