一种活化炉生产活性炭过程中物料活化的方法及其装置,克服现有技术中活化段物料活化时间短,不能充分活化的问题,通过增加水平火道回程的办法,增加了活化段的层数,加大水蒸汽的行程,提高了活化速度,使物料在活化段得到快速充分的活化。
活性碳活化炉:
炭化料经破碎筛分,筛选合格炭粒作为活化原料,太粗的炭粒返回破碎筛分,太细的炭粒返回作为燃料使用,合格炭粒由斗提机提升到活化炉炉**部加入炉内,借助炭化料的重力缓慢加入,炭每隔一定时间加入活化炉的炉内,与送入的过热蒸汽反应,炭在逐步下降过程中被蒸汽加热干燥,实现活化,后经冷却由下端卸料口隔一段时间卸出。水蒸气先经预热至300~400℃送至活化管内作为活化介质,与炭化料并流由上而下,在流动过程中不断与炭粒接触,经过一系列活化反应,在活化管下部烧失炭变成水煤气,水煤气与活化炭一同进入冷却段后在分离管内被分离出来,由下连烟道送到底部活化管外炉膛燃烧,由二次空气管吸入空气以满足燃烧需要,燃烧产生的高温烟气,通过蓄热室将热量传递给格子阵进行热交换,维持炉温,使活化反应继续不断地进行。
活性炭活化炉炉体部分:
1、炉体分预热区、升温区、低温恒温区、升温区、高温恒温区、自然降温区、水冷却区七 部分,外壳采用金属型材、板材焊接组成。
2、炉膛要求:同一温区加热器件上下均匀分布,炉衬结构稳固,炉温及气氛均匀,节能、耐用,结构设计合理。
3、炉衬耐火材料选用陶瓷纤维材料砌筑,降低能耗和炉体外表面温度。
4、加热管采用高温合金电阻丝。
5、在炉膛两端共设4个进气口,由炉头、炉尾两端进入炉膛,进气量大小可通过流量计调节;进、出料密封门设有气帘。
6、窑头、窑尾分别设有氧气置换室。物料在进入炉膛前,进行了充分的氧气置换,基本保证了空气不会进入炉膛。
回转式活化炉( 炭化炉)工作原理如下:
物料从炉尾处进入回转炉内,然后从炉头端的出料装置连续卸出,同时活化气体混合物(水蒸汽和烟道气)从炉头进入
回转炉内,后经过炉尾焚烧排入烟囡。整个过程中,物料与活化气体混合物逆向流动接触活化。回转活化炉是目前国内外中小企业使用较多的一种活化设备。它的优点主要是投资小,建设周期短; 机械化程度高,劳动强度较小;更换原料及调整工艺过程快,开、停炉方便。
活性炭活化炉的活化反应通过以下三个阶段终达到活化造孔的目的。
一、是炭化时形成的但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙的打开,即高温下,活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应。
二、是打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展,孔隙边缘的碳原子由于具有不饱和结构,易于与活化气体发生反应,从而造成孔隙的不断扩大和向纵深发展。
三、段是新孔隙的形成,随着活化反应的不断进行,新的不饱和碳原子或活性点则暴露于微晶表面,于是这些新的活性点又能同活化气体的其它分子进行反应,微晶表面的这种不均匀的燃烧就不断地导致新孔隙的形成。
活化工艺控制的主要操作条件包括活化温度、活化时间、活化剂的流量及温度、加料速度、活化炉内的氧含量等。
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