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应用领域

环境保护

有色金属

煤炭工业

  活性炭从20世纪初期开始工业化生产,作为一种主要的工业产品,目前在世界范围内它仍然保持着不断发展的势头。活性炭广泛应用于工农业生产,如石化行业的无碱脱臭(精制脱硫醇)、乙烯脱盐水(精制填料)、催化剂载体(钯、铂、铑等)、水净化及污水处理;电力行业的电厂水质处理及保护;化工行业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制;食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色;黄金行业的黄金提取、尾液回收;环保行业的污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化;以及相关行业的香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制,各种浸渍剂液的制备等。活性炭在未来将会有极好的发展前景和广阔的销售市场。

  在美国活性炭活化炉主要采用多段炉,少量使用回转炉和流化床炉。我国活性炭的生产设备主要使用回转窑、管式炉、斯列普炉和多段炉等。多膛炉,又称多段炉,起源于美国,有着近百年的发展历史。它最初用于矿石焙烧。1939年Hankin-Nichols 公司设计的第一台900mm×10 层多段炉就是为Freeport硫磺公司的实验室建造的。1950年后,多膛炉开始应用于煤质活性炭的制造。在活性炭行业多膛炉常被称之为“耙式炉”,它是目前活性炭生产的主要炉型,在欧洲、美国及日本、韩国等国家尤为普遍,属于外热式移动床气固相反应装置,大多是由美国的Hankin-Nichols公司设计制造的。中国第一台活性炭活化多膛炉,其关键设备也是从美国HANKIN公司引进的,安装在大同三星力源炭素厂,于2002年10月投产。规格为25′9″(直径)×10炉层,设计能力为年产4000吨。它集合了炭化和活化两个工艺于一体。

  多膛炉的外壳体为钢制圆筒形,内壁砌筑耐火砖衬层,炉内用耐火砖砌拱形成数段炉床(多为4~12段)。在炉的中心安装由伞形齿轮驱动旋转的中心轴,中轴可以0.5~2rpm转速旋转。在中轴的两侧配装耙臂,耙臂上装有若干耙齿,中轴和耙臂都是双层构造,通空气冷却,冷却空气从轴的内管流向各个臂的内管,其从管外返回中轴,形成回路,成为热空气(200~260℃)。活化物料由炉顶投料,落在第一层炉的炉床上,由于耙臂及耙齿的搅拌作用移向中心或炉壁,假设第一层炉床将物料向内移动,物料从中心部的落料口落到第二层炉床上,第二层耙齿的搅拌方向与第一层相反,将物料推向炉壁,经多个落料孔坠落到第三层炉床上,在第三层物料将再次推向中心。依次类推,最后从底部出料口出料,多膛炉采用煤气加热,与物料呈逆流接触,将物料加热至反应温度,也有采用燃烧部分炭化料作为热源(内热式),或在某些特定炉床安装烧嘴用燃气或燃油直接加热,或另外设置燃烧室进行间接加热,但大多采用外热式,同时将出口的气体(活化反应可燃性尾气)或任意炉床段内的气体引回至其它任意炉床段内,以适当地调节温度与气氛。

内耙炉层           外耙炉层

多膛炉的优势

灵活性
HANKIN-NICHOLS多膛炉有着很大的灵活性,适合于多种类型的热处理。除了针对特殊应用场合可进行诸多结构变化外,它还可对温度和滞留时间进行大范围的精确控制。温度可控制在10℉,空气氧含量可控制在0.1%。进料口可安置在任何一炉层,热量能够被有效地使用。烟气可从顶部、底部、或中间炉层,以及这些炉层的组合排出。炉内气氛可以是氧化气氛、还原气氛或中性气氛,也可将同一多膛炉的不同炉层控制成不同的气氛。


炉层
不同炉层可以有着不同流速和不同的容积。比如某一层可以是还原气氛,而在另一层则可以燃烧废气释放热量。物料可与烟气流逆向、顺向或垂直流动,甚至可以在一个多膛炉的几个隔室里分别为不同的流向。根据需要,物料可从某一层进料或出料。


燃烧层
燃烧层,根据固、气相见热量与物质传递原则,提供了最经济的形式。在薄炉层中的固体物料可提高气-固接触面,该层物料顶部和底部的温度将降低到最小梯度。


搅拌
通过轻轻耙动对物料进行搅拌和翻动可确保产品的均匀度、帮助物料流动,保持整个炉床温度均匀。如需强化搅拌时,可选择每层配备4个耙臂的耙齿3个向前,1个向后的方式加强搅拌。


滞留时间
因为物料在炉膛内机械移动,所以可以准确地控制滞留时间。物料可以在各温度段、各炉层停留时间可以人为设定。