[发明专利]一种生产活性炭的设备及利用该设备生产活性炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭生产领域，具体地涉及一种生产活性炭的一体化设备以及利用该设备生产活性炭的方法。

背景技术

木质活性炭的生产主要由碳化过程和活化过程组成，具体的是由果壳或木材等木质物料与空气在400-650℃下发生反应并生产碳化料，实现木质物料的碳化；然后将碳化料与空气在700-900℃下进行活化生成活化料，活化料再经出料工艺处理，最终生产出活性炭。

当前，我国生产活性炭设备普遍为窑式、立式炉体结构或外热型、内热型旋转炉，如立式活化炉和旋转炭化炉生产活性炭：原料经斗提机或皮带机加入炭化炉，炉头由炉煤气加热，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、裂解碳化等过程；产生的碳化料由炉尾部排出经冷却后仓储备用，碳化尾气经废热锅炉焚烧后排空；碳化料经提升设备由立式活化炉顶部加入，经高温水蒸汽的活化，由炉底部排出，即成品活性炭。

上述的碳化炉和活化炉是相互独立设置的，所需原料加工、转运成本较高；炉体的结构难以实现期望的温度控制，导致活性炭的产量低、产品质量稳定性差；常用的内热式蒸汽活化炉虽可通过二次通风等装置调节筒体内的温度，但难以实现将碳化温度控制在400-650℃、活化温度控制在700-900℃这一技术要求；另外，还需独立设置锅炉来提供活化所需的蒸汽；炉体缺少余热回收装置和可燃气体再利用装置，造成了热能、资源的浪费。

发明内容

鉴于现有技术的缺陷，本发明人提出一种生产活性炭的设备及利用该设备生产活性炭的方法，能够降低成本，实现炉体碳化反应温度的控制，提高活性炭的产能及品质，减少资源损失。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种生产活性炭的设备，包括一碳化部、一连通所述碳化部的活化部，所述碳化部上设有第一进料斗，还包括一燃烧部，所述燃烧部包含一油仓体、一置于所述油仓体内的炉体、一第二进料斗以及多条水汽管道，所述炉体与所述碳化部连通以为所述碳化部提供高温烟气，所述水汽管道连通所述活化部以为所述活化部提供高温蒸汽，所述炉体与所述油仓体之间形成一装有液体载能介质的夹套空间，所述液体载能循环供热于所述燃烧部及所述碳化部。该方案中液体载能介质的导热和蓄热能力强、沸点高、环境友好，所以上述的液体载能介质经加热后与高温烟气提供碳化部所需的高温环境；高温烟气与高温蒸汽提供活化部所需的高温环境和活化条件；液体载能介质强制循环于燃烧部和碳化部使二者联接为一体，从而使得其既可吸收燃烧部热量为碳化部提供高温环境，又可与碳化部释放的多余热量形成平衡，使多余热量回到燃烧部为燃烧部提供热量。

优选地，所述燃烧部、碳化部及活化部上均设有一用于运输对应物料的链排。链排使得对应的物料直接连续地快速反应，受热均匀。

优选地，所述活化部设于所述碳化部的下方。

优选地，所述水汽管道螺旋设于所述炉体的内壁上或/和在所述夹套空间内部螺旋缠绕在所述炉体的外壁上。将水汽管道螺旋缠绕在该炉体的外壁上或内壁上有利于该水汽管道的加热，可吸收炉体内的热量和液体载能介质的热量，提高了加热效率，使水汽管道内的水形成高温蒸汽。

优选地，所述液体载能介质的沸点为340℃。

优选地，所述活化部设有一用于均匀喷出高温蒸汽的布汽装置，所述布汽装置连通所述水汽管道的出口端。布汽装置对应链排上的物料喷洒，使得活化均匀完全。

优选地，该设备还包括一烟气处理塔，所述烟气处理塔上进口处上安装有一引风机，所述引风机连通所述活化部及所述碳化部。引风机将烟气送到烟气处理塔处理达标排放，其中的焦油、挥发份等可燃成分由可燃物质回收装置回收进入燃烧部进行燃烧，回收热量，减少损失。

优选地，所述碳化部上设有一用于向外部出料的出料口。碳化部碳化成的碳化料可直接进入活化部进行活化，也可从出料口排出，使得该设备在生产活性炭的同时也可生产碳化料，适应不同厂家的需求。

一种应用上述的活性炭生产设备生产活性炭的方法，包括以下步骤：

步骤1，将燃料投入炉体燃烧产生高温烟气，并加热液体载能介质及加热水生成高温蒸汽；

步骤2，将原料投入碳化部中，所述原料在步骤1处理后的液体载能介质与所述高温烟气协同作用下碳化成碳化料；

步骤3，将所述碳化料输送至活化部中，所述碳化料在步骤1产生的高温蒸汽作用下穿透活化成活化料；

步骤4，将所述活化料出料处理，即得活性炭。