[其他]活性炭的活化方法与设备

说明书

活性炭的活化方法与设备，使活性炭生产过程实现能源自给，并能适应多种原料，实现连续化生产。利用碳质物料在炉内干燥产生的水蒸汽，作为活化介质，并采用多级通入空气，燃烧物料中的易燃组份，燃烧热直接加热物料，并改善了活化气氛。活化炉的炉芯用特异形耐火砖砌成产品道和内烟道，且两两相间，成为内外并热式的结构，在产品道内交替设置斜板，以翻拌物料，并形成横向气流通道。

本发明是关于碳质原料制造活性炭和废活性炭再生的活化方法，以及最适用于这种方法的活化炉。在食品、医药、化工、国防等工业和环境保护方面，广泛应用活性炭作为优良的吸附剂和脱色剂。

用气体活化生产活性炭的方法，有干燥、碳化和活化等几个阶段，以木质炭、煤炭等为原料，用水蒸汽、燃烧气或它们的混合气体作为活化介质。现行的方法，通常是采用外热源来加热活化炉和活化介质，故普遍存在着能耗大的问题。能源消耗较低的是鞍式炉（斯列普炉），它由左右两个半炉和两个蓄热室所组成，炉芯由特异型耐火砖干砌成一排排如格子状分布的产品道，被活化物料充满产品道，并靠重力作用沿产品道下移;经蓄热室过热的水蒸汽，引入活化半炉，自上而下运动，使碳质物料活化，同时形成了含有氢和一氧化碳等可燃气体的活化瓦斯，在该半炉的燃烧室燃烧后，自下而上通过另一活化半炉，接着被引入蓄热室。

用鞍式炉生产活性炭，要用锅炉提供作为活化介质的水蒸汽，生产每吨活性炭约需10～20吨水蒸汽，折算耗煤量不低于2吨;鞍式炉的不足之二是炉的结构复杂，需用三十多种特异型耐火砖，设备庞大，初期投资高;鞍式炉不足之三是炉的产品道过窄，物料流动阻力大，易为熔渣所堵塞，出现所谓“结瘤”的现象，因此对物料的适应性差，只能利用灰分低、灰分熔点高、比重大的煤炭、果核炭和造粒炭，而且要求粒度小而均匀，也不能利用湿料;鞍式炉不足之四是炉顶温度高，炉内还有活化瓦斯逸出，对环境造成一定的污染。

本发明的目的是提出一种活性炭制造和再生的活化方法，以及最适用于这种方法的活化炉，使活性炭生产能实现能源自给，并能适应多种原料，实现连续化生产。

根据本发明，提出了一种把碳质物料制成活性炭的活化方法，是把碳质原料通过加料口送入活化炉内，使物料沿着产品道逐渐移动，通入空气，使其与碳质物料受热挥发出的成分混合燃烧，所生成的燃烧气与碳质物料相接触，并顺流流动，既作为反应过程的热源，又作为碳质物料的活化介质，然后从活化反应区流出，再作为热源利用。

这一方法主要的特点是：利用碳质物料在炉内干燥产生的水蒸汽，作为活化介质，并采用多级通入空气，燃烧物料中的易燃组分，所产生燃烧热直接加热物料，并改善活化气氛。

同时，本发明为活性炭的活化提供了设备。该设备有一立式活化炉，它的炉芯由基砖和隔板构成产品道和内烟道，且两两相间，成为内外并热式的结构;并形成横向的气流通道;在炉上部，与横向气流通道垂直的一侧，有一汇烟室，且与内烟道相通;在该汇烟室的下部，至少设有一燃烧室，在与横向气流通道垂直的另一侧，至少设有二个燃烧室;所有燃烧室均与横向气流通道相通，且每个燃烧室至少装有一支通风管，以把气体导入所对应的燃烧室;燃烧室的设置要使上部横向气流通道的气流，沿S形的路线，依次通过各燃烧室，而达至下部最末一个燃烧室，且该最末燃烧室与内烟道相通。

本发明的另一特点是在产品道内交替设置斜板，增强了对物料的翻拌，使熔渣不易积聚，提高抗结瘤能力。

本发明的另一特点是增设了炉内烟道，实现内外并热，提高了操作过程的稳定性。

根据本发明的活化方法和设备，可以实现活性炭活化过程的能源自给，且对原料的适应性增强，既能利用干料也能利用湿料，既能用于粒状炭生产也能用于粉状炭的生产，既能用于活性炭制造也能用于活性炭再生，并且使生产过程连续化，劳动强度低，没有气体污染，投资低廉，建炉容易，操作方便。

为了更易于理解本发明，参照附图，叙述如下：

图1是活化炉炉芯堆砌方式的立体示意图。

图2是活化炉的正剖视图。

图3是活化炉的侧剖视图。

图4是活化炉的余热利用示意图。