[发明专利]外热式优质活性炭高效节能环保回转活化炉及其应用方法

说明书

本发明涉及外热式优质活性炭高效节能环保回转活化炉及其应用方法，包括回转炉筒、外加热炉体、活化尾气回收燃烧系统和烟气回收换热系统，还包括热水回收蒸汽产生系统、蒸汽过热系统和空气预热系统；环形炉腔被隔成多个燃烧室和集烟腔，燃烧室对应的外加热炉体外圆周壁设有多个燃气烧嘴，回转炉筒外套有热辐射加热体。该活化炉应用方法的步骤：开炉生产时，将辅助燃气与定量空气混合燃烧间接加热回转炉筒；将炭化料送进该炉筒内与辅助水蒸汽活化反应生成活性炭和活化尾气；活化尾气换热冷却后与定量热空气混合燃烧代替辅助燃气；将循环热水送进尾气和烟气余热锅炉换热产生大量水蒸汽代替辅助水蒸汽。本发明显著提高活性炭质量和产量、节能环保。

技术领域

本发明涉及活性炭生产技术领域，特别是涉及外热式优质活性炭高效节能环保回转活化炉及其应用方法。

背景技术

活性炭回转活化炉按供热方式可分为内热式和外热式两种。

内热式回转活化炉的炉腔多数由耐火砖和保温材料构筑而成，其活化所需的热量由进入炉腔里的空气与炉腔内高温炭化料活化反应生成的活化尾气接触发生氧化反应提供，其缺陷是：1、炉腔内的部分炭化料不可避免地与进入炉腔内的空气发生氧化反应，从而减少了活性炭的得炭率；2、炉腔内由于局部剧烈燃烧而使炉温过高，不但造成炭化料活化不均匀，影响活性炭的质量，而且造成炭化料和杂质结渣而堵塞活化道，影响回转活化炉正常运行；3、在高温状态下，容易造成炉腔内耐火砖松动脱落，严重时需停机维修，影响生产，从而降低了活性炭的产量。

目前，多数外热式回转活化炉的回转炉筒为圆筒形，其材料为耐高温的特种钢。它们利用燃气烧嘴燃烧活化尾气产生的火焰直接加热回转炉筒外圆周壁，从而间接加热回转炉筒内的炭化料，让该炭化料与高温水蒸汽发生活化反应而生成活性炭。与内热式回转活化炉相比，外热式回转活化炉的炭化料不与空气接触，从而减少了炭化料的损耗，提高了活性炭的得炭率，其次是大幅度地降低了维修量，确保回转活化炉的正常运行，进而提高了活性炭的产量，但仍存在以下不足：

由于活化尾气燃烧产生的火焰直接与回转炉筒外圆周壁的一侧接触，造成回转炉筒外圆周壁与火焰接触处的温度高于非火焰接触处的温度；随着回转炉筒缓慢均匀旋转，回转炉筒外圆周壁上任一火焰接触处的位置都发生了沿周向逐渐远离火焰然后又逐渐靠近火焰的周期性变化，从而使该火焰接触处的温度发生了逐渐降低然后再逐渐升高的变化，但因旋转周期较长，故仍不能使回转炉筒外圆周壁各处的温度均匀，从而造成回转炉筒内的炭化料受热不均匀，进而活化也不均匀，不利于提高活性炭的质量和产量。

采用自吸式燃气烧嘴，依靠引射作用引射一部分空气进入燃气烧嘴中与活化尾气混合后燃烧，从而不能有效控制进入该燃气烧嘴的空气量，进而不能确保进入该燃气烧嘴的活化尾气完全燃烧，造成了活化尾气的浪费；此外，回转炉筒下方与大气连通，以便自吸式燃气烧嘴正常工作，但仍有部分常温空气在随高温烟气经回转炉筒外圆周壁通过排烟管向大气排放的过程中带走了部分热量，从而降低了回转炉筒外圆周壁的温度，进而降低了自吸式燃气烧嘴的热效率；这样一来，活化尾气燃烧产生的热量就不能完全满足回转炉筒内炭化料活化的需要，从而还需要外部辅助燃料产生热量补充，进而增加了能耗，提高了活性炭生产成本。

采用一台尾气余热锅炉，利用回转炉筒内炭化料活化产生的活化尾气进入该尾气余热锅炉中与常温水间接换热产生的水蒸汽，不能完全满足炭化料活化的需要，还需辅助蒸汽发生装置产生水蒸汽补充，从而消耗能源，进而提高了活性炭生产成本。

由于活化尾气在自吸式燃气烧嘴中不能确保完全燃烧，这样在活化尾气燃烧产生的高温烟气中不可避免含有一氧化碳和烷类等有害气体，从而因直接排放高温烟气而造成对大气的污染。

发明内容

为了弥补和改善上述现有技术的不足，本发明提供外热式优质活性炭高效节能环保回转活化炉及其应用方法。它不但显著提高活性炭品质和产量，而且确保了活化所需的热量和产生水蒸汽所需的热量不再需要外部辅助燃料提供，节能环保。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：