установка для производства активированного угля

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ, включающая печь карбонизации сырья и печь активации карбонизата, отличающаяся тем, что, с целью повышения механической прочности активированного угля, в нее включены емкость с кислородом и последовательно соединенные между собой холодильник и пневмокамера, связанная с пневмотранспортной магистралью, причем емкость с кислородом соединена с пневмокамерой, холодильник - с печью карбонизации сырья, а пневмотранспортная магистраль - с печью активации карбонизата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к установке для производства дробленого активированного угля из природного сырья, в частности из скорлупы абрикосовой косточки, и может быть использовано в сорбционных процессах.

Целью изобретения является повышение механической прочности активированного угля.

На чертеже показана предлагаемая установка.

Установка для производства активированного угля содержит бункерную секцию 1 для сырьевого материала, например дробленой скорлупы абрикосовой косточки. После бункерной секции 1 размещена вращающаяся печь 2 карбонизации сырья в условиях внешнего обогрева. У этой печи 2 выход 3 для летучих продуктов карбонизации связан с дожигательной камерой 4, которая оснащена магистралью 5 для подачи части дымовых газов в дымовую трубу 6 и магистралью 7 для возврата необходимого количества дымовых газов во внешний обогревательный муфель реторты 8 печи 2. Выход 9 указанного муфеля через выбросную магистраль 10 связан с дымовой трубой 6. Установка оснащена холодильником 11 сыпучего карбонизата, размещенным после печи 2 карбонизации сырья. На выходе из холодильника 11 размещена смесительная пневмокамера 12 для насыщения карбонизата кислородом, встроенная в пневмотранспортную магистраль 13 для пневмотранспорта сыпучего полуфабриката к печи 14 активации карбонизата. Окончание магистрали 13 образовано циклоном 15, у которого выход 16 для транспортирующего агента связан через магистраль 17 с дожигательной камерой 4. Начало магистрали 13 образовано воздухозаборником 18, параллельно которому установлена емкость 19 с кислородом в виде кислородной газобаллонной рампы. Печь 14 активации карбонизата оборудована системой 20 пронизывания слоя карбонизата парогазовым активирующим агентом. Выход 21 печи 14 для летучих продуктов активации связан через магистраль 22 с дожигательной камерой 4. После печи 14 размещен ситовой сепаратор 23 для разделения продукта на гранулометрические фракции. Выход 24 сепаратора 23 выведен к затаривающему устройству 25 для развески активированного угля в транспортные контейнеры 26.

Установка работает следующим образом.

В бункерную секцию 1 засыпают сырье, представляющее собой дробленую скорлупу абрикосовых косточек, образованную на 83 мас.% фракцией частиц с размером 3 мм, влажностью 36 мас.%, зольностью 2,2 мас.%, прочностью на истирание по МИС-8 96%. Из бункерной секции 1 сырье со скоростью 5-7 кг/с подают в печь 2 карбонизации сырья, в которой осуществляют нагрев сырья в течение 30 мин до 760^оС с положительным градиентом подъема температуры по длине трассы, равным 120^оС/м. На выходе 3 из печи 2 карбонизации сырья собирают летучие продукты термического разложения сырья и направляют их в дожигательную камеру 4. Сгорающие в камере 4 летучие продукты образуют дымовые газы, нагретые до 1000-1100^оС. Эти дымовые газы после охлаждения до 850-900^оС частично возвращают к печи 2 карбонизации сырья, где их используют для косвенного нагрева сырьевого слоя. Отдавшие тепло отработанные дымовые газы направляют в дымовую трубу 6 при 200-300^оС. При прохождении сырья через печь 2 происходит преобразование его в карбонизат, обладающий степенью обгара 42 мас.%, зольностью 4,7 мас.%, прочностью 91%. Выходящий карбонизат направляют при 57^оС в холодильник 11, через который он проходит за 14 мин. Отрицательный градиент падения температуры по трассе прохождения через холодильник 11 выдерживают в пределах 110^оС. Из холодильника 11 выходит карбонизат, охлажденный до 55^оС, который подают со скоростью 5-7 кг/с в смесительную пневмокамеру 12. В этой пневмокамере 12 карбонизат омывается кислородом из емкости с кислородом 19 в виде газобалонной рампы, после чего поступает в пневмотранспортную магистраль 13, которая переносит его в циклон 15. Время контакта карбонизата с кислородом 3,7 с. В результате получают полуфабрикат, насыщенный 4 мас.% кислорода. Насыщенный кислородом полуфабрикат направляют в печь 14 активации карбонизата, работающую с пронизыванием слоя угля парогазовым активирующим агентом. В печи 14 активации полуфабрикат подвергают нагреву в течение 35 мин до 1070^оС с положительным градиентом подъема температуры по трассе 110^о С/м. Летучие продукты частичной газификации угля направляют через магистраль 22 в дожигающее устройство 4. На выходе из печи 11 активации карбонизата собирают уголь со степенью обгара 73 мас.% и направляют его в ситовой сепаратор 23, в котором отделяют гранулометрическую фракцию, на 70% образованную частицами с размером 2,7 мм. Из этой фракции формируют конечную продукцию, которую развешивают в транспортные контейнеры 26 емкостью 800-1000 кг. Составляющий продукцию активированный уголь обладает прочностью на истирание 90% и на раздавливание 20 кг/см². Объем микропор в угле составляет 0,4 см³/см³. Активность по бензолу 85 мин.

При производстве активированного угля в установке по прототипу прочность активированного угля на истирание 86%, а прочность на раздавливание 16 кг/см².