摘 要: 通过对生产活性炭的炭化炉做改造,利用外热式炭化炉进行自产炭化料的生产,进而生产出质量稳定、成
随着国家对环保的要求慢慢地提高,有关部门对钢 铁厂、电厂、污水处理厂等工业单位所排放的烟气中 的 SO2 标准越来越严格,这些工业单位都急需大量的活 性炭来处理废气废水中的 SO2 等污染物。目前,中国有 大量的活性炭生产厂商,为了在激烈的市场之间的竞争中占 有一席之地,它们唯有改进生产的基本工艺,降低生产所带来的成本, 产出更多的优质活性炭。但是,外购炭化料生产活性 炭的成本高,产品质量不稳定。因此,对炭化炉进行 改造,利用外热式回转炭化炉生产炭化料,进而生产 出优质的活性炭。
收稿日期:2018-08-14 作者简介:陈 杰,1988年生,男,山西天镇人,2014年毕业于河 南理工大学化学工程与工艺专业,助理工程师。
道外,通过热辐射加热物料管道,为物料炭化提供热 源。多余的挥发分气体进入余热锅炉焚烧炉,为余热锅 炉提供热量,真正的完成了炭化过程中的干馏工艺。这种 方法既环保,又节能[1]。
境恶劣,且没办法保证生产安全。 针对以上炭化过程中存在的问题,相关工作人员
集思广益,决定对炭化炉进行如下改造:a) 调整炉内 热流板的位置。炉内热流板原来在炉中热电偶与炉尾 热电偶之间,导致炉温偏高,且炉尾温度不宜调整。 现将其位置调在炉中与炉头之间,且偏向炉头。经过 改造,炭化炉的温度易于调控,炉尾温度降到合理的 区间。原煤入炉后,受热均匀,炭化深度基本一致, 物料表面光度好,强度高,炭化均匀;b) 下料板的改 造。原下料板孔径 35 mm,非常容易导致炭化料堵塞。 现将下料板的孔径扩大,改为 60 mm~70 mm,使下 料顺畅;c) 挥发分气体道改造。由原来的先横后斜改 为现在的直接斜管连接。同时,在管道内用耐火特异 型砖砌筑,并在管道的两端开两个进风口。这样,使 得管道内的粉尘、焦油等可燃物可以高温燃烧,且对 管道没有一点损坏,保证了气道畅通。
c) 炭化炉的下料板孔径设计是 35 mm,偏小,导 致下料不畅,炭化料堵塞;
d) 炭化炉的热源全部来自物料炭化过程中产生的 挥发分气体燃烧所释放的热量。当挥发分气体被引入 焚烧炉时,因为管道先横后斜,且管道无保温,致使挥 发气中的粉尘、焦油等易聚集,堵塞管道,炭化产生的 烟气无法到达焚烧炉,从炭化炉炉头外溢,导致炭化炉 无法正常调整温度,不能够实现连续生产。同时,车间环
理论上讲,这种炭化炉经济、环保、适用,但在实 际生产操作中,发现炉体设计存在一定的偏差,且不 能保证连续生产。
a) 由于炉内热流板的位置不够合理,导致炉温偏 高,炉尾温度在 270 ℃~280 ℃降不下来,致使原煤 入炉后急剧受热,原煤外表发生鼓泡现象,而里面却没 有被炭化。这样,炭化过程没有起到真正的初步造孔作 用,没有为后续的活性炭加工形成初步骨架;
为了生产出优质的活性炭,降低生产所带来的成本,笔者 立足大同地区周边的煤矿,通过采样,对煤的内水、 灰分、挥发分、硫含量以及煤的黏结性、耐热性等 一系列指标做多元化的分析,确定适合生产活性炭的原煤。
在生产炭化料的过程中,利用外热式回转炭化炉 生产炭化料。外热式回转炭化炉是中国自主研发的一 种新型高效环保产品,它的特点是物料不与氧和明火 接触,物料无烧蚀,物料受热均匀,得率高,生产能 力强。该炉体内均匀分布多个炭化料道,物料被均匀 分布在各个料道内。物料在炭化炉中被加热炭化的同 时析出大量的挥发分气体,析出的气体经炭化炉两侧 的挥发分管道引入焚烧炉 (两台焚烧炉,一台高温烟 气焚烧炉,一台余热锅炉焚烧炉) 中,一部分经高温 烟气焚烧炉配风燃烧,产生大量的高温气体 (900 ℃ 左右),通过高温废气管道进入炭化炉炉体中、物料管
b) 损料、碎料现象严重,而且炭化料的质量也无 法满足活性炭的后续加工、生产和销售。炭化料技术 指标如表 1 所示;