热循环氧化还原活性炭生产系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种热循环氧化还原活性炭生产系统，该系统包括活化炉，活化炉包括炉体，炉体内设有中心燃烧室和周向分布在中心燃烧室外周的若干活化道，中心燃烧室和活化道均沿炉体轴向延伸，活化道的出料端与中心燃烧室相连通；炉体的进料端设有与中心燃烧室相连通的负压吸引装置以及用于向活化道输送水蒸汽的蒸汽供应装置，负压吸引装置用于将空气和活化道内产生的活化尾气吸入中心燃烧室中燃烧放热以向活化道和蒸汽供应装置供热。本实用新型专利技术中，中心燃烧室处于炉体中心，各活化道分布在中心燃烧室外周，活化道内受热均匀；在负压吸引下，高温烟气不会从活化炉逸出，对高温烟气的余热利用也在活化炉内部或进料端进行，热量损失大大降低。热量损失大大降低。热量损失大大降低。

【技术实现步骤摘要】
热循环氧化还原活性炭生产系统


[0001]本技术属于活性炭生产
，具体涉及一种热循环氧化还原活性炭生产系统。

技术介绍

[0002]按照加热方式的不同，活性炭活化设备可分为内热式和外热式两类。其中，传统的内热式活化设备是将原料燃烧后通入高温水蒸汽以将原料转化为炭化料，发生的化学反应主要是：C+HO2+O2→
CO2+H2。这种活化方式的不足之处在于：(1)由于活化室内氧含量较高，活化前期活化室内仍在不停燃烧，使得炭化料损耗量大，得炭率低；(2)待活化室内温度下降，停止燃烧时，炭化料才得以保留，但由于温度不足，此时获得的炭化料的活化率较低；(3)需要额外向活化室内提供高温蒸汽，能源消耗大；且活化室产生的尾气得不到有效利用，造成能源浪费。
[0003]与内热式活化设备相比，外热式活化设备则出现了较大的改进。如公开号为CN113636553A的中国专利技术专利申请公开了一种外热回转式优质活性炭高效节能环保生产装置，该装置包括呈圆筒形的回转活化炉，该回转活化炉包括由里往外依次设置的活化圆筒、环形炉膛和回转炉壳，该环形炉膛由多个沿活化圆筒轴向布置的环形燃烧室组成；按物料移动方向，该活化圆筒包括进料端、升温区、活化区、降温区和出料端；活化圆筒的两端分别设有炉头罩和炉尾罩，该炉头罩上设有与该进料端相连通的进料斗，活化圆筒的升温区与辅助燃气源相连；该炉尾罩上设有沿活化圆筒轴向延伸至该活化区的蒸汽管，以及与该出料端相连通的出料斗；
[0004]该装置还包括活化尾气回收燃烧系统，该活化尾气回收燃烧系统包括依次连接的尾气回收管、尾气余热烘干机、第一旋风除尘器、第一冷却器、第二冷却器、高温压力风机、主燃气阀和三通接头的一个进口，该三通接头的另一个进口连接辅助燃气阀，该三通接头的出口与尾气进气管的外端口相连，该尾气进气管的内端口与换向燃烧室连通；该尾气回收管与活化圆筒的升温区相连通；
[0005]工作时，先经辅助燃气阀向环形燃烧室输入辅助燃气，使与各环形燃烧室对应的活化圆筒外周壁被不断加热，则进入活化区内的炭化料与过热水蒸汽充分接触并发生活化反应生成活性炭和活化尾气；活化尾气经尾气回收管进入活化尾气回收燃烧系统中，一方面，经净化后从尾气进气管进入环形燃烧室内，与空气混合燃烧以加热活化圆筒，另一方面，与循环冷却水换热，获得循环热水；而净化尾气燃烧产生的高温烟气则经烟气回收换热系统与来自活化尾气回收燃烧系统的循环水换热，产生120℃左右的饱和水蒸汽；该饱和水蒸汽被送入环形蒸汽过热器中，由于该环形蒸汽过热器被设置在活化圆筒的炉尾且处于活化圆筒的外周，因此环形蒸汽过热器中的饱和水蒸汽能够与活化圆筒外周壁间接换热，产生300℃左右的过热水蒸汽，该过热水蒸汽则经蒸汽管进入活化圆筒的活化区内，与炭化料反应生成活性炭和活化尾气。
[0006]该外热回转式优质活性炭高效节能环保生产装置存在以下不足：(1)回转活化炉
中仅设置了一个内径较粗的活化圆筒，且被设置在回转活化炉的中心，而为活化圆筒加热的环形燃烧室则被设置在活化圆筒的外周，并且所有环形燃烧室相互间隔地沿活化圆筒轴向分布；一方面，活化圆筒内径较大，处于外围的环形燃烧室对活化圆筒中心的供热能力就较为有限，而且环形燃烧室又是间隔布置的，在活化圆筒周向上也存在供热不均的情况；活化圆筒内的炭化料装载量过多，也容易出现受热不均、不能充分反应的情况；(2)活化反应产生的活化尾气需要被引出至回转活化炉外，在活化尾气回收燃烧系统中净化后才能返回环形燃烧室内燃烧以向活化圆筒供热，否则容易泄漏释放大量的炭粒和尘粒；在引出过程中虽然也与循环冷却水换热获得循环热水，但热量损失仍旧较大；(3)净化尾气在环形燃烧室内燃烧产生的高温烟气也需要被引出至回转活化炉外，在烟气回收换热系统内与循环热水换热，在引出过程中热量损失较大，仅能获得120℃左右的饱和水蒸汽，该饱和水蒸汽需要再次与活化圆筒换热才能获得可参与活化反应的过热水蒸汽，而换热又消耗了活化圆筒的热量。

技术实现思路

[0007]本技术的专利技术目的是提供一种热循环氧化还原活性炭生产系统，该生产系统中，不仅活化道内受热均匀、活化反应充分进行，且热量损失小，能耗低。
[0008]为实现上述专利技术目的，本技术的技术方案如下：
[0009]一种热循环氧化还原活性炭生产系统，包括活化炉，所述的活化炉包括炉体，所述的炉体内设有中心燃烧室和周向分布在中心燃烧室外周的若干活化道，所述的中心燃烧室和所述的活化道均沿炉体轴向延伸，所述的活化道的出料端与中心燃烧室相连通；
[0010]所述的炉体的进料端设有与中心燃烧室相连通的负压吸引装置以及用于向活化道输送水蒸汽的蒸汽供应装置，所述的负压吸引装置用于将空气和活化道内产生的活化尾气吸入中心燃烧室中燃烧放热以向活化道和蒸汽供应装置供热。
[0011]本技术改变了现有技术中燃烧室和活化道的位置关系，将中心燃烧室设置在炉体中心，并将多个活化道呈行星分布在中心燃烧室的外周。一方面，每一活化道的内径变小，炭化料装载量不会过多，能够确保受热均匀，活化反应充分快速地进行；另一方面，中心燃烧室的内径变大，热量充足，能够在整个轴向和周向上对各活化道供热。
[0012]本技术将活化道的出料端设置为与中心燃烧室相连通，同时在炉体进料端设置负压吸引装置，则负压吸引装置启动产生的负压会将炉体外的空气和活化道内产生的活化尾气吸入中心燃烧室中，活化尾气与空气在中心燃烧室内燃烧产生高温烟气，在负压吸引下，高温烟气从炉体出料端流向炉体进料端，一方面为活化道供热，促进活化道内炭化料的活化；另一方面为蒸汽供应装置供热使其产生大量高温蒸汽以供应活化道，进一步促进炭化料的活化。
[0013]在负压吸引装置的负压吸引下，高温烟气不会从活化炉逸出，因此免去了将高温烟气引出活化炉外经净化后再引回活化炉的步骤，高温烟气与活化道之间的换热能够直接在活化炉内部原位进行，高温烟气与蒸汽供应装置之间的换热则能够在活化炉内或活化炉的进料端进行，大大减少了高温烟气的热量损失，确保活化道内始终保持适应的活化温度，能耗大大降低。
[0014]在上述的热循环氧化还原活性炭生产系统中，所述的炉体的外周壁上开设有与中
心燃烧室相连通的若干空气入口，每一空气入口处均设有流量调节阀。
[0015]在负压吸引装置的吸引下，活化炉外部的空气即自各空气入口处进入中心燃烧室中，流量调节阀便于调节空气入口的开口大小，以控制中心燃烧室内的空气进入量。
[0016]在上述的热循环氧化还原活性炭生产系统中，所述的蒸汽供应装置包括低温蒸汽发生器以及通过低温蒸汽输入管道与该低温蒸汽发生器相连通的蒸汽加热器，该蒸汽加热器通过高温蒸汽输出管道与活化道相连通，该高温蒸汽输出管道与活化道一一对应设置；
[0017]至少所述的蒸汽加热器处于该负压吸引装置所形成的负压通路上。
[0018]其中，低温蒸汽发生器用于将液态水加热以产生低温蒸汽，低温蒸汽自低温蒸汽输入管道进入蒸汽加热器中；由于蒸汽加热器处于负压吸引装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热循环氧化还原活性炭生产系统，包括活化炉(2)，其特征在于，所述的活化炉(2)包括炉体(21)，所述的炉体(21)内设有中心燃烧室(22)和周向分布在中心燃烧室(22)外周的若干活化道(23)，所述的中心燃烧室(22)和所述的活化道(23)均沿炉体(21)轴向延伸，所述的活化道(23)的出料端与中心燃烧室(22)相连通；所述的炉体(21)的进料端设有与中心燃烧室(22)相连通的负压吸引装置(5)以及用于向活化道(23)输送水蒸汽的蒸汽供应装置(6)，所述的负压吸引装置(5)用于将空气和活化道(23)内产生的活化尾气吸入中心燃烧室(22)中燃烧放热以向活化道(23)和蒸汽供应装置(6)供热。2.如权利要求1所述的热循环氧化还原活性炭生产系统，其特征在于，所述的炉体(21)的外周壁上开设有与中心燃烧室(22)相连通的若干空气入口(24)，每一空气入口(24)处均设有流量调节阀。3.如权利要求1所述的热循环氧化还原活性炭生产系统，其特征在于，所述的蒸汽供应装置(6)包括低温蒸汽发生器(61)以及通过低温蒸汽输入管道(62)与该低温蒸汽发生器(61)相连通的蒸汽加热器(63)，该蒸汽加热器(63)通过高温蒸汽输出管道(64)与活化道(23)相连通，该高温蒸汽输出管道(64)与活化道(23)一一对应设置；至少所述的蒸汽加热器(63)处于该负压吸引装置(5)所形成的负压通路上。4.如权利要求3所述的热循环氧化还原活性炭生产系统，其特征在于，所述的中心燃烧室(22)的负压出口处密封设置有避免中心燃烧室(22)和活化道(23)在炉体(21)进料端相连通的隔绝套筒(25)，所述的蒸汽加热器(63)处于隔绝套筒(25)内或处于中心燃烧室(22)内。5.如权利要求4所述的热循环氧化还原活性炭生产系统，其特征在于，所述的隔绝套筒(25)的周壁上形成有与蒸汽加热器(63)相连通的蒸汽加热室(25b)，所述的高温蒸汽输出管道(64)与该蒸汽加热室(25b)相连通。6.如权利要求4所述的热循环氧化还原活性炭生产系统，其特征在于，所述的低温蒸汽发生器(61)包括与该隔绝套筒(25)相连通的第二壳体，该第二壳体(51)内设有第二换热管；该第二换热管的管程入口与隔绝套筒(25)的负压出口相...

【专利技术属性】
技术研发人员：章水根，
申请(专利权)人：安徽久泰新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：