CN101823708B - 一种利用微波能生产活性炭的设备与工艺 - Google Patents
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Abstract
一种可工业化利用微波能生产活性炭的設备与工艺由装有微波源的炭化装置，装有微波源的活化装置，热交換装置以及连接管道：炭化管道，活化管道，放热管道，活化气体管道，构成生产活性炭设备。按上述設备进行活性炭生产方法，其特征是含炭原料进入上吸热总成内部，完成吸热任务，进入装有微波源的炭化装置，經微波加热炭化，原来含炭原料分解为含炭的炭化料与含二氧化碳的气体，炭化料进入活化微波腔体内部，受微波加热，炭化料变成活性炭，进入下放热总成内部，完成放热任务，最终从放热料出料口输出，从而完成了活性炭制造的工艺：炭化——活化两个工序，也通过热交換节约了能源。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭制造领域，特别涉及利用微波能生产活性炭时，炭化——活化两个工序生产的設备与工艺。
背景技术
利用木屑等含炭原料制造活性炭的工艺主要包括：炭化——活化两个工序，这是一个加热加工过程，目前都是利用煤，天然气等燃焼热能，木屑等含炭原料是热的不良导体，庞大的炉体也要吸收大量热能，因此加工工时长，能耗大，污染严重。
隨着微波热工技术的成熟，人们开始利用微波能具有选择性加热，有良好穿透性，又方便于自动化控制等优势，从事利用微波能生产活性炭的实驗，实验成果也証明了利用微波能生产活性炭的节时节能无污染的优势。
发明內容
本发明目的在于提供一种可工业化利用微波能生产活性炭的設备与工艺。特别涉及利用微波能生产活性炭时，炭化——活化两个工序生产的設备与工艺。
本发明目的是这样实现的：由装有微波源的炭化装置，装有微波源的活化装置，热交换装置以及连接管道：炭化管道，活化管道，放热管道，活化气体管道，构成生产活性炭设备。
所述的装有微波源的炭化装置，在炭化装置基座上同轴竖直安装有原料储斗，原料储斗上装有可通气帶孔储斗盖，原料储斗上端左侧壁上装有炭化料进料口，储斗盖上同轴竖直安装有炭化微波腔体，炭化微波腔体外壁上安装有微波源，炭化微波腔体內部同轴安装有氧化鋁陶瓷输料管，在炭化微波腔体內部与氧化鋁陶瓷输料管之间空间的下端安装有公知結构的下微波防洩漏总成件，在炭化微波腔体內部与氧化鋁陶瓷输料管之间空间的上端安装有公知結构的上微波防洩漏总成件，在氧化鋁陶瓷输料管內部下端安装有公知結构的螺杆输料总成件，在炭化微波腔体上部，同轴竖直安装有固-气分离器，在固-气分离器內部中段安装有可透气的金属泸网，在固-气分离器外壁左边下部装有炭化料出料口，在固-气分离器外壁左边上部装有活化气体出气口。
所述的装有微波源的活化装置，在活化装置基座上水平安装有活化微波腔体，在活化微波腔体外壁上安装有微波源与水蒸气喷入口，在活化微波腔体外壁右端上部安装有活化料进料口，在活化微波腔体外壁左端下部安装有活化料出料口，在活化微波腔体內部底面从右至左安装有梯階递降的震动输料总成，震动输料总成由输料盘，连杆，底座，波紋管，震动气缸构成，在活化微波腔体左端盖上安装有活化气体进气口，在活化微波腔体右端盖上安装有活化气体余气出口。
所述的热交换装置，在热交换装置基座上同轴竖直安装有下放热总成，在下放热总成內部从上至下成对安装有从內园周出料的出料盘与从外园周出料的出料盘，在下放热总成外壁左边上端装有放热料进料口，在下放热总成外壁左边下端装有放热料出料口，在下放热总成底面有热交换进气口，在下放热总成顶面有可通气的带孔顶盖，在下放热总成上同轴竖直安装有上吸热总成，在上吸热总成內部从上至下成对安装有从內园周出料的出料盘与从外园周出料的出料盘，在上吸热总成外璧左边上端装有吸热料进料口，在上吸热总成外壁右边下端装有吸热料出料口，上吸热总成底面是可通气的带孔底盖，在上吸热总成顶面有热交换出气口，穿过上吸热总成与下放热总成同轴竖直安装有公知结构的耙料总成。
所述的利用微波能生产活性炭设备由装有微波源的炭化装置，装有微波源的活化装置，热交换装置以及连接管道：炭化管道，活化管道，放热管道，活化气体管道构成，热交换装置的上吸热总成外壁右边下端装有吸热料出料口，通过炭化管道由炭化料进料口与装有微波源的炭化装置原料储斗连接，装有微波源的炭化装置的固-气分离器外壁左边下部装有炭化料出料口，經活化管道从活化微波腔体外壁右端上部安装有活化料进料口与装有微波源的活化装置连接，从活化微波腔体外壁左端下部安装有活化料出料口，經放热管道从下放热总成外壁左边上端装有放热料进料口与下放热总成相接，另外固-气分离器外壁左边上部装有活化气体出气口，經活化气体管道从活化微波腔体左端盖上安装有活化气体进气口与活化微波腔体相接。
按上述設备进行活性炭生产方法，其特征是含炭原料从热交换装置的吸热料进料口进入上吸热总成內部，在从上至下成对安装有从內园周出料的出料盘与从外园周出料的出料盘中，在耙料总成驱动下，从上向下流动並完成吸热任务，最终从上吸热总成外壁右边下端装有吸热料出料口输出，吸热后含炭原料通过炭化管道由炭化料进料口进入装有微波源的炭化装置，經微波加热炭化，原来含炭原料分解为含炭的炭化料与含二氧化碳的气体，固-气分离后，炭化料从固-气分离器外壁左边下部装有炭化料出料口输出，經活化管道从活化微波腔体外壁右端上部安装有活化料进料口进入活化微波腔体內部，炭化料在梯階递降的震动输料总成上，从右向左震动输送，並受微波加热，同时从固-气分离器上分离出含二氧化碳气体由固-气分离器外壁左边上部装有活化气体出气口输出，經活化气体管道从活化微波腔体左端盖上安装有活化气体进气口进入活化微波腔体內部，从左向右与炭化料逆向输送接触，起活化作用，含二氧化碳气体最终从活化微波腔体右端盖上安装有活化气体余气出口输出，在活化过程还可从水蒸气喷入口喷入水蒸气加強活化，最终活化完成，炭化料变成活性炭，活性炭在震动输料总成上从右向左震动输送，从活化微波腔体外壁左端下部安装有活化料出料口输出，输出活性炭經放热管道从下放热总成外壁左边上端装有放热料进料口进入下放热总成內部，从上至下在成对安装有从內园周出料的出料盘与从外园周出料的出料盘中，在耙料总成驱动下，从上向下流动並完成放热任务，最终从下放热总成外壁左边下端装有放热料出料口输出，从而完成了活性炭制造的工艺：炭化——活化两个工序，並通过热交换节约了能源。
附图說明
附图1是装有微波源的炭化装置结构示意图
附图2是装有微波源的活化装置结构示意图
附图3热交换装置结构示意图
附图4是装有微波源的炭化装置，装有微波源的活化装置，热交换装置与連接管道：炭化管道，活化管道，放热管道，活化气体管道，连接成一种利用微波能生产活性炭的設备示意图
具体实施方式
以下结合附图，对本发明进行具体説明(但不是对本发明范圍的限制)，一种可工业化利用微波能生产活性炭的設备由装有微波源的炭化装置，装有微波源的活化装置，热交换装置以及连接管道：炭化管道，活化管道，放热管道，活化气体管道构成。
如附图1所示：
所述的装有微波源的炭化装置(10)，在炭化装置基座(1)上竖直安装有原料储斗(2)，原料储斗(2)上装有可通气帶孔储斗盖(3)，原料储斗(2)上端左侧壁装有炭化料进料口(4)，储斗盖(3)上同轴竖直安装有炭化微波腔体(5)，炭化微波腔体(5)外壁上安装有微波源(6)，炭化微波腔体(5)內部同轴安装有氧化鋁陶瓷输料管(7)，在炭化微波腔体(5)內部与氧化鋁陶瓷输料管(7)之间空间的下端安装有公知結构的下微波防洩漏总成件(8)，在炭化微波腔体內部与氧化鋁陶瓷输料管之间空间的上端安装有公知結构的上微波防洩漏总成件(9)，在氧化鋁陶瓷输料管內部下端安装有公知結构的螺杆输料总成件(11)，在炭化微波腔体(5)上部，同轴竖直安装有固-气分离器(12)，在固-气分离器(12)內部中段安装有可透气的金属泸网(13)，在固-气分离器(12)外壁左边下部装有炭化料出料口(14)，在固-气分离器(12)外壁左边上部装有活化气体出气口(15)。
如附图2所示：
所述的装有微波源的活化装置(20)，在活化装置基座(21)上水平安装有活化微波腔体(22)，在活化微波腔体(22)外壁上安装有微波源(23)与水蒸气喷入口(24)，活化微波腔体(22)外壁右端上部安装有活化料进料口(25)，活化微波腔体(22)外壁左端下部安装有活化料出料口(26)，活化微波腔体(22)內部底面从右至左安装有梯階递降的震动输料总成(27)，震动输料总成(27)由输料盘(28)，连杆(29)，底座(30)，波纹管(31)震动气缸(32)构成，在活化微波腔体(22)左端盖上安装有活化气体进气口(33)，在活化微波腔体(22)右端盖上安装有活化气体余气出口(34)。
如附图3所示：
所述的热交换装置(40)，在热交换装置基座(41)上同轴竖直安装有下放热总成(42)，在下放热总成(42)內部从上至下成对安装有从內园周出料的出料盘(43-1)与从外园周出料的出料盘(44-1)，在下放热总成(42)外壁左边上端装有放热料进料口(45)，在下放热总成(42)外壁左边下端装有放热料出料口(46)，在下放热总成(42)底面(47)装有热交换进气口(48)，在下放热总成(42)顶面有可通气的带孔顶盖(49)，在下放热总成(42)上同轴竖直安装有上吸热总成(52)，在上吸热总成(52)內部从上至下成对安装有从內园周出料的出料盘(43-2)与从外园周出料的出料盘(44-2)，上吸热总成(52)外壁左边上端装有吸热料进料口(53)，在上吸热总成(52)外壁右边下端装有吸热料出料口(54)，上吸热总成(52)底面是可通气的带孔底盖(55)，在上吸热总成(52)顶面(56)上有热交换出气口(57)，穿过上吸热总成(52)与下放热总成(42)同轴竖直安装有公知结构的耙料总成(58)。
如附图4所示：
所述的利用微波能生产活性炭设备由装有微波源的炭化装置(10)，装有微波源的活化装置(20)，热交换装置(40)以及连接管道：炭化管道(50)，活化管道(60)，放热管道(70)，活化气体管道(80)构成，热交换装置的上吸热总成(52)外壁右边下端装有吸热料出料口(54)，通过炭化管道(50)由炭化料进料口(4)与装有微波源的炭化装置储料斗(2)连接，装有微波源的炭化装置(10)的固-气分离器(12)外壁左边下部装有炭化料出料口(14)，經活化管道(60)从活化微波腔体(22)外壁右端上部安装有活化料进料口(25)与装有微波源的活化装置(20)连接，从活化微波腔体(22)外壁左端下部安装有活化料出料口(26)，經放热管道(70)从下放热总成(42)外壁左边上端装有放热料进料口(45)与下放热总成(42)相接，另外固-气分离器(12)外壁左边上部装有活化气体出气口(15)，經活化气体管道(80)从活化微波腔体(22)左端盖上安装有活化气体进气口(33)与活化微波腔体(22)相接。
按上述設备进行活性炭生产方法，其特征是含炭原料从热交换装置(40)的吸热料进料口(53)进入上吸热总成(52)內部，在从上至下成对安装有从內园周出料的出料盘(43-2)与从外园周出料的出料盘(44-2)中，在耙料总成(58)驱动下，从上向下流动並完成吸热任务，最终从上吸热总成(52)外壁右边下端装有吸热料出料口(54)输出，吸热后含炭原料通过炭化管道(50)由炭化料进料口(4)进入装有微波源的炭化装置(10)，經微波加热炭化，原来含炭原料已分解为含炭的炭化料与含二氧化碳的气体，固-气分离后，炭化料从固-气分离器(12)外壁左边下部装有炭化料出料口(14)输出，經活化管道(60)从活化微波腔体(22)外壁右端上部安装有活化料进料口(25)进入活化微波腔体(22)內部，炭化料在梯階递降的震动输料总成(27)上，从右向左震动输送，並受微波加热，同时从固-气分离器(12)上分离出含二氧化碳气体由固-气分离器(12)外壁左边上部装有活化气体出气口(15)输出，經活化气体管道(80)从活化微波腔体(22)左端盖上安装有活化气体进气口(33)进入活化微波腔体(22)內部，从左向右与炭化料逆向输送接触，起活化作用，最终从活化微波腔体(22)右端盖上安装有活化气体余气出口(34)输出，在活化过程还可从水蒸气喷入口(24)喷入水蒸气加強活化，最终活化完成，炭化料变成活性炭，活性炭在震动输料总成(27)上从右向左震动输送从活化微波腔体(22)外壁左端下部安装有活化料出料口(26)输出，输出活性炭經放热管道(70)从下放热总成(42)外壁左边上端装有放热料进料口(45)进入下放热总成(42)內部，在从上至下成对安装有从內园周出料的出料盘(43-1)与从外园周出料的出料盘(44-1)中，在耙料总成(58)驱动下，从上向下流动並完成放热任务，最终从下放热总成(42)外壁左边下端装有放热料出料口(46)输出，从而完成了活性炭制造的工艺：炭化——活化两个工序，並通过热交换节约了能源。
Claims (2)
1.一种利用微波能生产活性炭的设备，由装有微波源的炭化装置，装有微波源的活化装置，热交换装置以及连接管道，炭化管道，活化管道，放热管道，活化气体管道构成，其特征是所述的装有微波源的炭化装置，在炭化装置基座上同轴竖直安装有原料储斗，原料储斗上装有可通气带孔储斗盖，原料储斗上端左侧壁上装有炭化料进料口，储斗盖上同轴竖直安装有炭化微波腔体，炭化微波腔体外壁上安装有微波源，炭化微波腔体內部同轴安装有氧化鋁陶瓷输料管，在炭化微波腔体內部与氧化鋁陶瓷输料管之间空间的下端安装有公知结构的下微波防洩漏总成件，在炭化微波腔体內部与氧化鋁陶瓷输料管之间空间的上端安装有公知结构的上微波防洩漏总成件，在氧化鋁陶瓷输料管內部下端安装有公知结构的螺杆输料总成件，在炭化微波腔体上部，同轴竖直安装有固-气分离器，在固-气分离器內部中段安装有可透气的金属滤网，在固-气分离器外壁左边下部装有炭化料出料口，在固-气分离器外壁左边上部装有活化气体出气口；
所述的装有微波源的活化装置，在活化装置基座上水平安装有活化微波腔体，在活化微波腔体外壁上安装有微波源与水蒸气喷入口，在活化微波腔体外壁右端上部安装有活化料进料口，在活化微波腔体外壁左端下部安装有活化料出料口，在活化微波腔体內部底面从右至左安装有梯阶递降的震动输料总成，震动输料总成由输料盘，连杆，底座，波纹管，震动气缸构成，在活化微波腔体左端盖上安装有活化气体进气口，在活化微波腔体右端盖上安装有活化气体余气出口；
所述的热交换装置，在热交换装置基座上同轴竖直安装有下放热总成，在下放热总成內部从上至下成对安装有从內圆周出料的出料盘与从外圆周出料的出料盘，在下放热总成外壁左边上端装有放热料进料口，在下放热总成外壁左边下端装有放热料出料口，在下放热总成底面有热交换进气口，在下放热总成顶面有可通气的带孔顶盖，在下放热总成上同轴竖直安装有上吸热总成，在上吸热总成內部从上至下成对安装有从內圆周出料的出料盘与从外圆周出料的出料盘，在上吸热总成外壁左边上端装有吸热料进料口，在上吸热总成外壁右边下端装有吸热料出料口，上吸热总成底面是可通气的带孔底盖，在上吸热总成顶面有热交换出气口，穿过上吸热总成与下放热总成同轴竖直安装有公知结构的耙料总成；
所述的利用微波能生产活性炭设备由装有微波源的炭化装置，装有微波源的活化装置，热交换装置以及连接管道：炭化管道，活化管道，放热管道，活化气体管道构成，热交换装置的上吸热总成外壁右边下端装有吸热料出料口，通过炭化管道由炭化料进料口与装有微波源的炭化装置原料储斗连接，装有微波源的炭化装置的固-气分离器外壁左边下部装有炭化料出料口，经活化管道从活化微波腔体外壁右端上部安装有活化料进料口与装有微波源的活化装置连接，从活化微波腔体外壁左端下部安装有活化料出料口，经放热管道从下放热总成外壁左边上端装有放热料进料口与下放热总成相接，另外固-气分离器外壁左边上部装有活化气体出气口，经活化气体管道从活化微波腔体左端盖上安装有活化气体进气口与活化微波腔体相接。
2.根据权利要求1所述利用微波能生产活性炭設备，进行活性炭生产方法，其特征是含炭原料从热交换装置的吸热料进料口进入上吸热总成內部，在从上至下成对安装有从內圆周出料的出料盘与从外圆周出料的出料盘中，在耙料总成驱动下，从上向下流动并完成吸热任务，最终从上吸热总成外壁右边下端装有吸热料出料口输出，吸热后含炭原料通过炭化管道由炭化料进料口进入装有微波源的炭化装置，经微波加热炭化，原来含炭原料分解为含炭的炭化料与含二氧化碳的气体，固-气分离后，炭化料从固-气分离器外壁左边下部装有炭化料出料口输出，经活化管道从活化微波腔体外壁右端上部安装有活化料进料口进入活化微波腔体內部，炭化料在梯阶递降的震动输料总成上，从右向左震动输送，并受微波加热，同时从固-气分离器上分离出含二氧化碳气体由固-气分离器外壁左边上部装有活化气体出气口输出，经活化气体管道从活化微波腔体左端盖上安装有活化气体进气口进入活化微波腔体內部，从左向右与炭化料逆向输送接触，起活化作用，含二氧化碳气体最终从活化微波腔体右端盖上安装有活化气体余气出口输出，在活化过程还可从水蒸气喷入口喷入水蒸气加強活化，最终活化完成，炭化料变成活性炭，活性炭在震动输料总成上从右向左震动输送，从活化微波腔体外壁左端下部安装有活化料出料口输出，输出活性炭经放热管道从下放热总成外壁左边上端装有放热料进料口进入下放热总成內部，从上至下在成对安装有从內圆周出料的出料盘与从外圆周出料的出料盘中，在耙料总成驱动下，从上向下流动并完成放热任务，最终从下放热总成外壁左边下端装有放热料出料口输出，从而完成了活性炭制造的工艺：炭化——活化两个工序，并通过热交换节约了能源。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120321 Termination date: 20150526 |
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