CN205258015U - 一种斯列普活化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种斯列普活化炉，包括活化炉本体、左蓄热室和右蓄热室，所述活化炉本体包括结构相同的左半炉和右半炉，所述左半炉内部包括多个侧烟道和炉芯，每个侧烟道的炉墙体上设有一个空气入口；所述左半炉由上至下分为预热段、补充炭化段、活化段和冷却段；在所述冷却段内，位于所述产品通道之间的空气通道与外界贯通，在与外界贯通的空气通道的一侧设置冷却装置，所述冷却装置用于利用空气流动使所述产品通道内的产品换热降温并将换热升温的空气送入所述侧烟道的空气入口，解决现有斯列普活化炉卸料温度高且炉内配入冷空气使得炉内效率降低的问题。

Description

一种斯列普活化炉

技术领域

本实用新型涉及一种斯列普活化炉。

背景技术

目前，国内生产煤质活性炭采用的活化炉以斯列普活化炉为主，在现有的斯列普活化炉中，炉芯由上至下包括预热段、补充炭化段、活化段和冷却段。目前活化炉冷却段出料口的物料温度较高，部分老式炉型达800℃左右，这不仅会降低出料装置的使用寿命，且高温活化料与空气接触后，会发生氧化，导致产品灰分增加，质量下降，产率降低。部分企业虽采用水循环冷却***来降低出料口的温度，但所用水冷管道长期暴露在高温下，会出现漏水现象，使活性炭吸附大量的水，影响产品质量，且维修成本也较高。

另外，现有的斯列普活化炉直接将室外冷空气通入活化炉内，这在一定程度上会消耗燃烧所产生的热量，降低活化炉的温度，增加炭的烧失量，影响活化效率。

此外，现有斯列普活化炉依据产能可以分为200t级、300t级、500t级以及1000t级炉型。这些活化炉普遍存在炉型小、单位产能耗能高、造价高等问题。我国作为活性炭的生产大国，目前使用的都是中小炉型，造成严重的资源浪费。

针对活性炭的生产现状，工程技术人员在增大炉型尺寸方面做了大量探索，但许多技术难题一直没有能够解决，特别是当炉型增大后，烟气在炉内的流动阻力会增大，导致炉压升高，可燃气体从活化炉各部位喷出，引起炉外燃烧甚至***。由于阻力、风速、流量等动力学因素的差异，斯列普活化炉大型化后，空气进入炉内后会使炉内局部区域氧含量高，炭的烧失量增加，产品中会出现白点或白条，严重时，会使烟道中燃烧区域推进到产品道区，在边料道中发生灰融现象，导致部分产品道堵塞，各出料槽物料性能差异增大，产品质量稳定性下降。

实用新型内容

针对上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种斯列普活化炉，以解决现有斯列普活化炉卸料温度高且炉内配入冷空气使得炉内效率降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种斯列普活化炉，包括活化炉本体、左蓄热室和右蓄热室，所述活化炉本体包括结构相同的左半炉和右半炉，所述左蓄热室通过左上连烟道与所述左半炉连通，所述右蓄热室通过右上连烟道与所述右半炉连通，所述左半炉与右半炉的下部通过下连烟道连通；

所述左半炉内部包括多个侧烟道和炉芯，每个侧烟道的炉墙体上设有一个空气入口；所述炉芯包括纵向的产品通道和横向的气体通道，从而使气体在活化炉内经所述侧烟道和气体通道大体呈“弓”字形折返流动；

所述左半炉由上至下分为预热段、补充炭化段、活化段和冷却段；

其中，在所述冷却段内，位于所述产品通道之间的空气通道与外界贯通，在与外界贯通的空气通道的一侧设置冷却装置，所述冷却装置用于利用空气流动使所述产品通道内的产品换热降温并将换热升温的空气送入所述侧烟道的空气入口。

根据本实用新型的活化炉，优选地，所述冷却装置包括集气罩和引风机，所述集气罩用于收集与所述产品通道换热升温的空气，所述引风机通过管线将收集的空气送入所述侧烟道的空气入口。

根据本实用新型的活化炉，优选地，所述侧烟道的空气入口的开口面积由上至下逐步增大。

根据本实用新型的活化炉，优选地，所述左半炉仅设有四个侧烟道。

根据本实用新型的活化炉，优选地，所述侧烟道上共设有四个空气入口，所述四个空气入口由上至下的开口尺寸之比为1.7-2.3:2.7-3.3:3.7-4.3:4.7-5.3；进一步优选为1.8-2.2:2.8-3.2:3.8-4.2:4.8-5.2，比如为2:3:4:5。

根据本实用新型的活化炉，优选地，所述侧烟道与所述左半炉的炉墙体的横截面积之比为1:5-10；进一步优选为1:6-9。

根据本实用新型的活化炉，优选地，所述活化炉的产品通道数为500-650；进一步优选为550-600。

与现有技术相比，本实用新型提供的斯列普活化炉具有如下优点：

(1)本实用新型在冷却段设置了冷却装置，对出料前的活化料进行换热降温，出料的活化料温度可控制在50-65℃左右；另外，对冷却装置换热后的热空气进行收集，通过侧烟道的空气入口送如活化炉使用，改变了以往直接用室外冷空气的方式，降低了炭烧失量5-6％，减少了能耗，杜绝了寒冷季节供风管道冻结现象；

(2)本实用新型通过合理设置所述侧烟道的空气入口的开口面积，解决了在活化炉大型化后，产量增大，烟气通气量大，导致物料难以均匀活化的问题，防止局部地区温度过高；此外，本实用新型的斯列普活化路的半炉中设置较少的侧烟道，以减小烟气在所述侧烟道内折返流动的次数，并且通过合理设置侧烟道的尺寸，减少了炉内气体阻力。

附图说明

图1为本实用新型提供的斯列普活化炉的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行说明，但本实用新型并不仅限于此。

如图1所示，本实用新型的斯列普活化炉包括活化炉本体20、左蓄热室3和右蓄热室3’，所述活化炉本体20包括结构相同的左半炉4和右半炉4’，所述左蓄热室3通过左上连烟道2与所述左半炉4连通，所述右蓄热室3’通过右上连烟道2’与所述右半炉4’连通，所述左半炉4与右半炉4’的下部通过下连烟道1连通。

所述左半炉4由上至下分为预热段、补充炭化段、活化段(图中未标出)和冷却段12。其中，物料在预热段利用炉内热量预热除去水分；在补充炭化段，物料被高温活化气体间接加热，使物料的温度不断提高，进行补充炭化；在活化段，物料与水平方向流动的气流直接接触进行活化；在冷却段12，产品通过散热进行自然冷却。所述预热段的上部设有加料槽5，物料通过加料槽5加入。所述冷却段12的下部设有卸料器6，以卸出活性炭。

另外，对于所述左蓄热室3、右蓄热室3’以及左半炉4、右半炉4’之间的连接关系，具体地，所述左半炉4和右半炉4’的活化段的下部通过下连烟道1相互连通，所述左蓄热室3通过左上连烟道2与活化炉本体的左半炉4的补充炭化段连通，所述右蓄热室3’通过右上连烟道2’与活化炉本体的右半炉4’的补充炭化段连通。

所述左半炉内部包括多个侧烟道10和炉芯7。所述炉芯7包括由耐火砖砌筑构成的纵向产品通道和横向气体通道(图中未示出)，物料在所述产品通道中纵向以下移动，气体穿过横向的气体通道对物料进行活化。

所述侧烟道10是这样形成的：所述炉芯7与左半炉4的炉墙体8之间存在一定的空间，在该空间内由上至下设有多个烟道盖板9，具体地，其中一块烟道盖板9不完全地闭合炉芯7与炉墙体8之间的空间且仅在一侧留有烟气通道10；其相邻的烟道盖板9同样不完全地闭合且仅在另一侧留有烟气通道10，如此交替，从而使烟气在所述左半炉4的烟道内进行由上至下或由下至上的运动时，气体在活化炉内经所述侧烟道10和气体通道大体呈“弓”字形折返流动。另外，每个侧烟道的炉墙体8上设有一个空气入口11，以便从外部通入适量的空气进行燃烧。

斯列普活化炉的运行流程如下：在一个周期内，当水蒸气从左蓄热室3的底部通入时，水蒸气上升与所述左蓄热室3炽热的壁进行热交换，水蒸气温度升高，此时升温后的水蒸气从左蓄热室3顶部的左上连烟道2进入左半炉4，并且在烟道内气体自上而下进行折返流动。当水蒸气流过活化段时与活化段内的物料直接接触进行活化，这时炭与水蒸气发生一系列化学反应，产生大量含有CO、H₂、CH₄等的水煤气。由于这些反应是吸热反应，致使左半炉4内温度逐渐下降。因此这时的左半炉4称为冷却半炉，左半炉4中剩余的水蒸气和反应生成的水煤气经下连烟道1进入右半炉2’，混合气体在右半炉4’中自下而上进行折返流动，同时通过右半炉4’上的空气入口通入空气，使混合气体中的可燃气体燃烧放出大量的热量，维持活化需要的温度。这时，右半炉4’称为加热半炉。燃烧生成的高温烟道气由右上连烟道2’进入右蓄热室3’，由上向下流动，把上一周期被水蒸气冷却的右蓄热室3’的壁重新加热，烟道气的温度降低，最后从右蓄热室3’底部排出，从而完成该操作周期。然后，进入下一操作周期，即切换炉中气体混合物的流向，水蒸气从右蓄热室3’的底部进入，按照上述相反方向的流动，烟道气最后从左蓄热室3的底部排入烟囱，如此反复周期操作。进行上述操作时，在冷却半炉中，也需要通入少量空气，一方面防止炉内混合气体被从空气入口压出，另一方面使炉内产生的水煤气部分燃烧放出热量，弥补因活化吸热反应的热量损失，从而使活化段的温度保持在一定的温度范围内。

本实用新型中，在所述冷却段12内，位于所述产品通道之间的空气通道与外界贯通，在与外界贯通的空气通道的一侧设置冷却装置13，所述冷却装置12用于利用空气流动使所述产品通道内的产品换热降温并将换热升温的空气送入所述侧烟道10的空气入口11。在一个实施例中，所述冷却装置12包括集气罩和引风机，所述集气罩用于收集与所述产品通道换热升温的空气，所述引风机通过管线将收集的空气送入所述侧烟道10的空气入口11，改变了以往直接将室外冷空气送入所述空气入11的方式，减少了炉内能量消耗，降低炭烧失量5-6％，同时避免了寒冷季节供风管道冻结。

另外，由于活化炉大型化，产量增大，烟气通气量大，为了便于均匀活化，需要合理配置空气入口11的大小，以便物料能够均匀活化，防止局部地区温度过高。在本实用新型的一个优选的实施例中，所述侧烟道10的空气入口11的开口面积由上至下逐步增大。

此外，为了减少炉内气体阻力，本实用新型的斯列普活化路减少了烟道盖板9的数量，在所述左半炉4中仅设置3-5个烟道盖板9，从而所述左半炉4仅设有3-5个侧烟道10；进一步优选地设置4个烟道盖板9，从而所述左半炉4仅设有4个侧烟道10，以使烟气在所述侧烟道10内仅进行4次折返流动。由此，所述侧烟道10上共设有四个空气入口11。优选地，所述四个空气入口11由上至下的开口面积之比为1.7-2.3:2.7-3.3:3.7-4.3:4.7-5.3，进一步优选为1.8-2.2:2.8-3.2:3.8-4.2:4.8-5.2，比如为2:3:4:5。

所述侧烟道10的尺寸同样会影响炉内气流的阻力，优选地，所述侧烟道10与所述炉墙体8的横截面积之比为1:5-10，进一步优选为1:6-9。

传统斯列普活化炉的炉压一般比大气压高30-50Pa，当炉型增大后，水蒸气与炭接触后放出的可燃气体会增多，导致炉压上升，炉型增大后的斯列普活化炉的炉压比大气压高出150-200Pa。为此，可以进一步对炉体进行捣固密封，这里不再详述。

优选地，本实用型的活化炉的产品通道数为500-650，进一步优选产品通道数为550-600。比如，每台活化炉炉共设588个产品通道，年产煤质活性炭可达3500-4000t，炉内一次填料量可达55t。

Claims (8)

1.一种斯列普活化炉，包括活化炉本体、左蓄热室和右蓄热室，所述活化炉本体包括结构相同的左半炉和右半炉，所述左蓄热室通过左上连烟道与所述左半炉连通，所述右蓄热室通过右上连烟道与所述右半炉连通，所述左半炉与右半炉的下部通过下连烟道连通；

所述左半炉内部包括多个侧烟道和炉芯，每个侧烟道的炉墙体上设有一个空气入口；所述炉芯包括纵向的产品通道和横向的气体通道，从而使气体在活化炉内经所述侧烟道和气体通道大体呈“弓”字形折返流动；

所述左半炉由上至下分为预热段、补充炭化段、活化段和冷却段；

在所述冷却段内，位于所述产品通道之间的空气通道与外界贯通，在与外界贯通的空气通道的一侧设置冷却装置，所述冷却装置用于利用空气流动使所述产品通道内的产品换热降温并将换热升温的空气送入所述侧烟道的空气入口。

2.如权利要求1所述的活化炉，其特征在于，所述冷却装置包括集气罩和引风机，所述集气罩用于收集与所述产品通道换热升温的空气，所述引风机通过管线将收集的空气送入所述侧烟道的空气入口。

3.如权利要求1或2所述的活化炉，其特征在于，所述侧烟道的空气入口的开口面积由上至下逐步增大。

4.如权利要求3所述的活化炉，其特征在于，所述左半炉设有3-5个侧烟道。

5.如权利要求4所述的活化炉，其特征在于，所述左半炉设有4个侧烟道。

6.如权利要求5所述的活化炉，其特征在于，所述侧烟道上共设有四个空气入口，所述四个空气入口由上至下的开口尺寸之比为1.7-2.3:2.7-3.3:3.7-4.3:4.7-5.3。

7.如权利要求6所述的活化炉，其特征在于，所述侧烟道与所述左半炉的炉墙体的横截面积之比为1:5-10。

8.如权利要求7所述的活化炉，其特征在于，所述活化炉的产品通道数为500-650。