[发明专利]一种流态化生产活性炭的设备

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭的生产设备，特别涉及一种采用流态化生产活性炭的设备。

背景技术

活性炭是一种用途十分广泛的吸附剂、催化剂和催化剂载体。在食品、制糖、医药、化工、环保、囯防、农业、燃料气存儲、气体分离、催化反应等诸多领域具有广泛的用途。

中国的活性炭工业自上世纪五十年代开始，至今已走过六十多年的发展历程。在这一过程中，所采用的主要工艺和设备均来自前苏联，即迴转炉炭化，斯列普炉活化。目前该工艺和设备占到国内总产能的90％以上，其中虽然进行过一些改进，但依然没有实质性变化。进入2000年后，在市场需求扩大和节能环保的大背景之下，我国引进了多段炉生产工艺和设备。

迴转炉炭化、斯列普炉活化工艺：加工成一定粒度的煤粒或压制成型的条料，经斗提机或皮带机加入炭化炉，炉头由发生炉煤气加热，热烟气以逆流方式与物料接触，随温度的逐步升高，顺序完成预热升温、干燥脱水、裂解炭化等过程。产生的炭化料由炉尾部排出，经冷却后仓储备用。炭化尾气经废热锅炉焚烧后排空。炭化料经提升设备由斯列普活化炉顶部加入，经长达50小时高温水蒸汽的活化，由炉底部排出，即成品活性炭。

斯列普活化炉工艺始于上世纪三十年代的欧洲，五十年代初引入国内，八十年代后在国内大面积推广使用。该工艺设备不仅外型庞大建设费用高，耗能高、产出低，而且没有相应尾气处理设施，特别的是单元设备产量低。目前最大规模的设备也仅达到年产1500吨，这也是造成产业分散、集中度低的重要因素。

迴转炉炭化、多段炉活化工艺：炭化采用迴转炉完成，炭化料由多段炉炉体上部加入，在炉臂带动下，逐层向下移动，在移动过程中与高温水蒸气接触，完成活化。

多段炉工艺虽然在能耗和环保方面有了改进，但依然存在投资过大，维护费用过高，生产成本居高不下等缺点。

现有技术的炭化料从炭化炉排出后需经降温、装存、运输的周转环节，再进入活化炉，生产成本很高。

斯列普炉和多段炉在活化工艺过程中由于高温水蒸气和炭化料不能充分接触，成品活性炭和高温水蒸气的比例分别为1：6～8和1：4～6，能源浪费严重。

现有技术成品活性炭的产出比一般在3.75吨：1吨(其中燃料煤1.25t,原料煤2.5t)，生产成本高。

目前，我国的活性炭行业仍处于能耗高、污染严重、单元设备产量低、无法实现自动控制、制造成本高的状况，极大限制了行业的发展。这与我国活性炭制造和消费大国的地位极不相称。究其原因，一个重要因素就是生产的工艺和设备没有实现更新，依然停留在上世纪四十年代的水平。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺点，提供一种流态化生产活性炭的设备，解决目前活性炭生产设备能耗高、污染严重、单元设备产量低、投资大和生产成本高的技术问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种流态化生产活性炭的设备，包括：炭化炉和活化炉，其特征在于：所述炭化炉是一种多槽炭化炉，所述活化炉是一种过热蒸汽活化炉，所述多槽炭化炉与分段空气煤气水换热器连接，分段空气煤气水换热器与灰融聚燃烧器连接，灰融聚燃烧器与高温煤气分配器、过热蒸汽发生器、烟气蒸汽混合室顺序连接；烟气蒸汽混合室与过热蒸汽活化炉连通，过热蒸汽活化炉顶部与气固分离器连通，气固分离器底部与冷却換热水箱相接，气固分离器顶部与常压气水換热器连通，常压气水換热器下部的冷水管与冷却換热水箱和重力冷却机以及分段空气煤气水换热器、烟气冷凝噐相通，常压气水換热器上部的热水管与过热蒸汽发生器连通，常压气水換热器底部与脱硫除尘器连接，脱硫除尘器经引风机与烟囱连接。

进一步，所述多槽炭化炉内设有Ⅰ～Ⅴ号槽式炉膛，相邻炉膛之间用半截隔壁分隔，Ⅰ～Ⅴ号槽式炉膛下部设置多槽布风板，多槽布风板上设有炭化窄缝风帽，多槽布风板下方与Ⅰ～Ⅴ号槽式炉膛对应设置Ⅰ～Ⅴ号多槽等压风箱，在Ⅰ号槽式炉膛的上部设有与烟气冷凝噐连通的煤干燥室，煤干燥室与螺旋给煤机相接。

进一步，所述分段空气煤气水换热器一端与Ⅰ号高压鼓风机连接，其内配有Ⅰ～Ⅴ号高温煤气换热通道，Ⅰ～Ⅴ号高温煤气换热通道与Ⅰ～Ⅴ号多槽等压风箱对应连通，在Ⅰ～Ⅴ号高温煤气换热通道上对应设置Ⅰ～Ⅴ号煤气调节阀门，分段空气煤气水换热器通过Ⅰ～Ⅴ号高温煤气输出通道与高温煤气分配器连通，分段空气煤气水换热器另一端经高温热空气管与Ⅱ号引射泵和灰融聚燃烧器连通。