一种高效的内外混热式回转炭化炉制造技术

本发明专利技术公开了属于活性炭炭化料生产设备领域的一种高效的内外混热式回转炭化炉。该内外混热式回转炭化炉由余热锅炉与第二燃烧室、进料斗、螺旋送料机、导料段、固化段、扬料炭化段、出料段、第一燃烧室、燃气进口串联组成；其中第一燃烧室置于基座上，出料设备固定在出料段下面，回转炭化炉体内部采用耐火浇注材料填充；沉降室安装在螺旋送料机下面，并与沉渣池连通。该炭化炉能够保证炭化原材料与逆流热烟气进行快速热解固化，既避免了炭化煤料在回转炉内部堆积，又能快速增加其冷料的强度，从而有效较低煤粒在扬料炭化段的损失率；所得炭化料具有较好的耐磨抗压强度，也能增加产能，为后续活化段提供足够的原料保障。

An Efficient Rotary Carbonizing Furnace with Internal and External Mixing Heat

The invention discloses an efficient rotary carburizing furnace with internal and external mixing heat, belonging to the field of production equipment for activated carbon carbide. The internal and external mixing rotary carbonization furnace is composed of waste heat boiler in series with the second combustion chamber, feeding hopper, screw feeder, material guide section, solidification section, feeding carbonization section, discharging section, first combustion chamber and gas inlet. The first combustion chamber is placed on the base, the discharging equipment is fixed under the discharging section, and the inner part of the rotary carbonization furnace is filled with refractory castable material. Under the screw feeder and connected with the sediment tank. The carbonization furnace can ensure the rapid pyrolysis and solidification of carbonized raw materials and countercurrent hot flue gas, which can not only avoid the accumulation of carbonized coal in the converter, but also rapidly increase the strength of its cold material, thus effectively reducing the loss rate of coal particles in the carbonization section of the feeding material; the obtained carbonized material has better wear resistance and compressive strength, but also can increase productivity, and provide sufficient raw material guarantee for the subsequent activation section. \u3002

【技术实现步骤摘要】
一种高效的内外混热式回转炭化炉
本专利技术属于活性炭炭化料生产设备领域，特别涉及一种高效的内外混热式回转炭化炉。
技术介绍
活性炭产品种类繁多，被广泛应用于军事防化、航天航空、空气净化、水体净化、化工合成、溶液回收、医药提纯、食品脱色、工业“三废”治理等广阔领域，以活性炭为载体制造的催化剂是军用“核化生”防护器材的核心材料。由于其耐酸、耐碱、耐热，且在吸附饱和后可方便再生，在保护人类生存环境中发挥着越来越重要的作用。活性炭根据原料不同，活性炭可分为木制活性炭、果壳类活性炭、煤基活性炭和石油焦活性炭等。煤基或者木质含碳原料进行炭化过程，一般是低温热解过程(500～600℃),是活化前的主要准备和基础，经过炭化过程的炭化料，对最终产品活性炭的品质有很大的影响。炭化时所用的设备均为回转炭化炉，回转炭化炉分为内热式和外热式两种。内热式回转炭化炉则具有结构简单、工艺控制和操作方便容易、热效率高、通过转动混合使物料均匀加热、升温速度合理、质量均匀、炉内气氛易于控制、产品得率高、产品强度高、产量大、连续化生产运行稳定等优点，因此目前煤基活性炭生产企业广泛使用的是内热式回转炭化炉。内热式回转炉的工作原理是加热介质和被炭化的物料在一定的温度范围内连续直接接触，相互逆向流动。物料由低温区向高温区移动，逆向而来的加热介质不断将热量供给物料，物料温度逐步提高，从而完成脱水、脱气、干燥、热分解、热缩聚等过程，最后从高温区的出料口排出；加热介质由高温区向低温区移动，由于不断将热量供给物料，自身温度逐步降低并携带炭化过程中物料产生的大量挥发物，最后由炉尾烟气出口排出。传统型外热式回转炭化炉由于结构相对复杂、造价较高、热效率低等原因，现在已经很少使用。传统型外热式回转炭化炉由于结构相对复杂、造价较高、热效率低等原因，现在已经很少使用。新型外热式回转炭化炉由于在工艺和结构上突破了回转炭化炉的传统模式，其生产能力和热效率远远高于传统的内、外热式回转炭化炉。专利申请号为CN103787306A的专利文件公开了一种外加热回转炭化炉，该专利中的活性炭炭化原料与烟气不直接接触，由活化炉所产生的燃气经燃烧室燃烧产生500～600℃的烟气由炉头进入炭化炉，外热式回炭化炉内部采用不锈钢钢管输送炭化原煤，不锈钢钢管长度与回转炉整体长度相等，活性炭炭化原料与烟气不直接接触，所以能够有效避免内热式炭化炉中同等产量下物料在炉筒内堆积较高,抛撒高度较大,物料受热不均匀且磨损和摔打破碎率较高,炭化成品得率低等问题。但是该外热式回转炭化炉内部在运转过程中存在炉内焦油在原料管堵塞，炉尾密封材料不达标，产能不达标，对下一步活化造成不便等缺点；当产能增加时，活性炭原煤的挥发分大量析出，会在不锈钢钢管炉尾区域大量堵塞，造成局部不通畅，严重限制了整套设备的产能，同时造成生产的活性炭质量不达标。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效的内外混热式回转炭化炉,其特征在于，所述内外混热式连续回转炭化炉包括余热锅炉、第二燃烧室、进料斗、螺旋送料机、导料段、固化段、扬料炭化段、出料段、第一燃烧室、燃气进口、基座、出料设备、沉渣池和沉降室；该内外混热式回转炭化炉由余热锅炉与第二燃烧室、进料斗、螺旋送料机、导料段、固化段、扬料炭化段、出料段、第一燃烧室、燃气进口串联组成；其中第一燃烧室置于基座上，出料设备固定在出料段下面，回转炭化炉体内部采用耐火材料浇注填充；沉降室安装在螺旋送料机下面，并与沉渣池连通。所述回转炭化炉外表面设置有保温层。所述螺旋进料机的始端与进料斗连接，进料斗前端为造粒机，螺旋进料机的末端连接于炭化炉的始端。所述导料段由莫来石Al2O3-SiO2耐火浇注而成，具有好的耐磨强度和耐腐蚀以及耐高温特性，使用寿命长；所述固化段中采用八根不锈钢钢管，从导料段进入的炭化原料进入八根不锈钢钢管内部，能够有效避免炭化原料在炉筒内堆积较高,抛撒高度较大,物料受热不均匀且磨损和摔打破碎率较高,炭化成品得率低；能够使炭化原料快速脱除外在水，快速固化；所述扬料炭化段，其内部采用耐火材料浇注成，有效长度为12～14米，采用锯齿状内部构造，在进行炭化过程中，能够保证炭化料在内部充分抛洒，热烟气与物料逆流接触，这样增大了炭化原料与烟气的接触面积，保证炭化料高效快速热解。所述出料段，其内部采用耐火材料浇注成，内表面光滑，其底端与出料设备相连接；所述第二燃烧室和余热锅炉主要是将炭化段产生的荒煤气和低温煤焦油的挥发分燃烧，余热锅炉利用第二燃烧室的热量产生活化段所用的蒸汽。所述基座，其顶端设置有回转炉旋转设备和第一燃烧室，第一燃烧室的燃烧原料主要为外部燃气或者活化段产生CO+H2的燃气,第一燃烧室产生的烟气，在进入出料段时温度能够达到600-800℃。所述沉降室和沉渣池，其设置于第二燃烧室右端，其主要作用是收集炭化原料在热解过程产生的焦油，防止其堵塞烟气管路。本专利技术的有益效果是在高效的内外混热式回转炭化炉中，通过在固化段采用特殊的内部构造，保证炭化原材料与逆流热烟气进行快速热量交换，一方面，这种内外混热方式的的热量传递模式，能够有效缩短煤粒内部和煤焦油内的水分快速脱除，其内部温度很快就达到400℃,另一方面保证了胶质体和粘结剂能够快速充分的作用，经过该段的处理既能避免炭化煤料在回转炉内部堆积，又能快速增加其冷料的强度，从而有效避免炭化煤粒在扬料炭化段的较大损失率；与单独的外热式或者内热式炭化炉相比，该炭化炉所得炭化料具有较好的耐磨抗压强度，同时能够增加炭化料的产能，为后期活化段提供原料保障。附图说明图1为高效的内外混热式回转炭化炉的侧视图；图2为内外混热式回转炭化炉内部导料段的截面图；图3为内外混热式回转炭化炉内部固化段的截面图；图4为内外混热式回转炭化炉内部扬料炭化段的截面图；图5为内外混热式回转炭化炉内部出料段的截面图；标号说明：1、余热锅炉；2、第二燃烧室；3、进料斗；4、螺旋进料机；5、导料段；6、固化段；7、耐火浇注料；8、扬料炭化段；9、出料段；10、第一燃烧室；11、燃料燃气入口；12、基座；13、出料设备；14、沉渣池；15、沉降室；16、螺旋形导料槽(耐火料莫来石Al2O3-SiO2浇注)；17.不锈钢钢管(06Cr25Ni20(GB/T20878-2007)；18、304不锈钢焊钉。具体实施方式本专利技术提供一种高效的内外混热式回转炭化炉,以下结合附图和实施例予以说明。如图1、图2、图3、图4及图5所示的高效的内外混热式回转炭化炉，包括余热锅炉1、第二燃烧室2、进料斗3、螺旋送料机4、导料段5、固化段6、扬料炭化段8、出料段9、第一燃烧室10、燃气进口11、基座12、出料设备13、沉渣池14、沉降室15、螺旋形导料槽(耐火料莫来石Al2O3-SiO2浇注)16、材质为0Cr25Ni20的不锈钢钢管17和304不锈钢焊钉18；回转炭化炉内部主要采用耐火浇注材料7、不锈钢钢管17(06Cr25Ni20)和304不锈钢焊钉18；其中，余热锅炉1与第二燃烧室2、进料斗3、螺旋送料机4、导料段5、固化段6、扬料炭化段8、出料段9、第一燃烧室10、燃气进口11串联组成；其中第一燃烧室10置于基座12上，出料设备13固定在出料段9下面，回转炭化炉体内部采用耐火浇注材料7填充；沉降室15安装在螺旋送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效的内外混热式回转炭化炉,其特征在于，所述高效的内外混热式连续回转炭化炉包括余热锅炉、第二燃烧室、进料斗、螺旋送料机、导料段、固化段、扬料炭化段、出料段、第一燃烧室、燃气进口、基座、出料设备、沉渣池和沉降室；该内外混热式回转炭化炉由余热锅炉与第二燃烧室、进料斗、螺旋送料机、导料段、固化段、扬料炭化段、出料段、第一燃烧室、燃气进口串联组成；其中第一燃烧室置于基座上，出料设备固定在出料段下面，回转炭化炉体内部采用耐火浇注材料填充；沉降室安装在螺旋送料机下面，并与沉渣池连通。

【技术特征摘要】
1.一种高效的内外混热式回转炭化炉,其特征在于，所述高效的内外混热式连续回转炭化炉包括余热锅炉、第二燃烧室、进料斗、螺旋送料机、导料段、固化段、扬料炭化段、出料段、第一燃烧室、燃气进口、基座、出料设备、沉渣池和沉降室；该内外混热式回转炭化炉由余热锅炉与第二燃烧室、进料斗、螺旋送料机、导料段、固化段、扬料炭化段、出料段、第一燃烧室、燃气进口串联组成；其中第一燃烧室置于基座上，出料设备固定在出料段下面，回转炭化炉体内部采用耐火浇注材料填充；沉降室安装在螺旋送料机下面，并与沉渣池连通。2.根据权利要求1所述一种高效的内外混热式回转炭化炉,其特征在于，所述回转炭化炉外表面设置有保温层。3.根据权利要求1所述一种高效的内外混热式回转炭化炉,其特征在于，所述螺旋进料机的始端与进料斗连接，进料斗前端为造粒机，螺旋进料机的末端连接于炭化炉的始端。4.根据权利要求1所述一种高效的内外混热式回转炭化炉,其特征在于，所述导料段由莫来石Al2O3-SiO2耐火材料浇注成，具有好的耐磨强度和耐腐蚀以及耐高温特性，使用寿命长。5.根据权利要求1所述一种高效的内外混热式回转炭化炉,其特征在于，所述固化段中采用八根材质为06Cr25Ni20不锈钢钢管，从导料段进入的炭化原料进入八根不锈钢钢管内部，能够有效避免炭化原料在炉筒内堆积较高,抛撒高度较大,物料...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊华，刘俊，李怀株，张利兵，陈建军，彭悦，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11