一种煤基活性炭的氧化炭化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种煤基活性炭的氧化炭化装置，包括第一外热式回转窑、第二外热式回转窑和输送设备；所述第一外热式回转窑的第一筒体内设有芯管、多块分隔板和多个抄料板；本发明专利技术还提供利用上述氧化炭化装置进行氧化炭化处理的方法。本发明专利技术将第一筒体内部分为多个反应仓，并调整了反应仓内的抄料板对，原料煤成型颗粒进行预氧化处理，可以有效减少物料的破碎，提高煤炭成型粒料在氧化炭化处理后的收率和强度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤基活性炭生产领域，尤其涉及一种煤基活性炭的氧化炭化装置及方法。
技术介绍
在传统的煤基活性炭生产工艺中，原料煤在成型、造粒后得到的成型粒料依次经炭化、活化工艺处理，制备活性炭。目前，先进的活性炭生产工艺中往往还包括氧化工艺，即在炭化处理前，首先进行氧化处理。在炭化前对炭材料进行适当的氧化处理，可以提高活性炭的吸附性能和产率，有利于大规模生产。例如，CN203866039U公开了一种用于煤基活性炭制备的氧炭化预处理装置，包括外热式氧化炉、外热式炭化炉；其中，煤炭成型粒料在进入外热式炭化炉进行炭化前，首先进入外热式氧化炉进行预氧化处理，然后再将预氧化处理所得到的氧化物料送入外热式炭化炉。然而，研究表明，由于增加了处理工序，容易使得成型颗粒的破碎率增大，并导致收率减少、强度降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种煤基活性炭的氧化炭化装置及氧化炭化处理的方法，以提高煤炭成型粒料在氧化炭化处理后的收率和/或强度。为实现上述目的一个方面，本专利技术提供的煤粉成型装置采用以下技术方案：一种煤基活性炭的氧化炭化装置，包括第一外热式回转窑、第二外热式回转窑和输送设备；所述第一外热式回转窑包括第一筒体和设置在所述第一筒体外的第一外热夹套；所述第二外热式回转窑包括第二筒体和设置在所述第二筒体外的第二外热夹套；所述输送设备用于将来自所述第一筒体内氧化处理后的物料送入第二筒体内进行炭化处理；所述第一筒体内设有芯管、多块分隔板和多个抄料板，所述芯管与第一筒体同轴设置在第一筒体内，所述分隔板分别沿径向均匀设置在第一筒体与芯管之间并连接所述第一筒体的内壁与所述芯管的外壁，从而在第一筒体、芯管和相邻分割板之间形成多个分隔的反应仓，每个反应仓的内壁上设有多个抄料板，所述抄料板包括第一段和第二段，所述第一段包括固定至所述反应仓的第一端和远离所述第一端的第二端，所述第二段连接至第一段的第二端并且与所述第一段的第二端在连接处的夹角为110°～160°。优选地，所述的多块分隔板为2～5块分隔板，例如3块或4块，进一步优选为3块。根据本专利技术的氧化炭化装置，优选地，所述抄料板均匀分布在所述反应仓的侧壁上；或者仅设置于所述反应仓一侧的分隔板上，即在相对于各反应仓同一侧的分割上设置所述抄料板。进一步优选地，抄料板仅设置于所述反应仓一侧的分隔板上，例如在该分隔板上均匀布设。根据本专利技术的氧化炭化装置，优选地，所述抄料板的第二段垂直于所述第一段连接的分隔板；所述第一段由其第一端至第二端向第一筒体内壁倾斜。根据本专利技术的氧化炭化装置，优选地，所述夹角为120°～150°。根据本专利技术的氧化炭化装置，优选地，所述芯管的直径为所述第一筒体直径的1/4～1/3。根据本专利技术的氧化炭化装置，优选地，所述第二段的长度为所述第一段长度的1/4～2/3。根据本专利技术的氧化炭化装置，优选地，所述第二筒体的内壁上设有多个抄料板，所述第二筒体内的抄料板结构与第一筒体内设置的抄料板结构相同。根据本专利技术的氧化炭化装置，优选地，所述第一外热夹套和第二外热夹套分别包括沿其轴向设置的多个相互分隔的分段夹套，所述分段夹套上分别设有烟气入口和烟气出口，从而可以分别向各分段夹套内通入热烟气，以更好地控制各分段夹套所对应筒体内的温度。优选地，所述第一外热夹套和第二外热夹套分别包括3～6个分段夹套。为实现上述目的的另一个方面，本专利技术还提供了利用上述氧化炭化装置进行氧化炭化处理的方法，以对煤炭成型粒料进行氧化炭化处理。对粒料进行氧化处理和炭化处理为活性炭制备过程中的常用处理步骤，为本领域技术人员所熟知。在本专利技术中，由于其第一外热夹套和第二外热夹套均包括多个分段夹套，优选地，在所述氧化处理的过程中，分别向第一外热夹套的各分段夹套内送入热风，以从窑头至窑尾，控制第一分段夹套所对应筒体内温度为150～170℃，控制最末分段夹套所对应筒体内温度分别为200～220℃，其中筒体内离开第一分段夹套区段后的物料升温速率为0.2～0.5℃/min，以空气作为氧化剂氧化处理时间2～3小时。优选地，在所述炭化处理的过程中，分别向第二外热夹套的各分段夹套内送入热风，以从窑头至窑尾，控制其第一分段夹套所对应筒体内温度为300～320℃，控制最末分段夹套所对应筒体内温度分别为440～460℃，其中筒体内离开第一分段夹套区段后的物料升温速率为0.5～2℃/min，炭化处理时间2～3小时。其炭化气氛可以是氧含量低于4vol％的惰性气氛，为本领域所熟知，例如氮气气氛。通过对上述氧化处理和炭化处理过程的良好控制，可以获得更佳的炭化粒料。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)、本专利技术将第一筒体内部分为多个反应仓，并调整了反应仓内的抄料板对，原料煤成型颗粒进行预氧化处理，可以有效减少物料的破碎，减少后续所得活性炭产品的漂浮率；然而，如果将第一筒体内部分为更多反应仓，研究发现，会显著增加物料的破碎率；(2)、本专利技术由于设有分段夹套，可以实现分段加热，因此有利于对第一筒体和第二筒体内的反应温度进行良好控制，从而有利于物料达到预期处理温度而提升强度，减少破碎；(3)、同时，本专利技术的抄料板采用分段式的“弯折”设计，使得抄料板所抄起的物料在落下时，可以经倾斜的第二段以一定倾斜角度逐步洒落，形成连续料幕，与传统的直板式的抄料板相比，可以有效减少由于物料破碎所产生的粉料，提高炭化产物品质；附图说明图1为本专利技术的氧化炭化装置的一种实施方式的示意图；图2为图1中第一筒体的侧视示意图；图3为图2中抄料板与分隔板的放大示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细说明，但本专利技术并不仅限于此。如图1所示，在本专利技术的一种实施方式中，所述氧化炭化装置包括第一外热式回转窑、第二外热式回转窑和输送设备6。其中，所述第一外热式回转窑用于对物料进行氧化处理，包括第一筒体11和设置在所述第一筒体11外的第一外热夹套12，所述第一外热夹套12套在所述第一筒体11外并固定设置，例如通过底座固定至地表建筑基座，并将所述第一外热夹套12的两端与第一筒体11密封连接，例如设置动密封环以实现密封连接，为本领域所熟知，这里不再赘述。所述第一外热夹套12用于为所述第一筒体11内物料的氧化处理提供所需热量，以便为所述第一筒体11内的氧化反应顺利进行。所述第一外热夹套12由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤基活性炭的氧化炭化装置，包括第一外热式回转窑、第二外热式回转窑和输送设备；所述第一外热式回转窑包括第一筒体和设置在所述第一筒体外的第一外热夹套；所述第二外热式回转窑包括第二筒体和设置在所述第二筒体外的第二外热夹套；所述输送设备用于将来自所述第一筒体内氧化处理后的物料送入第二筒体内进行炭化处理；其特征在于：所述第一筒体内设有芯管、多块分隔板和多个抄料板，所述芯管与第一筒体同轴设置在第一筒体内，所述分隔板分别沿径向均匀设置在第一筒体与芯管之间并连接所述第一筒体的内壁与所述芯管的外壁，从而在第一筒体、芯管和相邻分割板之间形成多个分隔的反应仓，每个反应仓的内壁上设有多个抄料板，所述抄料板包括第一段和第二段，所述第一段包括固定至所述反应仓的第一端和远离所述第一端的第二端，所述第二段连接至第一段的第二端并且与所述第一段的第二端在连接处的夹角为110°～160°。

【技术特征摘要】
1.一种煤基活性炭的氧化炭化装置，包括第一外热式回转窑、第二
外热式回转窑和输送设备；所述第一外热式回转窑包括第一筒体和设置
在所述第一筒体外的第一外热夹套；所述第二外热式回转窑包括第二筒
体和设置在所述第二筒体外的第二外热夹套；所述输送设备用于将来自
所述第一筒体内氧化处理后的物料送入第二筒体内进行炭化处理；其特
征在于：
所述第一筒体内设有芯管、多块分隔板和多个抄料板，所述芯管与
第一筒体同轴设置在第一筒体内，所述分隔板分别沿径向均匀设置在第
一筒体与芯管之间并连接所述第一筒体的内壁与所述芯管的外壁，从而
在第一筒体、芯管和相邻分割板之间形成多个分隔的反应仓，每个反应
仓的内壁上设有多个抄料板，所述抄料板包括第一段和第二段，所述第
一段包括固定至所述反应仓的第一端和远离所述第一端的第二端，所述
第二段连接至第一段的第二端并且与所述第一段的第二端在连接处的夹
角为110°～160°。
2.根据权利要求1所述的氧化炭化装置，其特征在于，所述抄料板
均匀分布在所述反应仓的侧壁上；或者仅设置于所述反应仓一侧的分隔
板上。
3.根据权利要求2所述的氧化炭...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓林，赵龙，王洪强，冀占成，陈太广，赵振疆，张雁江，赵荣善，舒晓亮，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，神华新疆能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11