一种碳化活化一体式活性炭烧结装置 【技术领域】
本发明涉及一种碳化活化一体式活性炭烧结装置，属于活性炭生产设备技术领域。
背景技术
城市污水处理厂剩余污泥和农业生产中秸秆等固体废物含有丰富的有机碳源，可以作为制备活性炭的原材料。在资源日益短缺的今天，利用剩余污泥和农业秸秆制备活性炭成为其资源化的一种很好的途径，而且也为解决这些固体废物的处理和综合利用问题提供了新的方法。目前常用活性炭制备方法为化学法或物理法，前者生产工艺简单，但能耗高，污染大；后者制备活性炭时炭化步骤跟活化步骤无法在同一设备中进行，限制了该方法的工业化应用。随后，人们研制出一步法生产活性炭，如公告号为CN2876068的中国专利，公开了一种炭化、活化一步法生产活性碳的内热蒸汽转炉，包括炉体，其特征在于：所述炉体旋转时，其炉腔内前部为物料活化区，后部为物料碳化区，在炉体的物料活化区和物料碳化区内均设有蒸汽输入装置和空气输入装置，位于物料碳化区的空气输入装置与物料碳化区隔断连接，位于物料活化区的空气输入装置与物料活化区连通；位于物料碳化区的蒸汽输入装置与物料碳化区连通，位于物料活化区的蒸汽输入装置与物料活化区隔断连接。该方法缩短了活性炭生产过程，降低了生产成本。但由于该装置采用高温水煤气与氧气混合释放热量达到碳化和活化的温度，不仅增加了生产成本，而且生产过程中易发生安全事故。
【发明内容】
本发明针对现有技术的不足，提供一种结构简单，炉膛内能够实现气氛保护，能耗低，生产安全，并且用途广泛的活性炭烧结装置。
一种碳化活化一体式活性炭烧结装置，包括由壳体、减速机、炉体和炉膛构成的管式烧结炉，炉体设置于壳体内，减速机设置于壳体上，减速机通过联动链条与炉体相连接，炉膛内设置有物料碳化区和物料活化区，物料碳化区设置有碳化区导气口和碳化区排气口，物料活化区设置有活化区导气口和活化区排气口，其特征在于，物料碳化区处的炉体的外壁和物料活化区的炉体的外壁均设置有与温度控制装置相连的加热棒。
所述的加热棒为硅炭加热棒。
所述的碳化区导气口和活化区导气口设置有气体流量计。
所述的炉体的出料口处设置有活性炭承接器。
所述的减速机通过方向控制开关与联动链条相连接。
所述的炉体的一端设置有的高度调节支架。
所述的温度控制装置为自动温度控制仪。
上述两段式活性炭烧结器的操作过程如下：
1)开启方向控制开关，使炉体顺时或者逆时针转动；
2)通过自动温度控制仪设定炉膛炭化区与活化区的温度。
3)待炉膛到达所设温度后，将制备活性炭的原料置于炉膛的炭化区进行炭化。
4)在烧结过程中调节高度调节支架，达到调节管式烧结炉炉体的倾斜度，使原料经过预定的炭化时间后进入活化区，活化区导气管通入活化气体进行活化，活化气体由碳化区排气口排出。
5)制备完成的活性炭迅速转移至活性炭承接器中，进行密封自然冷却。
本发明具有如下有益效果：
1、可以制备以农业秸秆、城市水厂污泥等高含碳物质为原料的活性炭和以及用于烧制在特定气氛保护下的特殊材料；
2、整个装置集高含碳量物质为原料制备活性炭的炭化阶段与活化阶段为一体，结构简单，配置合理；
3、炉膛内能够实现气氛保护，能耗低，生产时间短，并且能够实现两段温区的独立加热；
4、加热方式为电加热，安全洁净无污染，解决了现有技术中水煤气燃烧加热产生的不安全、污染大，废气量多的问题；
5、设置高度调节支架，整个生产过程速度更易控制，有利于工业化生产。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的炉体中间的剖面图；
1、碳化区导气口，2、联动链条，3、减速机，4、方向控制开关，5、壳体，6、加热棒，7、高度调节支架，8、碳化区排气口，9、活化区排气口，10、气体流量计、11、炉膛，12、温度控制装置，13，管式烧结炉，14、活化区导气口，15、活性炭承接器，16、炉体。
【具体实施方式】
下面结合说明书附图，对本发明做进一步描述，但本发明所保护范围不限于此。
实施例中的硅炭加热棒购自邹平县奥翔硅碳制品有限公司型号为70型的硅炭加热棒，自动温度控制仪购自龙口市电炉制造厂型号为KSY-D-16的自动温度控制仪。
实施例1
一种碳化活化一体式活性炭烧结装置，如图1所示，包括由壳体5、减速机3、炉体16和炉膛11构成的管式烧结炉13，炉体16设置于壳体5内，减速机3设置于壳体5上，减速机3与方向控制开关4相连，方向控制开关4与联动链条2相连接，炉膛11内设置有物料碳化区和物料活化区，物料碳化区设置有碳化区导气口1和碳化区排气口8，物料活化区设置有活化区导气口14和活化区排气口9，物料碳化区处的炉体的外壁和物料活化区的炉体的外壁均设置有与温度控制装置12相连的硅炭加热棒6。碳化区导气口1和活化区导气口14设置有气体流量计10。炉体16的出料口处设置有活性炭承接器15。减速机通过方向控制开关与联动链条相连接。炉体16的一端设置有的高度调节支架7。温度控制装置12为自动温度控制仪。
利用干燥的城市污水污泥为原料生产污泥活性炭时，上述两段气氛调控式活性炭烧结器的工作方法如下：
1)开启方向控制开关，使炉体顺时针转动；
2)通过自动温度控制仪设定炉膛炭化区为550℃、活化区温度为850℃；
3)待炉膛到达所设温度后，将干燥的城市污水污泥置于炉膛的炭化区进行炭化；
4)调节高度调节支架，以此调管式烧结炉的倾斜度，使原料在炭化区停留1.5h后进入活化区，并通过活化导气口通入水蒸气，进行1.5h的活化。
5)将制备地污泥活性炭迅速转移至承接器中，进行密封自然冷却。
利用剩余污泥为原料每制备1t活性炭用电约为1800度，消耗的自来水约为100Kg，成本在2000-3000元之间。活性炭生产的废气成分以水蒸气为主，有害气体很少，可以直接排放。
实施例2
如实施例1所述的碳化活化一体式活性炭烧结装置，不同之处在于，不设置有方向控制开关4。
上述碳化活化一体式活性炭烧结器利用玉米秸秆为原料进行活性炭制备时工作方法如下：
1)开启减速机电源，使炉体转动；
2)通过自动温度控制仪设定炉膛炭化区为525℃、活化区温度为830℃；
3)待炉膛到达所设温度后，将粉碎后的玉米秸秆置于炉膛的炭化区进行炭化；
4)调节高度调节支架，以此调管式烧结炉的倾斜度，使原料在炭化区停留约1h后进入活化区，进行约1h的活化；
5)将制备的玉米秸秆活性炭迅速转移至承接器中，进行密封自然冷却。
利用玉米秸秆为原料每制备1t的活性炭用电约为1200度，消耗的自来水约为100Kg，成本在2000-2500元之间。活性炭生产的废气成分以水蒸气为主，有害气体很少，可以直接排放。
实施例3
如实施例1所述的碳化活化一体式活性炭烧结装置，不同之处在于，加热棒6为硅钼加热棒。
上述碳化活化一体式活性炭烧结器利用小麦秸秆为原料进行活性炭制备时工作方法如下：
1)开启方向控制开关，使炉体顺时或者逆时针转动；
2)通过自动温度控制仪设定炉膛炭化区为500℃、活化区温度为750℃；
3)待炉膛到达所设温度后，将粉碎后的小麦秸秆置于炉膛的炭化区进行炭化；
4)调节高度调节支架，以此调管式烧结炉的倾斜度，使原料在炭化区停留约1h后进入活化区，进行约1h的活化；
5)将制备的小麦秸秆活性炭迅速转移至承接器中，进行密封自然冷却。
利用小麦秸秆为原料每制备1t的活性炭用电约为1200度，消耗的自来水约为100Kg，成本在2000-2500元之间。活性炭生产产生的废气以水蒸气为主，有害气体很少，可以直接排放。