[发明专利]一种果壳炭生产线多级热能梯级利用系统及热能利用方法

说明书

技术领域

本发明属于果壳炭生产过程中尾气综合利用技术领域，具体涉及一种果壳炭生产线多级热能梯级利用系统及热能利用方法。

背景技术

当前全国范围内的活性炭生产状况，存在大量的能源浪费问题。目前，我国活性炭生产行业属于原料及能源消耗大的劳动密集型产业。产量低、能耗高、劳动强度大、环境污染严重的小型厂超过300多家。这种落后的生产状态与我国现在日新月异的科技发展形势极不相称，迫切需要引入创新的设备来改造该传统产业。

常规的化学法炭生产过程中的炭活化炉体或燃烧炉的大量尾气，采用水膜除尘、碱法处理、电除尘的一种或几种配套处理，处理过程工艺流程多、处理成本高、余热回用效率低，尾气处理难以实现自动化控制。传统的尾气处理过程的水资源消耗大、能耗高和活化剂消耗大，造成生产成本高，并需要转炉需要引风补充外界空气，进入的空气消耗大量的热能，导致炭活化过程的温度不稳定，出现滞后现象，降低生产效率。活化转炉排放的大量残酸收集处理困难，可能带来环保污染。

发明内容

（1）要解决的技术问题

本发明为了克服传统的尾气处理能源浪费严重，且无法梯级自动化回收利用的缺点，为解决以上技术问题，本发明提供一种果壳炭生产线的多级热能梯级利用的系统和方法，根据多级热能梯级利用系统，匹配尾气闭路循环利用的工艺方法，经自动化控制仪器，通过温度设定来调整各管道中的阀门开度来自动控制尾气的输送量，从而达到实时监控、自动调节尾气热量分配的目的。

（2）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种果壳炭生产线的多级热能梯级利用系统，具体包括热能发生系统、尾气闭路循环控制系统、梯级热能回收系统，所述热能发生系统包括回转炉和燃烧炉，所述尾气闭路循环控制系统包括引风机、输送管道、自动化控制仪器，所述梯级热能回收系统包括振动流化床、湿炭干燥塔、过滤袋、排气烟囱。所述引风机安装在所述回转炉进料口的上端，所述回转炉的输出管道连接所述燃烧炉或所述振动流化床或所述湿炭干燥塔，所述燃烧炉的输出管道连接所述振动流化床，所述振动流化床连接所述过滤袋，所述过滤袋连接所述排气烟囱，所述燃烧炉的所述输出管道连接所述湿炭干燥塔，所述湿炭干燥塔连接所述过滤袋，所述过滤袋连接所述排气烟囱，所述自动化控制仪器是指与所述输送管道相连接的温度测定仪表和阀门，通过温度设定来调整各管道中的阀门开度来自动控制尾气的输送量。

所述回转炉包括三个，三个所述回转炉串联连接，转炉3为内热水转炉，转炉3中的热风与原材料接触，温度设置在300~400℃，转炉5和转炉7采用的是夹套式外热式转炉，转炉5的热风温度设置在300~450℃，转炉7的热风温度设置在300~350℃，物料产生的炭化、活化气温度为200~300℃，炭化、活化气引至燃烧炉9，回收余热。

所述引风机的作用在于控制整个热循环系统的压力大小，所述回转炉的热气与所述燃烧炉的热气通过管道相互分配，回转炉最后的尾气进燃烧炉彻底燃烧，回收余热。

所述振动流化床连接所述过滤袋为小型过滤袋，所述湿炭干燥塔连接所述过滤袋为大型过滤袋，尾气经上述系统后，热量大部分被吸收利用，从排气烟囱排出。

所述尾气闭路循环控制系统中设有石墨滑块动密封。

根据一种果壳炭生产线的多级热能梯级利用系统的热能利用方法是：

a.投料：将物料从回转炉的左侧进料口投入，开启回转炉，设置回转炉程序升温至相应温度值，同时开启引风机，尾气含有低温水汽，引风到烟囱或喷淋塔外排，控制风机流量。

b.分配热量：打开各连接阀门，控制阀门开度，梯级分配热气流量。

c.回收热量：热气通过振动流化床、湿炭干燥塔，回收热量。

（3）有益效果

本发明的有益效果：

1、本发明根据生产线的温度梯度分配尾气，通过引风机的引风量、物料的投入量、各个阀门的开度大小，使尾气梯级利用，保证生产过程热平衡和物料平衡，高效利用尾气余热和尾气中的有效气氛。

2、本发明的生产线清洁环保，无尘化生产，具有热能闭路循环功能，实现尾气密闭循环利用，回转炉的最后尾气进燃烧炉彻底回收余热，热能回收率在传统斯列普炉40%-50%的基础上，提高50%左右，达到70%以上。

3、整套生产装置高效密闭，采用石墨滑块动密封，取代传统的迷宫式密封，热气流传输顺畅，最大化减少余热损失。

4、整个生产工序的实现自动化连续控制，保证生产工艺条件的稳定性，提高产品的质量和产品的稳定性，工艺流程简单，易于工业化推广。

附图说明