[发明专利]物理法制备活性炭两级流化活化一体炉及方法

说明书

本发明公开了一种物理法制备活性炭两级流化活化一体炉及方法，所述一体炉包括炉体，所述炉体包括上部流化区、中部流化区以及下部流化区；所述上部流化区上部设置有上部空气极箱、上部流化区内设置多个与所述上部空气极箱连通的风帽；所述中部流化区内设置有混合气体极箱，所述混合气体极箱的上部设置多个风帽，炉内底部内置有环形气体极箱，环形气体极箱上部设置有气体出口与环形气体极箱相连。本发明的物理法制备活性炭两级流化活化一体炉，能够更好的保护物料中的固定碳，减少固定碳的无效烧蚀。本发明的活化一体炉利用流化床的优点，传质传热快，反应均匀、活化剂利用效率高、节能，而且反应料层中的物料温度可控制，提高了活性炭的收率，可以制备高品质活性炭。

技术领域

本发明涉及活化炉活性炭活化及再生技术领域，具体涉及一种物理法制备活性炭两级流化活化一体炉及方法。

背景技术

现有制备活性炭的工业化装置中，有以下几种：一、斯列普炉：斯列普炉起停困难，活化周期长，活化剂的使用效率低，以水处理炭碘吸附值1000为例，物料的进出料停留时间大于48h，物料中固定碳转化率≤50％；二、回转炉：分解产生初级活性炭产品，且活性炭产量低。内热式，因气体接触不均匀，转化率低，活性炭品质差，产量低，不好管理；外热式，无法运用高温工况的物料，物料对设备硫腐蚀严重，无法大面积推广应用。以传导供热方式，受到载体材料的限制，物料进出停留时间6h以上；三、多段炉(耙式炉)：造价高昂、维护成本高，活化过程存在死角，不容易管理，停留时间在8h以上。

综上所述，现有活化炉系统存在如下缺陷：对原料有强的选择性，设备维护成本高，活化时间偏长，导致无效活化较多，把活化合格的有效孔结构扩大为无效的大孔，导致成品转化率低；活化尾气难于处理，甚至需要外部热源来进行无害化处理；由于常规活化采用的原料为碳化料，需冷却直接水冷或间冷，导致原料热解过程中打开的孔隙再次封闭起来，导致活化难度增加，同时抑制了制备高品质活性炭的空间。

发明内容

为此，本发明提供一种物理法制备活性炭两级流化活化一体炉及方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种物理法制备活性炭两级流化活化一体炉，所述一体炉包括炉体，

所述炉体包括上部流化区、中部流化区以及下部流化区；

所述上部流化区上部设置有上部空气极箱，上部流化区内设置有与所述上部空气极箱连通的多个风帽；

所述中部流化区内设置有混合气体极箱，所述混合气体极箱上部设置多个风帽；

所述下部流化区内置有环形气体极箱，所述环形气体极箱呈环形，所述环形气体极箱上部设有与所述环形气体极箱连通的多个风帽，所述环形气体极箱上设有多个出渣口；

所述出渣口设为贯穿所述环形气体极箱的出渣管，在所述出渣管上环设有空气夹套，所述空气夹套与所述环形气体极箱连通。

本发明的一个实施例中，所述出渣口设置为2个或4个，所述出渣口在所述环形气体极箱上对称设置。

本发明的一个实施例中，所述混合气体极箱的侧壁外缘呈倾斜结构，底部与所述环形气体极箱的上部连接。

本发明的一个实施例中，所述下部流化区的炉体内侧壁具有一倾斜结构，该倾斜结构的底部与所述环形气体极箱的上部连接。

本发明的一个实施例中，所述一体炉的上部还设有料仓；

所述出渣管与冷渣机连接。

本发明还提供一种物理法制备活性炭的系统，其包括所述的两级流化活化一体炉、旋风分离器、空气煤气换热器、第一烟气蒸汽换热器、第二烟气蒸汽换热器、分气缸、余热蒸汽锅炉、第一气体混合器以及第二气体混合器；

所述活化一体炉上部流化区的煤气出口通过所述旋风分离器与所述空气煤气换热器连接；