[发明专利]一种流态化生产活性炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭的生产工艺，特别涉及一种采用流态化生产活性炭的方法。

背景技术

活性炭是一种用途十分广泛的吸附剂、催化剂和催化剂载体。在食品、制糖、医药、化工、环保、囯防、农业、燃料气存儲、气体分离、催化反应等诸多领域具有广泛的用途。

中国的活性炭工业自上世纪五十年代开始，至今已走过六十多年的发展历程。在这一过程中，所采用的主要工艺和设备均来自前苏联，即迴转炉炭化，斯列普炉活化。目前该工艺和设备占到国内总产能的90％以上，其中虽然进行过一些改进，但依然没有实质性变化。进入2000年后，在市场需求扩大和节能环保的大背景之下，我国引进了多段炉生产工艺和设备。

迴转炉炭化、斯列普炉活化工艺：加工成一定粒度的煤粒或压制成型的条料，经斗提机或皮带机加入炭化炉，炉头由发生炉煤气加热，热烟气以逆流方式与物料接触，随温度的逐步升高，顺序完成预热升温、干燥脱水、裂解炭化等过程。产生的炭化料由炉尾部排出，经冷却后仓储备用。炭化尾气经废热锅炉焚烧后排空。炭化料经提升设备由斯列普活化炉顶部加入，经长达50小时左右高温水蒸汽的活化，由炉底部排出，即成品活性炭。

斯列普活化炉工艺始于上世纪三十年代的欧洲，五十年代初引入国内，八十年代后在国内大面积推广使用。该工艺设备不仅外型庞大建设费用高，耗能高、产出低，而且没有相应尾气处理设施，特别的是单元设备产量低。目前最大规模的设备也仅达到年产1500吨，这也是造成产业分散、集中度低的重要因素。

迴转炉炭化、多段炉活化工艺：炭化采用迴转炉完成，炭化料由多段炉炉体上部加入，在炉臂带动下，逐层向下移动，在移动过程中与高温水蒸气接触，完成活化。

多段炉工艺虽然在能耗和环保方面有了改进，但依然存在投资过大，维护费用过高，生产成本居高不下等缺点。

现有技术的炭化料从炭化炉排出后需经降温、装存、运输的周转环节，再进入活化炉，生产成本很高。

斯列普炉和多段炉在活化工艺过程中由于高温水蒸气和炭化料不能充分接触，成品活性炭和高温水蒸气的比例分别为1：6～8和1：4～6，能源浪费严重。

现有技术成品活性炭的产出比一般在3.75吨：1吨(其中燃料煤1.25t，原料煤2.5t)，生产成本高。

目前，我国的活性炭行业仍处于能耗高、污染严重、单元设备产量低、无法实现自动控制、制造成本高的状况，极大限制了行业的发展。这与我国活性炭制造和消费大国的地位极不相称。究其原因，一个重要因素就是生产的工艺和设备没有实现更新，依然停留在上世纪四十年代的水平。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺点，提供一种流态化生产活性炭的方法，解决目前活性炭生产工艺能耗高、污染严重、单元设备产量低、投资大和生产成本高的技术问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种流态化生产活性炭的方法，其工艺步骤为：

(一)对多槽炭化炉和过热蒸汽活化炉烘炉；

(二)煤粒进入多槽炭化炉干燥、炭化；

(三)炭化料由多槽炭化炉进入过热蒸汽活化炉活化；

(四)成品活性炭从过热蒸汽活化炉的排料通道进入重力冷却机，进行冷却；

(五)过热蒸汽活化炉产生的高温烟气夹带小颗粒活性炭进入气固分离器，小颗粒活性炭进入冷却换热水箱，进行冷却。

进一步，所述步骤(一)对多槽炭化炉和过热蒸汽活化炉烘炉的步骤为：

①开启与分段空气煤气水换热器连接的Ⅰ号高压鼓风机，开启设置在Ⅰ～Ⅴ号多槽等压风箱与分段空气煤气水换热器之间的Ⅰ～Ⅴ号烟气调节阀门，开启设置在烟气蒸汽混合室与活化炉等压风箱之间的Ⅰ号电动调节阀门，关闭设置在过热蒸汽发生器与常压气水换热器连接水管上的Ⅲ号电动调节阀门；

②煤粉进入灰融聚燃烧器，点火燃烧：一部分高温煤气由高温煤气分配器经Ⅰ～Ⅴ号高温煤气输出通道分别进入分段空气煤气换热器的Ⅰ～Ⅴ号高温煤气换热通道，再经Ⅰ～Ⅴ号煤气调节阀门进入对应设置的Ⅰ～Ⅴ号多槽等压风箱，通过多槽布风板上的炭化窄缝风帽的通气孔，再分别进入多槽炭化炉的Ⅰ～Ⅴ号槽式炉膛，进行烘炉；另一部分高温煤气经高温煤气分配器、过热蒸汽发生器、烟气蒸汽混合室、Ⅰ号电动调节阀门进入活化炉等压风箱，通过活化炉布风板上活化窄缝风帽的通气孔，再进入过热蒸汽活化炉的炉膛和气固分离器，进行烘炉。

进一步，所述步骤(二)煤粒进入多槽炭化炉干燥、炭化的步骤为：