專利名稱：水平旋轉式活性炭制取設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及制取活性炭的設備，尤其適合死炭和活性炭的聯合生產。
活性炭廣泛應用于許多工業領域中，如用于石油、冶金、化工、醫藥、電子、機械、釀酒、制糖、味精、油脂及清涼飲料工業的氣相和液相吸附，也可用于精制、提純、捕集、分離、脫色、去除異嗅異味、溶劑回收、高真空、冷藏、觸媒及其載體、裝填防毒面具等方面，它還可做為空氣、飲用水和各種污水的最佳凈化劑，可以說是各種工業發展和公害治理不可缺少的原材料。目前制取活性炭的工藝方法有幾種，其中一種簡易的方法就是用煤加熱爐窯，在爐窯上方有若干盛有死炭的坩堝，加熱死炭到一定高溫后加入某種化學藥劑來制取活性炭，此種方法雖然設備簡單投資少，但缺點是制取的活性炭質量差，生產效率低和勞動強度大。另一種制取活性炭的設備則是用微波爐所發出的波穿透死炭，用螺旋推進器將料在容器中向前推進，輸送過程中以一定壓力和溫度的水蒸汽將炭擴孔和使其內焦油和無需炭反應到炭的表面，邊向前輸送邊反應，最終形成活性炭，由活化爐的出口出料。該設備的優點是明顯的，設備先進，生產效率高，勞動強度小，產品質量也均勻穩定，但缺點也是顯而易見的。其一，使用微波爐設備，價格昂貴，技術復雜，維修困難；其二，熱能利用不理想，不能利用活化爐排出的余熱；其三，僅利用外來死炭制取活性炭，不是一套完整的死炭、活性炭聯合生產設備，無論從生產流程的合理化和充分利用熱能方面看都是不可忽視的缺陷。
本實用新型的主要目的是設計一種新型的制取活性炭的設備，簡化設備使之易于制造易于操作，并能生產出高質量的活性炭。
本實用新型的又一目的是要降低設備制造成本，更有利于推廣使用。
本實用新型的第三個目的是充分利用設備熱能，予熱進入活化爐體的空氣和生產活性炭的水蒸汽，有利于節約熱能和降低生產成本。
本實用新型設計的水平旋轉式活性炭制取設備為活化爐(母爐)，它包括爐體、進料裝置、出料裝置和煙囪9。爐體為臥式，主要由外殼1和安裝在外殼1內的反應鍋2組成。外殼一般可用A3鋼板制成，其內有保溫材料，如依次襯以硅酸鋁4和高溫鑄料5襯層，兩端有反應鍋2的支持孔6、7，外殼適當部位上有燃燒氣體的排出煙道8，煙道8與爐體外豎立的煙囪9連接，外殼1上端裝有向爐體內噴射燃料的噴油嘴口10，反應鍋2為旋轉式，由耐熱高溫合金鋼制成(如20Cr7Ni2SiTi或CrMnN合金鋼等)，反應鍋2中部是反應部分，兩端為反應鍋的入口11出口12，它們同時也是反應鍋的支撐部位，分別穿過并支持在外殼兩端的孔6、7中，反應鍋沿軸線方向是穿通的，反應鍋一端是反應鍋生產所需風和／或水蒸汽的入口11，在入口裝有氣缸13，氣缸13的活塞桿14上有向反應鍋加氧或水蒸氣的入口15，通過該端與爐體外部爐體的轉動機構40(如齒輪傳動、鏈傳動、皮帶傳動等)連接，另一端則是鍋內廢氣的出口12，該出口12同時也是向鍋內加入死炭和從反應鍋內出活性炭的出口，出口12外也裝有氣缸16，氣缸16的活塞桿17上有排出廢氣的孔18，反應鍋的入口11和出口12的活塞桿分別通過軸承與反應鍋的入口和出口實現旋轉連接以保證反應鍋能夠旋轉，為保持反應鍋工作時所要求的密封狀態，反應鍋出、入口12、11與活塞桿14、17之間均有保持反應鍋密封的密封件。為保證活性炭的質量，要求在活化過程中使炭不斷的翻轉，在反應鍋內壁上有導料板19。為了向反應鍋內裝出料，在爐體外殼1外部有使爐體繞支點沿爐體軸線方向上、下傾斜的動力裝置(如氣缸、液壓缸、齒輪傳動等)。為了向反應鍋內裝料，反應鍋出口12上方適當位置上設有進料裝置，它由加料斗21、向加料斗中加料的提升槽22和開閉加料斗的動力裝置23(如氣缸、液壓缸等)組成，反應鍋出口12下有接料的小車24。爐體外豎立煙囪9與母爐爐體煙道接通，為了由出口12向反應鍋裝出料，由氣缸36推動外殼1繞支架軸線20轉動，必須保證煙囪9的管道與煙道8呈轉動連接，并且要求其轉動軸線與爐體傾斜轉動支點的軸線20為同一軸線。使用本實用新型所設計的活性炭制取設備，其制取工藝如下傾斜爐體使反應鍋出口向上，通過進料裝置向口內加入死炭，再恢復爐體呈水平狀態，開動汽缸16用活塞桿17密封住反應鍋出口，由外殼1上的噴油嘴10噴油加熱外殼和反應鍋間所形成的空間3至900℃以上，使反應鍋內溫度達850℃，壓力達2.5公斤／厘米2，由反應鍋入口11一端的活塞桿14的入口15向反應鍋通入不低于310℃高溫水蒸汽，與鍋內的炭反應，將死炭穿透并擴孔，使炭中焦油和無需炭反應到炭的外邊，停止通入高溫水蒸汽，由活塞桿入口15向反應鍋通入空氣，使焦油和無需炭燃燒變成粉狀由炭塊上脫落并隨煙由煙道8排出；再傾斜爐體，使反應鍋出口12下傾，制好的活性炭由出口12中傾出落入接料車24。為了充分利用熱能，降低生產成本，與噴油嘴相連的壓縮空氣管道先經過爐體煙道8予熱后再與噴油嘴連接，為了同一目的，與反應鍋蒸汽入口相連的高溫水蒸汽管道也先經過煙道8予熱，再在外殼與反應鍋之間空間經火焰加熱升溫后達到不低于310℃的溫度進入反應鍋。
為了提高活性炭的質量，應盡量使炭在反應鍋中充分翻轉，所說的導料板是2－4條在鍋圓周方向均布、沿反應鍋軸線方向設置的并與反應鍋內壁成一體的條狀物。
活性炭的原料是用木本或骨質等原料所燒成的死炭。制造死炭的設備稱為子爐，為了進一步充分利用本實用新型設計的活化爐(母爐)的熱能和提高生產效率，在母爐旁設置了立式子爐25，所說的子爐爐體外殼由鋼板制成，內部依次襯以硅酸鋁和高溫鑄料等保溫材料，子爐的爐體內部與母爐煙道管道8連通，母爐排出的高達800℃的火焰進入子爐燒制死炭，子爐廢氣的排出可以通過其煙道33排到與煙道33連通的豎立煙囪9中，也可自立煙囪排出。為了在制取死炭的燃燒過程中使原料能充分燃燒均勻保證死炭質量，在子爐內中心有螺旋攪拌器26，螺旋攪拌器26的驅動裝置(如齒輪傳動、皮帶傳動、鏈傳動等)設于子爐爐體外上方，子爐的進、出料口29、28則分別設于爐體的上方和下方，進料口29上方有加料斗30、向加料斗30中加料的提升槽31和開閉加料斗口的動力裝置32(如氣缸、液壓缸等)，出料口28下則有接料車27。
為了更充分的利用母爐的熱量，母爐煙道8與豎立煙囪9下端生產水蒸汽的鍋爐34的煙道連通，使母爐煙道排出的高溫火焰除能加熱子爐制取死炭外，還可以加熱鍋爐34制造高達120℃左右的水蒸汽，此水蒸汽再經母爐煙道8進入外殼1與反應鍋2間的空間升溫成為不低于310℃的高溫水蒸汽，供反應鍋內制取活性炭使用。
附


圖1本實用新型所設計的活化爐總裝圖附圖2本實用新型所設計的活化爐的爐體附圖3附圖2的外觀圖附圖4本實用新型所設計的帶有子爐的活化爐組裝圖附圖5附圖3的側視圖本實用新型的優點是〔1〕不需要使用微波爐等技術較復雜價格較昂貴的設備，僅使用一般的機械裝置和制造手段就能制得生產活性炭的設備，而且制造成本低，容易制造，有利于推廣使用。
〔2〕充分利用母爐的熱能，既節約了熱能又降低了生產成本，母爐煙道的廢氣熱量可將冷風加然到200℃，將118℃的水蒸汽加熱至310℃以上，與此同時母爐煙道排出的廢氣還可加熱子爐中的死炭至450℃以上，還可將母爐煙道與蒸汽鍋爐的煙道連通，使鍋爐產生118℃以上的水蒸汽。
〔3〕子爐和母爐聯合成統一的生產工藝和設備，使生產流程更趨合理化，有利于生產管理、提高生產效率和縮短運輸。
用下列非限定性實施例進一步說明本實用新型的實施方式。
一、本實施例設計的水平旋轉式活性炭制取設備為活化爐(見
圖1)，這種活化爐可直接把死炭制成活性炭。
1.爐體結構(見圖2，圖3)外殼1由A3鋼板制成，其內依次襯以硅酸鋁耐熱材料和保溫1300℃以上的高溫鑄料，高溫鑄料成分為耐熱耐火骨料70％、耐熱細粉15％、耐熱水泥15％，外殼由兩個端蓋和中間圓柱體用法蘭連接構成。外殼右端蓋上有2K40型噴油嘴，可向爐體內噴入燃料－柴油和溫度不低于80℃的風，用以加熱反應鍋至900℃以上的高溫。
反應鍋2內部尺寸為直徑×高度＝φ1000毫米×2000毫米，兩端收縮部分的孔11、12的直徑均為130毫米，分別安放在外殼兩端蓋的孔6、7中，反應鍋采用高溫下保持材料強度的20Cr7Ni2SiTi高溫合金鋼，鍋內壓力2.5公斤／厘米2，鍋內溫度850℃，鍋兩端孔11、12與外殼的孔6、7之間依次襯有1Cr18Ni9Ti不銹鋼筒和耐熱的硅酸鋁套。反應鍋入口11和出口12內孔中分別有止推軸承與氣缸13、16的活塞桿14、17呈轉動連接，保持不影響反應鍋的旋轉，兩個活塞桿14、17上均有孔連通反應鍋內外，通過入口活塞桿上的孔15向反應鍋內通入溫度不低于310℃的水蒸汽和／或壓力為800毫米汞柱的氧氣，由出口孔18排出廢氣。反應鍋內有4個導料板，沿鍋軸線方向在圓周上均布。反應鍋入口11裝有鏈輪，通過鏈條與安裝在隨爐體傾動的支架上的鏈輪連接，反應鍋入口、出口11、12端各有一支持爐體的支架，支架安裝在外殼體上。為使反應鍋傾動，在出口端完成裝料或出料工作，爐體的外殼上有兩個支架使爐體可以上下各傾斜32。傾斜動作用兩個氣缸36完成。
2.爐膛尺寸直徑×高度＝φ1550毫米×2400毫米3.產量不低于75公斤／每爐使用的蒸汽鍋爐爐內蒸汽壓力6公斤／厘米產量0.4噸／小時豎立煙囪下端和鍋爐煙道上端連通，煙道火焰經鍋爐煙道加熱鍋爐后再進入煙囪上部逸出。
二、帶有子爐的活性炭制取設備(見圖4，5)。
本實施例中母爐的結構與實施例1相同，其子爐的結構如下。
1.爐體結構外殼材料是A3鋼板，其內依次襯以硅酸鋁耐熱材料和高溫鑄料，爐體加熱口與母爐煙道連通，爐內溫度約500℃2.爐膛尺寸直徑×高＝φ1500毫米×1500毫米。
3.螺旋攪拌器驅動機構采用一級減速齒輪傳動，電動機型號T02－4，轉數1450，功率0.8千瓦。
4.上料機構加料斗30在子爐上方通過法蘭與爐上蓋連接，加料斗入口用汽壓為4公斤／厘米2汽缸控制，提升槽31的提升車用0.6千瓦、750轉／分的電動機通過鋼繩、繩輪帶動向加料斗口加料。
5.出料機構在子爐下方爐體上用汽缸控制爐體底部的出料活門的開閉，打開活門，死炭落入接料車27。
6.排煙管通用1.5毫米厚鋼板制成，外徑φ230毫米與豎立煙囪9連通。
7.母爐煙道火焰一部分經鍋爐煙道加熱鍋爐后再進入煙囪上部逸出，與此同時爐體外殼上的煙道與子爐加熱口連通，由母爐煙道出來的火焰可使子爐內溫度達500℃左右。
這種設備可使用木本或骨質等作為原料直接制成活性炭。
權利要求1.一種水平旋轉式活性炭制取設備，包括爐體、進料裝置、出料裝置和煙囪，其特征是1)所說的爐體是臥式的，由外殼1和反應鍋2組成，所說的外殼1由鋼板和在鋼板內的保溫材料組成，外殼兩端有支持反應鍋2的孔6、7，外殼適當部位有排出燃燒廢氣的煙道8，煙道8與爐外豎立煙囪9連通，外殼一端安裝噴油嘴10，所說的反應鍋2由耐熱高溫鋼制成，中間為反應部分，兩端為反應鍋支持部位，也是反應鍋入口、出口11、12，入口11和出口12分別穿過外殼的孔6、7，沿反應鍋軸線方向，反應鍋是穿通的，鍋的一端是向鍋內通風和/或水蒸汽的入口11，另一端則是反應鍋內燃燒廢氣的出口12，出口12同時也是反應鍋的裝出料口，在反應鍋入口端部裝有壓力缸13，在缸13的活塞桿14上有加氧氣和/或水蒸汽的入口15，在反應鍋的出口端部裝有壓力缸16，在缸16的活塞桿17上有排出廢氣的出口18，位于反應鍋的入口11和出口12的活塞桿14、17均分別通過安裝在入口11出口12內的軸承與反應鍋實現旋轉連接，反應鍋入口、出口端部與活塞桿之間均有密封材料，反應鍋內有使炭本身能翻轉的導料板19，在爐體外殼上有使爐體繞支承點20回轉、使反應鍋做裝出料所需的傾斜運動的動力裝置36，2)所說的進料裝置是在反應鍋出口外適當位置上設有加料斗21及提升槽22和開閉加料斗的動力裝置23，3)所說的出料裝置是在反應鍋出口外下方有接料車24，4)煙道8和煙囪9的連接是使煙囪保持固定豎立位置的轉動連接，其連接點軸心線與爐體做傾斜運動支點20的軸心線為同一軸心線，5)噴油嘴使用的壓縮空氣和反應鍋使用的蒸汽，其管道均先通過煙道8后再分別與噴油嘴和反應鍋蒸氣入口相連通。
2.根據權利要求1所說的水平旋轉式活性炭制取設備，其特征是1)所說的活性炭制取設備還包括一個立式制取死炭的子爐，2)子爐內有攪拌炭料的螺旋攪拌器26，攪拌器的驅動裝置位于子爐爐體外上方，3)子爐出料口28位于子爐爐體下方，爐體出口下有接料車27，4)子爐進料口29位于子爐爐體上方，在進料口上方有加料斗30、提升槽31和開閉加料斗的動力裝置32，5)子爐爐體內部與母爐煙道連通，子爐爐體上有排煙道33。
專利摘要本實用新型為制取活性炭的設備，主要由母爐、子爐、蒸汽鍋爐及其間的連通設備組成，母爐為臥式，反應鍋位于爐子外殼之內，可以回轉加熱，也可以傾動使反應鍋完成裝出料工作，反應鍋內用的水蒸汽、加熱反應鍋用的風均通過母爐煙道加熱后再分別通入反應鍋和噴油嘴，子爐為立式，此種設備優點是母爐的熱能可得到充分利用，設備簡單，易于制造，成本低，有利于推廣使用。
文檔編號C01B31/00GK2060439SQ89214138
公開日1990年8月15日 申請日期1989年7月21日 優先權日1989年7月21日
發明者吳云 申請人:吳云