[发明专利]一种制备活性炭的系统、装置和方法

权利要求书

1.一种制备活性炭的生产系统，该系统包括：将预处理的物料进行热解处理的热解处理分系统(A)、将初级炭化产品进一步分选、脱水处理的活性炭精加工系统(B)，其特征在于：本系统中采用了微波加热式、密闭低温热解、炭化、活化一体炉作为热解处理分系统(A)的主体设备，物料在热解炉室(A1)中裂解，裂解后的炭化固留物进入活化室(A2)加工为初级活性炭产品，再转入活性炭精加工分系统(B)，为热解处理分系统(A)配套设置的包括炭化、活化一体炉环境气氛保障系统(D)和气态生成物的循环利用系统(C)，热解处理分系统(A)中的热解炉室(A1)中排出的水蒸气、二氧化碳气体和氮气进入循环利用系统(C)，由空气分离装置(C1)进行分离，将分离出的氮气引入到炭化、活化一体炉环境气氛保障系统(D)中的密闭氮气供给系统(D2)中，继续作为裂解保护气体回输到热解处理分系统(A)，热解处理分系统(A)中的活化室(A2)中排出的水蒸气、二氧化碳气体进入循环利用系统(C)，由二氧化碳吸收塔(C2)进行分离，分离出的二氧化碳气体经过纤维塔(C5)除杂后，进入到空气换热器(C6)进行冷却，交换后的热空气用作活性炭的烘干，输送到活性炭精加工处理系统(B)中的活性炭烘干机(B3)中，分离出的水蒸气经过纤维过滤塔(C3)除杂后，进入到电热式蒸汽过热器(C4)进行加热，加热后的水蒸气和冷却后的二氧化碳气体引入炭化、活化一体炉环境气氛保障系统(D)中的活化室气体供给系统(D1)，作为活化剂回输到热解处理分系统(A)。

2.根据权利要求1所述的一种制备活性炭的生产系统，其特征在于：热解处理分系统(A)中的热解炉室(A1)实现对物料的低温热解，环境温度为不高于450℃，氮气气氛；热解处理分系统(A)中的活化室(A2)中对活性炭的活化过程中采用二氧化碳和水蒸气作为活化剂。

3.根据权利要求1所述的一种制备活性炭的生产系统，其特征在于：炭化固留物在活化室(A2)活化处理为初级活性炭产品，从活化室(A2)出来的初级活性炭产品再引入活性炭精加工系统(B)中，初级活性炭产品引入活性炭分类装置(B1)流态化浮选分级，在离心机(B2)中脱水，在活性炭烘干机(B3)烘干，最后形成活性炭炭产品进入活性炭收集装置(B4)。

4.一种与制备活性炭的生产系统配套应用的微波加热式、密闭低温热解、炭化、活化一体炉，其特征在于：结构中包括位于顶部的滑动密封盖板和热解炉体两部分，热解炉体结构中包括采用了微波热源的正压、氮气气氛、密封结构的热解炉室(A1)和热解炉室(A1)下方的的活化室(A2)，热解炉室(A1)顶部的滑动密封盖板上设置镶嵌式密封材料的倒V型槽轨道与热解炉体上端设置的配套的倒V型槽轨道形成滑动密封式摩擦副(3)，炭化尾气出口(7)、防辐射底盘(18)分别设置在顶部盖板(6)上和下方，结构中包括壳体式机架(1)，由密封隔板II(20)和配套设置在壳体上的弹性密封材料将炉体内空间分隔成热解炉室(A1)、活化室(A2)。

5.根据权利要求4所述的微波加热式、密闭低温热解、炭化、活化一体炉，其特征在于：位于炉体上端的顶部盖板(6)下方设置有对其移动起驱动作用的电动丝杠螺母副II(17)，炭化尾气出口(7)是带电磁阀控制的，以上电磁阀按照控制电路发出的指令时序开启和关闭，微波墙能源控制线路接口(5)与主管路、线路连接均为软连接，微波辐射墙(4)与顶部盖板(6)底部的间隙填有防辐射材料。

6.根据权利要求4所述的微波加热式、密闭低温热解、炭化、活化一体炉，其特征在于：热解炉室(A1)位于热解炉体的上部，热解炉室(A1)结构中包括：位于底部的可翻转的物料反应固定床(2)，与物料反应固定床(2)配套的是吊挂于顶部盖板(6)底部的微波辐射墙(4)，物料反应固定床(2)结构中包括固体料床托盘(16)、位于固体料床托盘(16)上方与其配套的带定位孔的物料压缩板(8)、支撑固体料床托盘(16)的料床转动支座(12)和氮气输入管道(10)，带定位孔的物料压缩板(8)通过丝杠螺母副I(11)置于滑动密封盖板的槽钢上面，固体料床托盘(16)上设置有测量物料反应温度的温度传感器(13)，温度传感器(13)的采样信号接至控制电路的对应输入端，微波墙能源控制线路接口(5)由顶部盖板(6)穿出。