一种新型的活性炭再生炉

本实用新型涉及工业窑炉类，特别涉及一种新型的活性炭再生炉。

目前，活性炭作为一种性能优良的吸附剂广泛地应用于化工、冶 金和环保等工业领域。但用过的活性炭或称失活了的活性炭必须通过 再生工艺才能取得活性，而重新投入使用。其再生方法按其原理主要 分为化学再生和物理再生。化学再生使用化学药剂如硫酸、盐酸、硝 酸等做再生药剂，物理再生如加热再生。在工业生产中，高温加热再 生对于有机物中毒的活性炭十分有效，而且不引入药剂，因此高温再 生法得到广泛的使用。对于处理量较大的活性炭再生设备而言，再生 所需热源主要是由燃料燃烧供给，其优点是供热能力强、再生成本低， 设备造价低；而对于再生量较小的活性炭再生设备而言，使用电热再 生就十分方便而且操作简单。

黄金工业使用果壳或果核生产的活性炭作为吸附金的介质，同样 存在活性炭的再生问题，由于大部分黄金厂矿需要再生的活性炭量均 比较小，一般仅为100～500kg/d，因此，使用电热再生炉就比较合适。

电热式活性炭再生炉按加热方式可分为外热式和内热式两种。目 前，工业上使用的内热式再生炉，其加热电极的位置和炭的运动形式 有所不同，因此其性能也有较大的不同；按照中国专利：ZL8510061.9 号技术制造的再生炉，其加热电极安装在圆锥状的加热炉体内的两个 侧面，属于间歇式再生炉，每次再生前先将炭装入锥体内，然后用振 动电机使锥体内的炭层发生振动，在其两侧的两电极间加135～220V 的直流电，作为导体的炭层在电流的作用下产生热量，在10多分钟的 时间里将自身加热到800℃左右，达到再生地目的，再生的炭从锥体 下部卸出，再准备进行下一次再生。

按ZL9620904.6号专利技术制造的活性炭再生炉是一种卧式炉， 炉腔为有一定倾角的长方形体，炭从炉腔较高的一端连续加入炉腔中， 多组成对的加热电极垂直安装在炉体的两侧，炉体下部设振动电机， 使炭均匀地分布在炉腔中并不断地向炉腔后部运动，炭层在每一对电 极间承受60～110V的电压，电流通过炭层而产生热量，因此在炭运动 到炉腔后部时已被加热到800℃左右，达到再生目的，从炉中排出。

立式再生炉为一垂直的长方形腔体，腔体两侧安装多对电极，相 当于把卧式再生炉立起来安放，炭从上部加入，在炉腔下部通过排料 机排出再生的炭。

根据其原理和工业应用情况，以上三种再生炉都存在一定的问题：

首先，按ZL8510061.9号专利技术制造的间歇式再生炉，由于热 量不能重复利用，电耗大，一般达到1.5～2.0kwh/kg炭，由于振动和 不断地重复性开停，部件故障率高，由于炭层温度不断升高，要求电 源能有较强的自动调节电功率功能，因此对电源要求较高，电源设备 造价相应的也高。

再者，按ZL9620904.6号专利技术制造的卧式再生炉由于能利用 再生后炭所带的一部分热量，电耗降到1kwh/kg炭，但同样存在机械 故障率高及电控部分功能缺陷，尤其是电极距离过小，由于炭层的电 阻随炭层厚度增加而增大，电极距离过小易造成电流过大引起电极烧 损等问题，设备造价也高，由于振动排炭处炭粉尘大，操作环境恶劣， 炭磨损大。

另外，立式再生炉电耗有所降低，约为0.8kwh/kg炭，机械故障 少，但由于电加热形式与卧式相同，电控设备复杂，造价高，电器问 题仍然影响其推广应用。

本实用新型的目的就是针对上述三种常用内热式活性炭再生炉存 在的缺点，而提供一种新型的活性炭再生炉。

本实用新型的技术方案：

本实用新型主要是由炉壳、绝热层、工作电极、预热电极、安全 电极、炉内衬、出料器、测温元件及电控器等所组成，其整体为立式 炉型，炉壳的形状为一长方体，其内部衬有绝热层，绝热层由绝热材 料制成，炉体内的绝热层中设有三个圆形炉腔，炉腔内延垂直方向套 设有炉内衬及电极，其中，接相线工作电极设于炉腔的中上部，接零 线的工作电极(同时也是安全的电级)设于其下部，两者相距为400 ～1000mm，安全电极(接零线)设于炉腔的顶部，与接相线的工作电 极相距400～1000mm，预热电极接零线设于接相线的工作电极的下部， 两者相距为50～300mm，各电极与炉内衬的内外径相同，电极由石墨 制成，其形状为圆环状，内径为80～250mm，壁厚为30～100mm，高度 为40～150mm，炉内衬由耐热材料制成，炉体的底部为冷却段，冷却 段下部设有出料器，由于炉体上下部的电极均接电源零线，保证了炭 斗及出炭处的对地电压为零，防止操作生产人员触电，电控框用来向 炉内供电及控制生产过程。

下面结合附图说明本实用新型的结构及实施例：

如附图1至附图8所示，本实用新型主要是由炉壳(1)、绝热层 (2)、接相线工作电极(3)、预热电极(4)、接零线工作电极(5)、安全 电极(6)、炉内衬(7)、炭斗(8)、出料器(10)及电控柜(13)所组成， 其整体为一立式炉型，以方便炭的进出，炉壳(1)的形状为一长方体 型，其内部衬有绝热层(2)，绝热层(2)由绝热材料制成，绝热层(2) 中设有三个等距分布的圆型炉腔(21)，炉腔(21)内延垂直方向套设有 炉内衬(7)及各电极，其中炉内衬(7)与各电极的内外径相同并上、下 隔设，接相线工作电极(3)设于炉腔(21)的中上部，接零线的工作电 极(5)设于接相线工作电极(3)的下部，两者相距为400～1000mm，安 全电极(6)套设于炉腔(21)的顶端与接相线工作电极(3)相距400～ 1000mm，预热电极(4)设于接相线工作电极(3)的下部，两者相距为50 ～300mm，接零线的工作电极(5)的下部炉堂(71)内设有测温元件(12)， 以测试出炭的温度；各个电极由石墨制成，其形状为圆环状，内径为 80～250mm，壁厚为30～100mm，高度为40～150mm，电极的壁从外向 内攻有不透的螺孔(31)，以便将电极与电源相接，同时在炉内与螺孔 (31)相对的绝热层(2)及炉壳(1)位置设有螺栓孔(22)以方便螺栓穿过； 炉子的下部设有冷却段(9)，其高度为300～500mm；其以水蒸汽冷却与 空气冷却相结合方式将再生后的炭冷却到燃点以下，防止再生炭排出 后烧损，同时也起到活化作用；冷却段(9)的下部设有出料器(10)， 其作用是使再生炭排出，出料器(10)由电机支架(101)、振动电机 (102)、调整螺杆(103)、弹簧(104)、螺帽(105)、出料台(106)所组 成，电机支架(101)设于出料台(106)的下面，振动电机(102)设于电 机支架(101)内，出料台(106)的四周设有调整螺杆(103)，调整螺杆 (103)穿过炉台(111)并套设弹簧(104)后以螺帽(105)锁固，整个炉子 由支撑架(11)支撑直立；电控柜(13)用来控制本实用新型的炉内温度 及工作程序，其内设有三个交流接触器(133)，以分别控制接相线工 作电极(3)、振动电机(102)、预热电极(4)以及接零线的工作电极(5)、 安全电极(6)的工作，其中，测温元件(12)的温度信号传输给温控器 (131)，温控器(131)控制预热电极(4)的通断电，在正常生产条件下， 炉内的温度是用电流控制器(132)通过控制通过工作电极之电流的大 小来控制的。

本实用新型具有以下优点：

1、由于没有运动部件，机械故障率极低。

2、由于工作电极距离较大，其间炭层电阻较大，不易造成电流 过大而烧损电器设备或电极。

3、通过预热电极解决了在启动时因两工作电极距离远不能有明 显的电流难以升温而距离近又易电流失控造成电器损坏或电极烧损的 难题。

4、由于高温炭均在与外界隔绝的炉腔内，而排出的炭经过水蒸 汽降温，所以炭的损失很小、再生效果好，吸附率可为新炭的90～ 105％。

5、炉腔体中热气体向上运动而排出的过程也是进料被预热的过 程，电能利用率高，电耗约0.8kwh/kg(湿炭)。

6、解决了电力与人身安全的矛盾。

7、使用220V电源的处理能力为10kg/h的单体设备尺寸约1000× 500×2800mm，而使用三相电源的处理能力为30kg/h的一体化设备尺 寸也很小，大约为1500×500×2800mm，均可安装在普通的10m2平房 中。

图1为本实用新型的结构剖视示意图。

图2为图1的A-A向剖视示意图。

图3为本实用新型的电极剖视示意图。

图4为本实用新型的电极俯视示意图。

图5为本实用新型的炉内衬剖视示意图。

图6为本实用新型的炉内衬俯视示意图。

图7为本实用新型的绝热层剖视示意图。

图8为本实用新型的绝热层俯视示意图。

图9为本实用新型的电控器电原理图。

(1)为炉壳、(2)为绝热层、(21)为炉腔、(22)为螺栓孔、(3)为 接相线工作电极、(4)为预热电极、(5)为接零线工作电极、(6)为安 全电极、(7)为炉内衬、(71)为炉膛、(8)为炭斗、(9)为冷却段、(10) 为了料器、(101)为电机支架、(102)为振动电机、(103)为调整螺杆、 (104)为弹簧、(105)为螺帽、(106)为出料台、(11)为支撑架、(111) 为炉台、(12)为测温元件、(13)为电控柜、(131)为温控器、(132)为 电流控制器、(133)为交流接触器。

下面结合附图说明本实用新型的实施例：

如附图1、附图9所示，当从炭斗(8)中向炉内注满待再生的炭 后，启动出料器(10)的振动电机(102)，合上预热电极(4)的电源，再 经过预热电极(4)和上部的接相线工作电极(3)之同的炭层被不断地加 热，并向下运动，直到两工作电极(3)、(5)同的炭层温度较高，通过 较大电流时停止预热，靠两工作电极(3)、(5)加热炭层，以电控柜 (13)中的电流控制器(132)来控制电流值以满足处理要求，当下部接 零线工作电极(5)附近的温度仪表显示下部炭层温度已经达到再生所 要求的温度时，开始向冷却段(9)加水蒸汽，使炭冷却到燃点以下， 接收合格的再生炭，在设备运行过程中，可随时向炭斗(8)中加炭， 随时从出料器(10)中出灰，炉中上、下设置的安全电极(6)、工作电 极(5)固接零线以防止生产操作人员触电，发生危险。

对于不同处理量，有两种不同的实施方法：

1、对于生产能力小的、10kg/h的再生炉，可将三个炉腔减少到 一个炉腔，制成单相200V电源供电的再生炉。温控器和电流控制器均 为单台。

2、对于生产能力较大的再生炉，使用三个炉腔的再生炉结构， 由三相电源按星形接法供电，每个炉腔均为200V电源，温控器和电流 控制器均为三台。