[发明专利]一种化学法制活性炭的活化方法及其外热式活化炉

说明书

一种化学法制活性炭的活化方法及其外热式活化炉，利用燃料燃烧产生的高温烟道气作加热活化炉的热源，将待活化的木屑与磷酸混合物用螺旋加料机匀速加到圆柱形活化炉的顶层活化圆盘上，活化炉中设置多层活化圆盘，通过旋转的刮料耙叶将物料逐层刮推到下一层活化圆盘上，最后完成活化的物料从底层的活化圆盘中心出料口流出；活化圆盘为中空夹套式结构，从最底层的加热烟道气进口向活化圆盘夹套中通入高温烟道气，并自下往上逐层通过每个活化圆盘夹套，最后从活化炉顶部侧面的加热烟道气排出口排出，以加热活化圆盘上的物料，实现活化的目的。由于高温烟道气通过活化圆盘器壁将热能传导给活化圆盘上的物料，两者未直接接触，活化过程不会污染物料。

一、技术领域

本发明专利涉及化学法制活性炭的方法与设备，尤其是一种化学法制活性炭的活化方法及其外热式活化炉。

二、背景技术

目前，磷酸法制活性炭的活化工艺是这样的：将原料木屑与活化剂磷酸溶液混合并捏合均匀后加入到内热式的回转活化炉中，用燃料燃烧产生的烟道气通入回转活化炉中加热木屑与磷酸的混合料，烟道气与木屑磷酸混合料逆向移动并直接接触，烟道气中的有害成分如灰尘、焦油和硫的氧化物等有害气体将污染活化料，会增加活性炭产品的灰分含量，影响活性炭产品的质量，因此，非常需要加热介质不与活化料直接接触的活化设备。类似通过外热式加热的活化炉有专利申请号为200910009778.8的发明专利“外加热立式活性炭活化炉”，其特征是该活化炉有内筒和外筒，活化区是内筒与外筒之间的区域，在内筒外侧和外筒内侧设置交错排列的具有中空夹层的抄料板，在抄料板夹层中通入加热用高温燃烧气，通过旋转的外筒带动抄料板作旋转运动，使物料自上往下移动，通过抄料板的器壁向待活化的物料传导热能，使物料得到活化。该活化炉存在着以下缺点：一是需要驱动整个外筒作旋转运动，要求较大功率的驱动电机，能耗较大；二是由于抄料板的间距较大，抄料板之间堆满物料，料层较厚，仅靠抄料板中空夹层的高温燃烧气加热物料，加热速度慢，加热效果差，料温不均匀，导致活化效果不均匀。因此非常有必要开发加热效果更好、更先进的外热式活化设备。

三、发明内容

本专利发明了一种化学法制活性炭的活化方法及其外热式活化炉，利用燃料燃烧产生的高温烟道气作加热活化炉的热源，用螺旋加料机将待活化的木屑与磷酸混合物匀速加到圆柱形活化炉的顶层活化圆盘上，活化炉中设置多层活化圆盘，通过旋转的刮料耙叶将物料逐层刮推到下一层活化圆盘上，最后，活化料从底层的活化圆盘中心出料口流出；活化圆盘为中空夹套式结构，从最底层的加热烟道气进口向活化圆盘夹套中通入烟道气，并自下往上逐层流过每个活化圆盘夹套，最后从活化炉顶部侧面的加热烟道气排出口排出，以加热每个活化圆盘上的物料，使物料被活化。由于加热烟道气通过活化圆盘的器壁将热能传导给活化圆盘上的物料，达到物料被活化的目的，高温烟道气与物料未直接接触，活化过程不会污染物料。

用螺旋加料机将待活化的物料连续匀速地加到活化炉顶层的大活化圆盘上，刮料耙叶作回转运动，使刮料耙叶连续地翻抄物料，物料沿指数螺旋线通过活化圆盘表面向其中心移动，并掉落到下一层的小活化圆盘上，小活化圆盘上的物料被刮料耙叶刮推下到外缘，并掉落到下面的大活化圆盘上，在大活化圆盘上的物料被刮料耙叶刮推向中心移动，并从中心落料口掉落到下一层的小活化圆盘上，依此类推；大小活化圆盘交替排列，物料得以连续流过各个活化圆盘。在最底层活化圆盘上完成活化的物料被刮料耙叶刮推到中心出料口排出；交替排列的大小活化圆盘用管子首尾连接；从活化炉底部的加热烟道气进口向活化圆盘的夹套中通入烟道气，并流过活化炉的各个活化圆盘后从顶部的加热烟道气出口排出；活化过程中从物料中挥发逸出的活化尾气，从设在顶盖上的活化尾气排出口排出。