强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置及生产方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113003575A(43)申请公布日2021.06.22(21)申请号202110289539.3(22)申请日2021.03.18(71)申请人南京工程学院地址211167江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号(72)发明人赵善辉许万军(74)专利代理机构南京睿之博知识产权代理有限公司32296代理人刘菊兰(51)Int.Cl.C01B32/39(2017.01)C01B32/336(2017.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置及生产方法(57)摘要本发明公开了一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置及生产方法，包括用于进行活化反应的活化炉体，沿活化炉体的长度方向，活化炉体底部的两端分别设置用于调整活化炉体倾斜角度的升降平台；采用水蒸气作为活化介质，通过碳化料与水蒸气的部分气化反应，对碳化料进行活化造孔，调节水碳比、活化时间以及反应温度来控制活性炭的得率和品质，活化过程中从搅拌布汽管内协同喷入空气，利用空气与碳化料以及内部可燃气体燃烧反应释放的热量来维持活化炉所需要的温度；本发明通过在活化炉体内设计内置搅拌布汽管，简化传统回转活化炉的结构，加强了炉内反应物料的混合，提高了活性炭生产效率和品质，降低了系统能耗。CN113003575ACN113003575A权利要求书1/2页1.一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置，其特征在于：包括用于进行活化反应的活化炉体（1），沿活化炉体的长度方向，活化炉体（1）底部的两端分别设置用于调整活化炉体倾斜角度的升降平台（13），活化炉体（1）其中一端的上部设置用于进料的进料口（4），另一端的下部设置用于出料的出料口（9），活化炉体（1）的顶部设置用于排放活化过程气体产物的排气出口（8）；沿活化炉体（1）的中心轴线方向设置旋转蒸汽主管（2），所述旋转蒸汽主管（2）上设置若干用于向活化炉体内均匀布汽的布汽组件。2.根据权利要求1所述的一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置，其特征在于：所述布汽组件在旋转蒸汽主管（2）上等距螺旋状排布，布汽组件包括蒸汽导管（6）和搅拌布汽管（7），蒸汽导管（6）连接旋转蒸汽主管（2）和搅拌布汽管（7），搅拌布汽管（7）上设置布汽圆孔（14）。3.根据权利要求2所述的一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置，其特征在于：沿旋转蒸汽主管（2）的圆周方向，相邻的布汽组件之间间隔120°；布汽圆孔（14）等间隔排布在搅拌布汽管（7）上。4.根据权利要求2所述的一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置，其特征在于：所述旋转蒸汽主管（2）和搅拌布汽管（7）均采用不锈钢材质，搅拌布汽管（7）采用圆筒形状。5.根据权利要求1所述的一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置，其特征在于：所述旋转蒸汽主管（2）的两端穿过活化炉体（1）的端部，旋转蒸汽主管（2）与活化炉体（1）的连接处设置柔性金属密封器（5）；旋转蒸汽主管（2）靠近进料口（4）的一端连接进气接头（3），另一端为封闭端；进气接头（3）上设置蒸汽接口（11）和空气接口（12）。6.根据权利要求4所述的一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置，其特征在于：所述旋转蒸汽主管（2）靠近封闭端的一侧设置用于带动旋转蒸汽主管转动的调速齿轮电机（10），旋转蒸汽主管（2）通过齿轮与调速齿轮电机（10）的驱动端连接。7.根据权利要求1~6所述的任意一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产装置的活性炭生产方法，其特征在于：包括步骤：S01、首先调节活化炉体底端的升降平台调整活化炉体的倾斜角度，进料口向上倾斜，将碳化料从进料口加入；S02、然后从进气接头上的蒸汽接口和空气接口加入蒸汽和空气，同时启动调速齿轮电机，带动旋转蒸汽主管转动；S03、水蒸气和空气依次经过蒸汽导管和搅拌布汽管进入活化炉体内，水蒸气与碳化料进行气化反应，进行活化造孔，空气与部分碳化料和活化炉内的可燃气燃烧；S04、最后生成的活性炭从出料口排出。8.根据权利要求7所述的一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产方法，其特征在于：所述步骤S01中，活化炉体的倾斜角度依据活化反应时间进行控制，活化时间为20min~180min，活化炉体的倾斜角度范围为0~10º。9.根据权利要求7所述的一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产方法，其特征在于：步骤S02中，水蒸气采用压力为0.1Mpa，温度为140℃的高温水蒸气，水蒸气与碳化料的质量比范围为1~3。2CN113003575A权利要求书2/2页10.根据权利要求7所述的一种强制内扰动耦合均质布汽的活性炭生产方法，其特征在于：步骤S02中，空气采用压力为0.1Mpa，温度为300℃的高温空