一种粉末活性炭生产装置的制作方法

本发明属于活性炭生产装置，具体涉及一种粉末活性炭生产装置。

背景技术：

1、活性炭作为一种多孔性含碳材料，因其优异的吸附性能、化学稳定性和再生能力，在环境保护、水处理、气体净化、催化剂载体及能源存储等领域有着广泛的应用。物理活化法是制备活性炭的重要技术之一，主要通过高温下与活化气体反应，使原料炭形成丰富的孔隙结构，从而增大其比表面积和吸附能力。活化气体的选择对活性炭孔隙结构的形成至关重要。常用的活化气体包括水蒸气(h2o)、二氧化碳(co2) 以及它们的混合物。水蒸气活化因其高效性和易操作性而被广泛应用，它能与炭表面的碳原子发生反应，生成氢气(h2)和一氧化碳(co)，同时促进孔隙的扩展和新孔隙的形成。二氧化碳活化则反应速率较慢，但能在较低温度下有效促进微孔的形成。在选定的活化气体氛围下，将炭化产物加热至800~1000℃的高温进行活化反应。此阶段，活化气体与炭表面的碳原子发生化学反应，导致碳骨架的消耗和孔隙结构的进一步发展。高温不仅加速了反应速率，还促进了孔隙的连通性和均匀性，形成了从微孔到大孔的多级孔隙结构。

2、中国专利cn210480885u公开的一种活性炭粉制造设备，包括了原料的碳化、活化、活化过程中引进蒸汽对碳化原料进行扩孔，定孔后的活性炭传输至雷蒙磨粉磨，最后进入旋风分离器得到活性炭粉，基本碳化完成的原料到达炭化炉末端后掉入活化炉中、撞击活化炉的内管，最终掉落至活化炉内壁，团状碳化原料得以打散，跟随活化炉的旋转动作朝向活化炉排料端行进，在活化炉的排料端设置蒸汽炉，蒸汽炉对活化炉内的碳化原料施以蒸汽，辅助均布的碳化原料活化扩孔。

3、然而一般的现有技术中活性炭在活化过程中，仅通过炭化、活化和磨粉的步骤一次完成活化，即先活化再磨粉或者先磨粉再活化。而炭化后产生的木炭颗粒如果进行短时间高强度的活化，则造成木炭颗粒外部活化完成，内部部分没有完全活化；而如果进行长时间的活化，则造成木炭颗粒内部活化完成，外部部分活化过度，造成活性炭的孔隙过大，导致将活化后的木炭颗粒磨成粉末状后的出现活化效果不均匀；如果将木炭颗粒先磨成粉末状再进行活化，则通过物理法活化过程会加入水蒸气，水蒸气会导致粉末状的木炭结成团，则同样会造成活化不均匀程度较大。同时仅通过一次活化的过程中木碳或者煤炭中会产生水煤气和二氧化硫等气体，难以进行分离回收和再利用。基于此，提出了一种粉末活性炭生产装置。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的单次活化导致的木炭颗粒内外活化程度不均匀的问题，本发明提供了一种粉末活性炭生产装置。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种粉末活性炭生产装置，包括炭化炉、初次活化炉、蒸汽炉和二次活化炉，所述炭化炉、初次活化炉和二次活化炉依次通过传送机构连通并用于传送物料，所述蒸汽炉连通至所述初次活化炉和二次活化炉内用于输入水蒸气，还包括初次破碎机和二次磨粉机，所述初次破碎机连通于所述炭化炉和所述初次活化炉之间用于破碎木炭，所述二次磨粉机连通于所述初次活化炉和所述二次活化炉之间用于将初次活化后的木炭颗粒磨粉。

4、进一步的，还包括第一收集罐，所述第一收集罐输入端分别连通至所述初次活化炉的第一活化室和二次活化炉的第二活化室内，所述第一收集罐的输出端连通至所述二次活化炉的第二燃烧室内，所述第一收集罐用于收集所述第一活化室和所述第二活化室内反应产生的水煤气，并将水煤气传输至所述第二燃烧室内燃烧。

5、进一步的，还包括燃料罐，所述燃料罐的输出端分别连通至所述初次活化炉的第一燃烧室和所述第二燃烧室内。

6、进一步的，还包括第二收集罐，所述第二收集罐的输入端连通至所述第二燃烧室内，所述第二收集罐的输出端连通至所述第二活化室内，所述第二收集罐用于收集所述第二燃烧室内生成的水蒸气和二氧化碳。

7、进一步的，所述第一收集罐与所述第二燃烧室之间设置有水煤气电磁阀，用于控制通入所述第二燃烧室内的水煤气的量，所述第二收集罐与所述第二活化室之间设置有二氧化碳电磁阀用于控制通入所述第二活化室内的二氧化碳的量。

8、进一步的，所述二次磨粉机包括外壳和内壳，所述内壳转动设置于所述外壳内，所述内壳由高到低分隔成若干层磨粉腔，每层所述磨粉腔通过筛板分隔，所述外壳顶部设置有电机，所述电机的传动轴向内壳内部延伸至每一所述磨粉腔内，所述传动轴在每一所述磨粉腔内均连接有若干打磨杆，每一所述打磨杆上均设置有若干打磨头，由上至下的磨粉腔内打磨杆上的若干打磨头直径逐层减小，且打磨头之间的间距逐层减小，筛板的筛孔也逐层缩小。

9、进一步的，所述内壳顶部侧壁环绕设置有齿牙，所述内壳与所述外壳之间设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述内壳外壁上的齿牙啮合，所述驱动齿轮与所述电机的传动轴之间通过相互啮合的从动齿轮传动连接，所述内壳与所述电机的传动轴转动方向相反。

10、进一步的，所述燃料罐和所述第一燃烧室之间设置有第一电磁阀，所述燃料罐和所述第二燃烧室之间设置有第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于控制通入所述第一燃烧室和所述第二燃烧室内氢气的量。

11、进一步的，所述第一活化室内设置有第一温度传感器，所述第二活化室内设置有二氧化碳传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、二氧化碳传感器与所述二氧化碳电磁阀均电连接至控制装置。

12、进一步的，所述蒸汽炉的液体管道环绕设置于所述炭化炉内，所述炭化炉用于制备木炭和为蒸汽炉提供热源。

13、本发明的有益效果为：

14、（1）通过在初次活化炉内的活化时间进行缩短，并且在初次活化炉内的反应温度处于较低的状态，使活化反应缓慢进行，使木炭颗粒的内外部的活化效果差异减小。在初次活化炉内完成初步活化后，将物料转移至二次磨粉机内，通过二次磨粉机将木炭颗粒磨成粉末状，再传输至二次活化炉内，在二次活化炉内的同样加入水蒸气，二次活化的温度相较于初次活化的温度高，在更高的温度下活化的反应速度也更快，可以在较短的时间内完成活化且木炭粉末结成团的概率也更小，对木炭粉末的活化均匀性影响较小；

15、（2）通过第一收集罐对第一活化室和第二活化室内反应后产生的气体的收集，可以使水煤气作为第二燃烧室的燃料，提高了反应副产物的利用效率的同时更加环保，避免了一氧化碳等有毒气体的泄露；

16、（3）第二燃烧室内，一氧化碳和氢气燃烧后会形成水蒸气和二氧化碳，通过第二收集罐对水蒸气和二氧化碳进行收集，并将水蒸气和二氧化碳充入第二活化室内，用于木炭粉末的活化，可以节约能源，在制备活性炭的过程中更加环保。

1.一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：包括炭化炉、初次活化炉、蒸汽炉和二次活化炉，所述炭化炉、初次活化炉和二次活化炉依次通过传送机构连通并传送物料，所述蒸汽炉连通至所述初次活化炉和二次活化炉内用于输入水蒸气，还包括初次破碎机和二次磨粉机，所述初次破碎机连通于所述炭化炉和所述初次活化炉之间用于破碎木炭，所述二次磨粉机连通于所述初次活化炉和所述二次活化炉之间用于将初次活化后的木炭颗粒磨粉。

2.根据权利要求1所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：还包括第一收集罐，所述第一收集罐输入端分别连通至所述初次活化炉的第一活化室和二次活化炉的第二活化室内，所述第一收集罐的输出端连通至所述二次活化炉的第二燃烧室内，所述第一收集罐用于收集所述第一活化室和所述第二活化室内反应产生的水煤气，并将水煤气传输至所述第二燃烧室内燃烧。

3.根据权利要求2所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：还包括燃料罐，所述燃料罐的输出端分别连通至所述初次活化炉的第一燃烧室和所述第二燃烧室内。

4.根据权利要求3所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：还包括第二收集罐，所述第二收集罐的输入端连通至所述第二燃烧室内，所述第二收集罐的输出端连通至所述第二活化室内，所述第二收集罐用于收集所述第二燃烧室内生成的水蒸气和二氧化碳。

5.根据权利要求4所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：所述第一收集罐与所述第二燃烧室之间设置有水煤气电磁阀，用于控制通入所述第二燃烧室内的水煤气的量，所述第二收集罐与所述第二活化室之间设置有二氧化碳电磁阀用于控制通入所述第二活化室内的二氧化碳的量。

6.根据权利要求5所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：所述燃料罐和所述第一燃烧室之间设置有第一电磁阀，所述燃料罐和所述第二燃烧室之间设置有第二电磁阀，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀用于控制通入所述第一燃烧室和所述第二燃烧室内氢气的量。

7.根据权利要求6所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：所述第一活化室内设置有第一温度传感器，所述第二活化室内设置有二氧化碳传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、第一电磁阀、第二电磁阀、二氧化碳传感器与所述二氧化碳电磁阀均电连接至控制装置。

8.根据权利要求4所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：所述二次磨粉机包括外壳和内壳，所述内壳转动设置于所述外壳内，所述内壳由高到低分隔成若干层磨粉腔，每层所述磨粉腔通过筛板分隔，所述外壳顶部设置有电机，所述电机的传动轴向内壳内部延伸至每一所述磨粉腔内，所述传动轴在每一所述磨粉腔内均连接有若干打磨杆，每一所述打磨杆上均设置有若干打磨头，由上至下的磨粉腔内打磨杆上的若干打磨头直径逐层减小，且打磨头之间的间距逐层减小，筛板的筛孔逐层缩小。

9.根据权利要求8所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：所述内壳顶部侧壁环绕设置有齿牙，所述内壳与所述外壳之间设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述内壳外壁上的齿牙啮合，所述驱动齿轮与所述电机的传动轴之间通过相互啮合的从动齿轮传动连接，所述内壳与所述电机的传动轴转动方向相反。

10.根据权利要求1所述的一种粉末活性炭生产装置，其特征在于：所述蒸汽炉的液体管道环绕设置于所述炭化炉内，所述炭化炉用于制备木炭和为蒸汽炉提供热源。