技术领域
[0001] 本
发明涉及活性炭再生技术领域，具体为一种炉管固定式活性炭干燥和再生一体炉。
背景技术
[0002] 目前可同时实现活性炭热法干燥和再生工艺有三种方法，一种是内热式
回转窑，热量通过炉尾的
燃烧器加热炉内活性炭，操作过程中需要准确控制
燃料和空气的比例，空气过少
温度达不到要求的温度，空气过多造成空气与活性炭反应燃烧，减少活性炭的再生得率，这种炉子只能再生颗粒活性炭，不能再生粉末活性炭，回转
破碎成粉末的活性炭无法收集，要么在回转窑内与
氧气反应烧掉，要么被烟气带出变成无用的飞灰。另外一种是塔式多段炉，这种炉子为立式结构，将炉子分成多个腔室，上部是干燥腔，下部是再生腔和冷却腔，加热是通过燃气烧嘴加热，与外热式再生炉类似火焰直接
接触活性炭，也存在外热式回转窑的问题，该种炉子也只能再生颗粒活性炭。第三种是外热式回转窑，使用电或者燃料外部加热，物料受热均匀并且可连续生产，其中炉管材料采用310S耐高温不锈
钢，饱和活性炭中
吸附有硫等各种
腐蚀性物质，在高温的情况下发生高温硫化腐蚀，即在700～1000℃的高温下，在其
晶界太量析出σ相，造成晶界附近贫Cr，从而降低了晶界抗硫腐蚀性能，使用寿命比较短，时间测试寿命只有2月，不能满足活性炭的再生生产。
[0003]
碳化
硅材料是高温
烧结出来的陶瓷，具有耐高温腐蚀和硬度高等的特点，同时热导率极高，可以快速将炉管外部的热量传到炉内，是理想的活性炭再生炉管材料，但是形状和材料尺寸受限，如直径600mm的碳化硅管长度最多600mm，无法满足长度10m的炉管要求。
发明内容
[0004] 本发明所解决的技术问题在于提供一种炉管固定式活性炭干燥和再生一体炉，以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005] 本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种炉管固定式活性炭干燥和再生一体炉，包括：干燥炉体、干燥炉搅拌装置、再生炉炉体、再生炉搅拌装置、粉末活性炭回收装置、燃气加热系统，所述干燥炉体的出料口通过管道连接于再生炉炉体的进料口将干燥后的活性炭物料输送到再生炉炉体内，所述干燥炉体内设有干燥炉搅拌装置，所述再生炉炉体内设有再生炉搅拌装置，所述再生炉炉体上侧通过再生废气烟道连接于粉末活性炭回收装置，所述干燥炉体、再生炉炉体内设有燃气加热系统，所述粉末活性炭回收装置包括回收装置壳体，所述回收装置壳体一端设有再生废气进口、另一端上侧设有回收装置烟气出口，靠近再生废气进口一端回收装置壳体下侧设有回收装置粉末活性炭物料出口，所述回收装置壳体内底部设有回收装置螺旋，回收装置螺旋一端连接于回收装置螺旋
电机，回收装置螺旋电机安装在回收装置壳体外侧。
[0006] 进一步地，所述干燥炉体包括干燥炉体钢结构，所述干燥炉体钢结构内设有干燥炉管，所述干燥炉管通过干燥炉管
支撑装置安装在干燥炉体钢结构内，所述干燥炉管外侧的干燥炉体钢结构上设有干燥炉体保温装置，所述干燥炉体钢结构两端安装在干燥炉头炉尾钢结构上，所述干燥炉体钢结构一端上侧设有干燥进料口、另一端下侧设有干燥出料口，所述干燥炉体钢结构上侧设有干燥废气排放口、干燥预热空气进口。
[0007] 进一步地，所述干燥炉搅拌装置包括干燥搅拌轴，所述干燥搅拌轴安装在干燥炉体内，所述干燥炉体内的干燥搅拌轴上设有若干干燥搅拌
叶片，所述干燥搅拌轴两端通过干燥
轴承座安装在干燥轴承座支撑上，所述干燥搅拌轴一侧连接有干燥搅拌电机。
[0008] 进一步地，所述再生炉炉体包括再生炉体钢结构，所述再生炉体钢结构两端安装在再生炉头炉尾钢结构上，所述再生炉体钢结构内设有再生炉管，再生炉体钢结构、再生炉头炉尾钢结构下端安装在设备底座上，所述再生炉管通过再生炉管支撑安装在再生炉体钢结构上，所述再生炉管外侧的再生炉体钢结构上设有再生炉体保温装置，所述再生炉体钢结构一端上侧设有再生炉炉体进料口、另一端上侧设有再生废气排出口，再生废气排出口下侧的再生炉体钢结构上设有再生出料口，再生废气排出口通过再生废气烟道连接于粉末活性炭回收装置。
[0009] 进一步地，所述再生炉搅拌装置包括再生搅拌轴，再生搅拌轴内设有
蒸汽通道，所述再生搅拌轴安装在再生炉炉体内，所述再生炉炉体内的再生搅拌轴上设有若干再生搅拌叶片，所述再生搅拌轴两端通过再生轴承座安装在再生轴承座支撑上，所述再生炉炉体内的再生搅拌轴上设有再生蒸汽
喷嘴，所述再生搅拌轴一端上设有再生蒸汽
旋转接头，所述再生炉炉体外侧的再生搅拌轴通过传动装置连接于再生搅拌电机。
[0010] 进一步地，所述燃气加热系统包括干燥加热腔、再生加热腔，所述干燥炉管设置在干燥加热腔内，再生炉管设置在再生加热腔内，所述干燥加热腔、再生加热腔之间设有热烟气连通管，所述干燥加热腔一侧设有干燥炉燃烧器、另一侧设有燃烧废气出口，所述燃烧废气出口一侧的干燥炉体上设有干燥温控
探头，所述干燥炉管下侧的干燥加热腔内设有干燥炉挡火板，所述再生炉管上侧的再生加热腔内设有再生炉挡火板，所述再生加热腔一侧设有再生炉燃烧器、另一侧设有再生温控探头。
[0011] 进一步地，所述的炉管固定式活性炭干燥、再生一体炉可以实现饱和活性炭在一体炉内实现干燥、再生、活化的全部过程，所述的饱和活性炭包括颗粒活性炭、粉末活性炭。
[0012] 进一步地，所述的干燥炉管材料采用310S
不锈钢，304不锈钢，316不锈钢、碳化硅中的一种；干燥炉管由若干干燥炉管支撑装置支撑，干燥炉管支撑由
耐火砖砌成或者耐火浇注料浇筑而成。
[0013] 进一步地，所述干燥搅拌叶片倾斜设置在干燥搅拌轴上，再生搅拌叶片倾斜设置在再生搅拌轴上，干燥搅拌叶片、再生搅拌叶片为310S不锈钢，304不锈钢，316不锈钢、碳化硅中的一种。
[0014] 进一步地，所述的干燥炉体保温装置由耐火陶瓷
纤维模
块和陶瓷纤维
棉构成；所述的再生炉体保温装置由耐火陶瓷纤维模块和陶瓷
纤维棉构成。
[0015] 进一步地，所述的再生炉管由碳化硅材料构成，所述的再生炉管由碳化硅粉末烧结而成，多个碳化硅炉管
单体通过管套或者止口方式组成炉管，碳化硅炉管单体之间处采用高温胶粘接，活性炭物料在炉管内被加热，活化再生。
[0016] 进一步地，所述的干燥炉体钢结构和再生炉体钢结构采用
碳钢或者不锈钢材料；所述的干燥炉体钢结构和再生炉体钢结构侧板是模块化的，通过
螺栓整体连接到炉体结构上。
[0017] 进一步地，所述的再生加热腔、干燥加热腔为由炉管和保温材料构成环形空间，分别设有干燥炉挡火板和再生炉挡火板，用于改变烟气的流通方向，更好的对炉体加热。
[0018] 进一步地，所述的燃气加热系统，通
过热烟气连通管将再生加热腔，干燥加热腔连通。再生加热腔通过再生炉燃烧器加热，由再生温控探头控制温度，再生温控探头与再生炉燃烧器的供气(
天然气)和空气供给系统联动，调节天然气供气量和空气量；每个再生炉包括多个独立的再生加热腔。
[0019] 进一步地，所述的干燥加热腔利用再生加热腔剩余的烟气热量加热，由干燥温控探头控制温度，如果热量不够可以通过干燥炉燃烧器补充热量，同样干燥温控探头与干燥炉燃烧器的供气(天然气)和空气供给系统联动，调节天然气供气量和空气量；每个干燥炉包括多个独立的干燥加热腔。
[0020] 进一步地，所述的独立的干燥加热腔和独立的再生加热腔数量可以一样，也可以不一样。
[0021] 进一步地，所述的粉末活性炭回收装置内有螺旋，螺旋的输送方向烟气的流动方向相反，可以将烟气中携带的部分粉末活性炭回推，从回收装置粉末活性炭物料出口排出。废烟气进入相应的废气处理装置，如旋
风分离器、布袋
除尘器，废气焚烧，
脱硫喷淋塔、烟囱等等。
[0022] 与
现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0023] 1.本发明采用310S耐高温不锈钢在再生饱和粉末活性炭时的使用寿命仅有半年，采用碳化硅材料做炉管的粉末活性炭再生炉的使用寿命可以达到10年；解决外热式回转炉310S耐热不锈钢高温腐蚀问题。
[0024] 2.由于炉体加热是外热式的，再生炉炉体内没有空气进入，彻底解决内热式回转炉燃烧过程中氧气控制不准确，氧含量过低造成的炉内温度达不到要求或者氧含量过高焚烧活性炭的问题，以提高活性炭再生得率。
[0025] 3.本发明通过粉末活性炭回收装置收集由于颗粒碳破碎而成粉末炭，解决干燥和再生过程中颗粒碳破碎成粉末活性炭后无法
回收利用的问题。
[0026] 4.本发明的结构设计兼具颗粒碳再生和粉末炭再生，解决了回转窑不能兼具颗粒碳再生和粉末炭再生的问题；干燥和再生
串联设计，很好地利用了再生燃气加热系统的富裕的热量，到达热量的最大利用。
[0027] 5.本发明采用炉管固定式结构，仅仅需要搅拌轴做回转运动，要求的回转功率小，炉体炉管固定设备结构简单，安装可靠，炉子的使用寿命长，维护方便；解决炉管回转式再生炉设备体积大，回转传动功率大，并且在回转过程中炉体会由于滚轮滚圈的安装不同心造成炉体上下窜动，炉体的所有重量都放在滚轮滚圈上滚轮滚圈的使用寿命短的问题。
附图说明
[0028] 图1为本发明的结构示意图。
[0029] 图2为本发明的粉末活性炭回收装置
[0030] 图3为图1的AA向剖视图。
具体实施方式
[0031] 为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
[0032] 如图1～3所示，一种炉管固定式活性炭干燥和再生一体炉，包括：干燥炉体1、干燥炉搅拌装置2、再生炉炉体3、再生炉搅拌装置4、粉末活性炭回收装置5、燃气加热系统6，所述干燥炉体1的出料口通过管道连接于再生炉炉体3的进料口将干燥后的活性炭物料输送到再生炉炉体3内，所述干燥炉体1内设有干燥炉搅拌装置2，所述再生炉炉体3内设有再生炉搅拌装置4，所述再生炉炉体3上侧通过再生废气烟道3.9连接于粉末活性炭回收装置5，所述干燥炉体1、再生炉炉体3内设有燃气加热系统6，所述粉末活性炭回收装置5包括回收装置壳体5.2，所述回收装置壳体5.2一端设有再生废气进口5.1、另一端上侧设有回收装置烟气出口5.4，靠近再生废气进口5.1一端回收装置壳体5.2下侧设有回收装置粉末活性炭物料出口5.6，所述回收装置壳体5.2内底部设有回收装置螺旋5.3，回收装置螺旋5.3一端连接于回收装置螺旋电机5.5，回收装置螺旋电机5.5安装在回收装置壳体5.2外侧。
[0033] 具体的，所述干燥炉体1包括干燥炉体钢结构1.5，所述干燥炉体钢结构1.5内设有干燥炉管1.6，所述干燥炉管1.6通过干燥炉管支撑装置1.3安装在干燥炉体钢结构1.5内，所述干燥炉管1.6外侧的干燥炉体钢结构1.5上设有干燥炉体保温装置1.2，所述干燥炉体钢结构1.5两端安装在干燥炉头炉尾钢结构1.8上，所述干燥炉体钢结构1.5一端上侧设有干燥进料口1.1、另一端下侧设有干燥出料口1.9，所述干燥炉体钢结构1.5上侧设有干燥废气排放口1.4、干燥预热空气进口1.7。
[0034] 具体的，所述干燥炉搅拌装置2包括干燥搅拌轴2.1，所述干燥搅拌轴2.1安装在干燥炉体1内，所述干燥炉体1内的干燥搅拌轴2.1上设有若干干燥搅拌叶片2.5，所述干燥搅拌轴2.1两端通过干燥轴承座2.2安装在干燥轴承座支撑2.4上，所述干燥搅拌轴2.1一侧连接有干燥搅拌电机2.3。
[0035] 具体的，所述再生炉炉体3包括再生炉体钢结构3.3，所述再生炉体钢结构3.3两端安装在再生炉头炉尾钢结构3.7上，所述再生炉体钢结构3.3内设有再生炉管3.5，再生炉体钢结构3.3、再生炉头炉尾钢结构3.7下端安装在设备底座3.4上，所述再生炉管3.5通过再生炉管支撑3.2安装在再生炉体钢结构3.3上，所述再生炉管3.5外侧的再生炉体钢结构3.3上设有再生炉体保温装置3.1，所述再生炉体钢结构3.3一端上侧设有再生炉炉体进料口、另一端上侧设有再生废气排出口3.8，再生废气排出口3.8下侧的再生炉体钢结构3.3上设有再生出料口3.6，再生废气排出口3.8通过再生废气烟道3.9连接于粉末活性炭回收装置5。
[0036] 具体的，所述再生炉搅拌装置4包括再生搅拌轴4.1，再生搅拌轴4.1内设有蒸汽通道，所述再生搅拌轴4.1安装在再生炉炉体3内，所述再生炉炉体3内的再生搅拌轴4.1上设有若干再生搅拌叶片4.4，所述再生搅拌轴4.1两端通过再生轴承座4.3安装在再生轴承座支撑4.2上，所述再生炉炉体3内的再生搅拌轴4.1上设有再生蒸汽喷嘴4.5，所述再生搅拌轴4.1一端上设有再生蒸汽旋转接头4.7，所述再生炉炉体3外侧的再生搅拌轴4.1通过传动装置连接于再生搅拌电机4.6。
[0037] 具体的，所述燃气加热系统6包括干燥加热腔6.9、再生加热腔6.10，所述干燥炉管1.6设置在干燥加热腔6.9内，再生炉管3.5设置在再生加热腔6.10内，所述干燥加热腔6.9、再生加热腔6.10之间设有热烟气连通管6.4，所述干燥加热腔6.9一侧设有干燥炉燃烧器
6.6、另一侧设有燃烧废气出口6.8，所述燃烧废气出口6.8一侧的干燥炉体1上设有干燥温控探头6.7，所述干燥炉管1.6下侧的干燥加热腔6.9内设有干燥炉挡火板6.5，所述再生炉管3.5上侧的再生加热腔6.10内设有再生炉挡火板6.2，所述再生加热腔6.10一侧设有再生炉燃烧器6.1、另一侧设有再生温控探头6.3。
[0038] 具体的，所述的炉管固定式活性炭干燥、再生一体炉可以实现饱和活性炭在一体炉内实现干燥、再生、活化的全部过程，所述的饱和活性炭包括颗粒活性炭、粉末活性炭。
[0039] 具体的，所述的干燥炉管1.6材料采用310S不锈钢、304不锈钢、316不锈钢或者碳化硅中的一种；干燥炉管1.6由若干干燥炉管支撑装置1.3支撑，干燥炉管支撑由耐火砖砌成或者耐火浇注料浇筑而成。
[0040] 具体的，所述干燥搅拌叶片2.5倾斜设置在干燥搅拌轴2.1上，再生搅拌叶片4.4倾斜设置在再生搅拌轴4.1上，干燥搅拌叶片2.5、再生搅拌叶片4.4为310S不锈钢、304不锈钢、316不锈钢、碳化硅中的一种。
[0041] 具体的，所述的干燥炉体保温装置1.2由耐火陶瓷纤维模块和陶瓷纤维棉构成；所述的再生炉体保温装置3.1由耐火陶瓷纤维模块和陶瓷纤维棉构成。
[0042] 具体的，所述的再生炉管3.5由碳化硅材料构成，所述的再生炉管3.5由碳化硅粉末烧结而成，多个碳化硅炉管单体通过管套或者止口方式组成炉管，碳化硅炉管单体之间处采用高温胶粘接，活性炭物料在炉管内被加热，活化再生。
[0043] 具体的，所述的干燥炉体钢结构1.5和再生炉体钢结构3.3采用碳钢或者不锈钢材料；所述的干燥炉体钢结构1.5和再生炉体钢结构3.3侧板是模块化的，通过螺栓整体连接到炉体结构上。
[0044] 具体的，所述的再生加热腔6.10、干燥加热腔6.9为由炉管和保温材料构成环形空间，分别设有干燥炉挡火板6.5和再生炉挡火板6.2，用于改变烟气的流通方向，更好的对炉体加热。
[0045] 具体的，所述的燃气加热系统6，通过热烟气连通管6.4将再生加热腔6.10，干燥加热腔6.9连通。再生加热腔6.10通过再生炉燃烧器6.1加热，由再生温控探头6.3控制温度，再生温控探头6.3与再生炉燃烧器6.1的供气(天然气)和空气供给系统联动，调节天然气供气量和空气量；每个再生炉包括多个独立的再生加热腔6.10。
[0046] 具体的，所述的干燥加热腔6.9利用再生加热腔6.10剩余的烟气热量加热，由干燥温控探头控制温度，如果热量不够可以通过干燥炉燃烧器补充热量，同样干燥温控探头6.7与干燥炉燃烧器6.6的供气(天然气)和空气供给系统联动，调节天然气供气量和空气量；每个干燥炉包括多个独立的干燥加热腔6.9。
[0047] 具体的，所述的独立的干燥加热腔6.9和独立的再生加热腔6.10数量可以一样，也可以不一样。
[0048] 具体的，所述的粉末活性炭回收装置5内有螺旋5.3，螺旋的输送方向烟气的流动方向相反，可以将烟气中携带的部分粉末活性炭回推，从回收装置粉末活性炭物料出口5.6排出。废烟气进入相应的废气处理装置，如旋风分离器、布袋除尘器，废气焚烧，脱硫喷淋塔、烟囱等等。
[0049] 本发明的搅拌装置具有物料搅拌和推动物料沿炉管轴向前进的功能，搅拌使活性炭物料在炉管内不断翻动受热均匀；搅拌轴在减速机的带动下，做回转运动，减速电机采用
变频器控制，通过调整搅拌轴的转速，调整再生炉的产量和再生炭的品质；再生搅拌轴4.1是一个中空的耐热不锈钢钢管，外表面采用高温涂料防腐，蒸汽由这个中空的管道输送到蒸汽喷嘴4.5，蒸汽喷嘴可以是1个也可以是多个；再生搅拌轴4.1与蒸汽旋转接头4.7连接，蒸汽通过旋转接头连接引入搅拌轴中心管，通过蒸汽喷嘴4.5喷入炉体，使蒸汽与活性炭在高温下发生活化反应。
[0050] 工作时，饱和活性炭由
输送机按照一定的速度送到干燥进料口1.1，饱和活性炭在干燥炉体1内随着干燥搅拌轴2的转动持续搅拌和连续向前，温度沿物料运动方向逐步上升完成干燥，干燥完成的饱和活性炭通过干燥出料口(再生进料口)1.9进入再生炉体内部再生，
蒸发出来的
水分伴随预热空气由干燥废气排放口1.4排出。废烟气进入相应的废气处理装置，如旋风分离器、布袋除尘器，烟囱等后外排。
[0051] 进入再生炉体3的饱和活性炭随着再生搅拌轴4的转动被持续搅拌和连续向前，温度沿物料运动方向逐步上升，活性炭吸附的有机物随着温度的升高逐渐蒸馏出来，大分子
热解成小分子也被蒸馏出来，达到活化温度后通入高温蒸汽活化，实现活性炭的再生处理。高温烟气经过高温除尘，焚烧炉焚烧，将有机物分解成二氧化碳和水蒸气，喷淋等工艺到达国家气体排放标准。
[0052] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述
实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的
权利要求书及其等效物界定。
