[实用新型]一种化学法制活性炭的塑化转炉

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及化学法制活性炭的设备或物料的干燥设备，尤其是定形颗粒炭在成型前或不定形颗粒炭在活化前对物料的进行塑化处理或对颗粒物料进行干燥的设备。

二、技术背景

用化学法如氯化锌法或磷酸法生产的活性炭具有中孔结构发达，活性炭表面含有化学活性基团，吸附能力强，能吸附较大分子的物质，有较强的适应性，具有广阔的用途，但目前市场上化学法生产的主要是粉状活性炭，它存在着使用中有粉尘飞扬和在液相脱色后固液分离较麻烦的缺陷。因此，化学法生产的颗粒活性炭很受欢迎，近年来，有的科研单位或企业已经或正在开发用化学法如磷酸法生产不定形颗粒活性炭或定形颗粒活性炭产品。化学法生产颗粒活性炭工艺中一个关键工序就是原料与活化剂浸渍混合后要经过塑化处理，特别在用竹、木屑为原料磷酸法制颗粒活性炭的过程中，竹、木屑原料与磷酸混合浸渍后在一定温度下经塑化处理，在不加粘结剂的情况下就可压制成球形或柱状颗粒。物料的塑化工艺直接影响后序的活化工艺和成品颗粒活性炭的性能，特别是塑化工艺直接决定着颗粒活性炭产品的强度指标，而塑化设备又是塑化工艺的关键。目前，我国化学法制颗粒活性炭的开发与生产尚处于初步阶段，还没有理想的塑化处理设备，非常急需能耗低、产品质量易控制、操作方便的生产化学法颗粒活性炭的塑化设备。现有专利01225248.2“内、外并热式转炉”只能依靠两端支撑筒体的重量，对筒体的抗弯强度要求较高，筒体不能太长，否则，转炉在运行中可能出现弯曲的情况；另一方面，当该转炉采用外热式加热时，翻料板不能被加热介质加热，仅靠炉壁加热，传热面积较小，传热效果欠佳。本实用新型就是根据这样的技术背景，设计出来的一种塑化转炉，支承点除在筒体两端外，还可在中间部位支承，筒体的长度可做得较长，以提高生产能力，另外，该转炉可同时加热筒体内设置的翻料夹套板，增加了传热面积，提高传热效率。这种塑化转炉既可用于化学法生产颗粒活性炭对物料进行塑化处理，也可用于颗粒物料的干燥。

三、实用新型内容

为解决化学法制颗粒活性炭的原料塑化设备问题，本实用新型提供一种以烟道气为热源、连续加料、物料塑化均匀、操作方便、工艺条件容易调控的节能型活性炭原料塑化设备，该塑化设备是一种在夹套中加热的回转式内外两层的圆筒结构，外筒体用碳钢制成，内筒体用不锈钢制成，在内筒体的内壁设置可通加热介质的夹套式翻料板，其夹套与筒体的加热夹套相通.在塑化转炉的出料口设置物料暂存箱.塑化转炉除在两端支承外，还可在中间部位设置支承点.为了增加传热面积，提高加热塑化效果，在塑化转炉内筒设置了如图2所示的夹套式翻料板(11)，因在夹套(5)中通入加热介质，故夹套式翻料板也被加热，且持料量较多，随着塑化转炉的旋转，翻料板将物料带到高处再掉落下来，起着对物料的搅拌作用.翻料板的宽度以筒体内径的三分之一至五分之二为宜.塑化转炉可以只用混合烟道气的外热式加热，也可以用混合烟道气外加热的同时，补充热空气通入内筒的内、外并热式加热.该塑化转炉既可用于竹、木屑磷酸法生产颗粒活性炭中对竹、木屑与磷酸浸渍混合料的塑化处理，也可用于果核壳磷酸法生产不定形颗粒活性炭中对果核壳与磷酸混合浸渍料的塑化处理，还可用于对颗粒物料的干燥.

四、附图说明

图1为图2所示A-A位置的立面剖视图，部件(1)为联接固定内、外筒体的“工字”钢；部件(2)为输送待塑化物料的螺旋输送机；(3)为物料在塑化过程中产生废气的排出口，与废气排放烟囱相接；(4)和(8)分别为加热用混合烟道气的进、出口，(5)为通混合烟道气的夹套；(6)为塑化转炉的内筒，用不锈钢制成；(7)为塑化转炉的外筒体，用碳钢制成；(9)为出料暂存箱，用不锈钢制成；(10)为内加热介质的导入口，当采取内、外并热式加热时通加热介质，当仅为外加热式加热时，关闭该导入口的控制阀门；(11)为夹套式翻料板；(12)、(14)为支承托轮；(13)为传动齿轮。

图2为塑化转炉图1中B-B的横截面剖视图，部件(1)为长度为30-40厘米的“工字”钢，起联接固定内、外筒体的作用；(5)为夹套空间，在其中通入用空气调控温度的混合烟道气，以加热筒内的待塑化物料；部件(6)为塑化转炉的内筒，用不锈钢制成；(7)为转炉的外筒体，用碳钢制成；部件(11)为夹套式翻料板，用不锈钢制成，翻料板夹套与炉体夹套相通，用混合烟道气加热，以增强对停留其上面物料的加热塑料化效果。

图3为图1中C-C截面的右视图。

五、具体实施方式

塑化转炉为筒体结构，其直径和长度可根据塑化的产量要求来确定，一般来说，直径应在0.8-2.0米，长度应在2-15米，较合适的直径为1.0-1.5米，合适长度3-10米。塑化工艺的操作是这样实现的：竹、木屑等活性炭原料与磷酸等活化剂混合浸渍后，用如图1所示的螺旋输送机(2)从塑化转炉的一端加入，塑化转炉筒体安装斜度为4-6％，用调速电机并通过减速机驱动塑化转炉慢速旋转，经塑化后的物料从塑化转炉的另一端输出，掉到物料暂存箱(9)中，当物料将要堆积到转筒的出料口时(可通过试验测定堆满暂存箱的转筒出料口下方部分的体积所需时间来确定)，打开暂存箱下面的出料闸板放出物料，运到下一个成型工序或炭、活化工序备用。由进口(8)向塑化转炉的加热夹套(5)中通入经空气混合调温的来自锅炉或其它燃烧设备的烟道气，将热量通过塑化转炉的内筒壁面传给待塑化的物料，使其得到加热而被塑化，适宜的物料塑化温度为100-150℃，烟道气的温度控制在150-200℃，用热电偶来测定夹套中烟道气的温度，可以通过调节混合烟道气中的烟道气与空气的混合比来调节其温度。然后，混合烟道气从出口(4)排出。由于安装了夹套式翻料板(11)，随着筒体的旋转，物料被带到一定高度后再掉落下来，增加了传热面积和物料在翻料板上的停留时间，并起到搅拌的作用，同时，因在翻料板夹套中通加热介质，温度较高，因而提高了物料的塑化或干燥速度。为了提高塑化或干燥速度，在夹套中进行外加热的同时，还可将加热介质通过导入口(10)引入到筒体内与物料直接进行热传递，实施内、外并热式加热。当物料与加热介质接触会被污染时就实施外热式加热，此时，只要将加热介质的导入口控制阀门关闭即可，或从加热介质导入口通入不污染物料的热空气。