[发明专利]用于制备高比表面积活性炭的连续碱活化装置及方法

摘要

一种用于制备高比表面积活性炭的连续碱活化装置及方法，将混合均匀的碱炭混合物依次经过预活化反应器、连续活化炉、活化产物收集器分别进行预活化、活化及钾单质转化处理，得到活化产物；活化产物再经酸洗、水洗、干燥得到最终活性炭产品。在连续立式活化炉内，碱炭混合物与载气连续逆向流动接触，经历升温、恒温和降温段，使在活化过程生成的单质钾最大限度地在活化炉内循环，从而强化钾对炭中石墨微晶的插层作用，促进炭的活化，提高碱的活化效果及利用效率，提高活性炭产品质量和生产效率，降低碱耗和生产成本，减少环境污染。同时，连续活化装置中还设置了活化产物收集器以进行K单质的安全转化，有利于消除活化产物中残留的K带来的安全隐患。

主权项

一种用于制备高比表面积活性炭的连续碱活化装置，其特征在于，该装置包括预活化反应器、立式连续活化炉及其外置多段加热炉、活化产物收集器和出料机构；所述的预活化反应器包括进料仓、螺杆挤出室和气固分离室三部分；螺杆挤出室水平设置，其出料端与垂直设置的气固分离室相连，在气固分离室外和靠近气固分离室的螺杆挤出室筒体外设有外部电加热套，其中螺杆挤出筒体加热段的长度约为其总长度的1/2；气固分离室下部和上部分别设有惰性载气进、出口；气固分离室底端通过螺旋出料机与立式活化炉顶端相连；所述的活化炉为立式圆筒形连续活化炉；活化炉内由上至下设多层等距水平平行排列的料板，料板上开有多个下料孔，多个下料孔呈扇形排列，其中扇形圆心角α介于30~160%；下料孔的总开孔率为料板面积的5%~40%；相邻两层料板的扇形下料口的位置错开角度β，其中β大于扇形圆心角α但不超过180o；活化炉中心有一转轴，由设于活化炉上部或下部的调速电机驱动；相邻两层料板之间有一与料板垂直的刮板，刮板一端固定在中心转轴上，另一端与炭化炉内筒壁留有间隙，刮板下沿贴近料板表面，刮板高度为相邻两层料板间距的1/3~2/3；相邻两层料板间的两刮板的位置错开角度与上述扇形下料孔的位置错开角度β相同；活化炉顶端设有固体物料进料口，通过进料管与上部的预活化反应器的螺旋出料机相联；活化炉底端设固体下料口，通过下料管和螺旋出料机与活化产物收集器相联；在活化炉下部设有载气入口；活化炉中上部设气态产物出口； 活化炉外置多段加热炉由至少2段可独立控制的环形加热炉组成；活化产物收集器为圆筒形，下端为锥形筒，其下部设有入水口，其底端与气密式出料机相连；活化产物收集器上部设有气体和水蒸气出口；出料机构采用一级气密型固体出料阀或两级气密型固体料阀，在两级固体料阀之间设有一料仓。