一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉制造技术

本发明专利技术公开了一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉，包括立式炉体，所述立式炉体的内部由下往上依次设有燃烧区域、活化区域和炭化区域。本发明专利技术的优点在于：将燃烧装置放在生产炉内，燃烧和热解反应在一个装置内进行，不需要外部管路和烟道，降低制造成本，减少能源损失；采用内燃式制备活性炭的加热方式，炉内燃烧产生高温烟气和水蒸汽，直接与物料进行热解反应，降低制造成本；采用一体式制备活性炭方式，从原料到活性炭的过程中不需要取料送料，生产效率高；采用新的结构形式，通过改变物料和反应介质的接触方式(直接接触和逆向接触)，提高物料的反应效率，继而提高活性炭的生产效率。

A vertical integrated internal combustion furnace for clean preparation of activated carbon

【技术实现步骤摘要】
一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉
本专利技术涉及活性炭制备
，具体涉及一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉。
技术介绍
目前制备活性炭的装置中，炭化活化炉和燃烧装置是独立的设备，燃烧装置产生高温烟气和水蒸汽，通过外部管路和烟道进入炉内，由于炉内温度极高，外部管路和烟道需要用不锈钢和耐高温材料制作，并且保证密封，同时在外部管路和烟道铺设保温材料，制造成本较高，能源损失较大，人工维护困难。目前制备活性炭的方法中，采用的加热方式有两种：外热式和内热式，外热式是在炉体外部进行加热，这种间接式加热方式对热能的利用效率较低且能源损耗极大；内热式是通过炉体上的燃气管路传递热能，需要布置较多的燃气管路，制造成本较大。目前制备活性炭的工艺中，从原料到炭料，再到成品活性炭，需要进行多个取料送料步骤，操作较复杂，生产效率较低。目前制备活性炭的炭化活化炉，普遍存在物料炭化活化的反应时间较长，活性炭生产周期较长的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉，其解决了传统制备活性炭的炭化活化炉存在的制造成本高、能源损失大、生产周期长且效率低的问题。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉，包括立式炉体，所述立式炉体的内部由下往上依次设有燃烧区域、活化区域和炭化区域；所述燃烧区域内设有燃烧装置，所述燃烧装置的一端设有与外部连通的燃气进口和进水管，燃烧装置的另一端设有蒸汽管和烟道，所述蒸汽管和烟道均与活化区域连通，所述活化区域设有与外部连通的高温烟气出口及活性炭出料装置；所述炭化区域设有加料装置以及与外部连通的烟气进口和烟气出口，炭化区域与活化区域连通处设有炭料出料装置。进一步改进在于，所述炭化区域和活化区域内均匀间隔设置有折流输送板，所述折流输送板上设有缺口，且相邻折流输送板上的缺口交错反向设置，每块折流输送板的上方均设有刮料板，所述立式炉体上设有驱动装置，所述驱动装置通过驱动轴与每块刮料板连接。进一步改进在于，所述活性炭出料装置设于活化区域的底部；所述高温烟气出口设于活化区域的顶部侧边；所述加料装置设于炭化区域的顶部，烟气进口设于炭化区域的底部侧边，烟气出口设于炭化区域的顶部侧边。进一步改进在于，所述立式炉体的炉壁由外层的普通黏土砖、中间层的气凝胶或石棉板以及内层的耐火砖组成。进一步改进在于，所述燃烧装置为加热炉、锅壳锅炉或水管锅炉等加热装置。进一步改进在于，所述燃烧区域内竖直设有挡烟板，所述燃烧装置、蒸汽管和烟道位于挡烟板的同一侧，且蒸汽管和烟道与挡烟板的另一侧连通。进一步改进在于，所述炭化区域和活化区域内设有多个测温热电偶。进一步改进在于，所述折流输送板的上表面依次铺设有隔热层和耐火板。进一步改进在于，所述立式炉体呈圆筒型，所述折流输送板呈圆盘形，所述缺口呈弓形。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术将燃烧装置放在生产炉内，燃烧和热解反应在一个装置内进行，不需要外部管路和烟道，降低制造成本，减少能源损失。(2)本专利技术采用内燃式制备活性炭的加热方式，炉内燃烧产生高温烟气和水蒸汽，直接与物料进行热解反应，降低制造成本。(3)本专利技术采用一体式制备活性炭的方式，在一个装置内将原料变成活性炭，原料进入装置后，经过炭化反应后形成焦炭，焦炭通过自动出料装置进入活化区域，经过活化反应后形成活性炭，从原料到活性炭的过程中不需要取料送料，生产效率高。(4)本专利技术采用新的结构形式，通过改变物料和反应介质的接触方式(直接接触和逆向接触)，提高物料的反应效率，继而提高活性炭的生产效率。附图说明图1为立式一体式内燃炉的整体结构示意图；图2为图1中的A-A剖视图；图3为图1中B-B剖视图；图中：1、燃烧区域；2、炭化区域；3、活化区域；4、燃烧装置；5、燃气进口；6、蒸汽管；7、烟道；8、活性炭出料装置；9、高温烟气出口；10、加料装置；11、低温烟气进口；12、低温烟气出口；13、炭料出料装置；14、折流输送板；15、缺口；16、刮料板；17、驱动装置；18、普通黏土砖；19、气凝胶或石棉板；20、耐火砖；21、挡烟板；22、测温热电偶；23、隔热层；24、耐火板；25、进水管。具体实施方式下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。结合图1至图3所示，一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉，包括立式炉体，立式炉体的内部由下往上依次设有燃烧区域1、活化区域3和炭化区域2。燃烧区域1内设有燃烧装置4，燃烧装置4的一端设有与外部连通的燃气进口5和进水管25，用于通入燃气以及水，燃气在燃烧装置4内不充分燃烧，形成高温烟气，并与水换热形成水蒸气，燃烧装置4的另一端设有蒸汽管6和烟道7，蒸汽管6和烟道7均与活化区域3连通，分别用于将水蒸气和高温烟气送入活化区域3内；活化区域3内设有与外部连通的高温烟气出口9，用于排出高温烟气，活化区域3还设有活性炭出料装置8，用于排出活化形成的活性炭；炭化区域2设有加料装置10以及与外部连通的烟气进口11和烟气出口12，加料装置10用于添加制备活性炭的原始物料，烟气进口11和烟气出口12用于在炭化区域2内烟气循环，炭化区域2与活化区域3连通处设有炭料出料装置13，用于将物料炭化形成的炭料排至活化区域3内。炭化区域2和活化区域3内均匀间隔设置有折流输送板14，折流输送板14上设有缺口15，且相邻折流输送板14上的缺口15交错反向设置，每块折流输送板14的上方均设有刮料板16，立式炉体上设有驱动装置17，驱动装置17通过驱动轴与每块刮料板16连接。作为本专利技术的实施例结构，上述燃烧区域1位于立式炉体内部的最底端；活化区域3位于燃烧区域1的上方，高温烟气出口9设于活化区域3的顶部侧边，且活性炭出料装置8设于活化区域3的底部；炭化区域2位于活化区域3的上方，且加料装置10设于炭化区域2的顶部，烟气进口11设于炭化区域2的底部侧边，烟气出口12设于炭化区域2的顶部侧边。作为本专利技术的实施例结构，上述立式炉体的炉壁由外层的普通黏土砖18、中间层的气凝胶或石棉板19以及内层的耐火砖20组成，立式炉体的整体隔热保温效果较好。作为本专利技术的实施例结构，上述燃烧装置4为加热炉、锅壳锅炉或水管锅炉等加热装置。作为本专利技术的实施例结构，上述燃烧区域1内竖直设有挡烟板21，燃烧装置4、蒸汽管6和烟道7位于挡烟板21的同一侧，且蒸汽管6和烟道7与挡烟板21的另一侧连通。作为本专利技术的实施例结构，上述炭化区域2和活化区域3内设有多个测温热电偶22。例如可以在高温烟气出口9、低温烟气进口11、低温烟气出口12以及活化区域3的出口位置设置测温热电偶22，用于测定这些位置处的温度，为进料速度、出料速度、加热温度、烟气量等运行参数控制提供基础。作为本专利技术的实施例结构，上述折流输送板14的上表面依次铺设有隔热层23和耐火板24，用于增加折流输送板14上的耐温性能，其中隔热层23可以采用气凝胶或石棉板。作为本专利技术的实施例结构，上述立式炉体呈圆筒型，折流输送板14呈圆盘形，缺口15呈弓形，当然也可以采用其他形状。作为本专利技术的实施例结构，上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉，包括立式炉体，其特征在于：所述立式炉体的内部由下往上依次设有燃烧区域(1)、活化区域(3)和炭化区域(2)；所述燃烧区域(1)内设有燃烧装置(4)，所述燃烧装置(4)的一端设有与外部连通的燃气进口(5)和进水管(25)，燃烧装置(4)的另一端设有蒸汽管(6)和烟道(7)，所述蒸汽管(6)和烟道(7)均与活化区域(3)连通；所述活化区域(3)设有与外部连通的高温烟气出口(9)及活性炭出料装置(8)；所述炭化区域(2)设有加料装置(10)以及与外部连通的烟气进口(11)和烟气出口(12)，炭化区域(2)与活化区域(3)连通处设有炭料出料装置(13)。

【技术特征摘要】
1.一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉，包括立式炉体，其特征在于：所述立式炉体的内部由下往上依次设有燃烧区域(1)、活化区域(3)和炭化区域(2)；所述燃烧区域(1)内设有燃烧装置(4)，所述燃烧装置(4)的一端设有与外部连通的燃气进口(5)和进水管(25)，燃烧装置(4)的另一端设有蒸汽管(6)和烟道(7)，所述蒸汽管(6)和烟道(7)均与活化区域(3)连通；所述活化区域(3)设有与外部连通的高温烟气出口(9)及活性炭出料装置(8)；所述炭化区域(2)设有加料装置(10)以及与外部连通的烟气进口(11)和烟气出口(12)，炭化区域(2)与活化区域(3)连通处设有炭料出料装置(13)。2.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉，其特征在于：所述炭化区域(2)和活化区域(3)内均匀间隔设置有折流输送板(14)，所述折流输送板(14)上设有缺口(15)，且相邻折流输送板(14)上的缺口(15)交错反向设置，每块折流输送板(14)的上方均设有刮料板(16)，所述立式炉体上设有驱动装置(17)，所述驱动装置(17)通过驱动轴与每块刮料板(16)连接。3.根据权利要求1所述的一种清洁制备活性炭的立式一体式内燃炉，其特征在于：所述活性炭出料装置(8)设于活化区域(3)的底部；所述高温烟气出口(9)设于活化区域(...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍华林，
申请(专利权)人：鲍华林，
类型：发明
国别省市：安徽,34