活性炭生成設備---斯列普爐的簡介及其活化原理

文章來源：syhxt 更新時間：2023-05-12

斯列普爐是我國于20世紀50年代從前蘇聯引進的活化設備，經過國內幾代科研人員的不斷改進和完善，工藝技術已非常成熟，目前斯列普爐是國內煤基活性炭生產企業主要采用的活化設備。它的主要優點是正常生產時不需要外加熱源，活化時產生的水煤氣通過燃燒保持活化爐的自身熱平衡，同時電耗低;能同時生產多個原料品種的活性炭，對國內外活性炭多品種的市場需求適應性比較好;易于控制，操作穩定，日常維護工作量小;產品質量均勻，產品得率較高;設備使用壽命長(生產煤基活性炭一般可使用6-9年)。斯列普爐的主要缺點是結構復雜，建設周期較長，開、停爐困難，更換原料及調整工藝過程慢，難于實現機械化生產，并且對原料粒度及堆密度有一定的要求。
　　 斯列普爐主要由活化爐本體、下連煙道、上連煙道、蓄熱室四部分所組成?；罨癄t本體上部有加料槽，下部有卸料器?；罨癄t本體爐膛正中間有一堵耐火磚墻將本體分成左、右兩個半爐，左、右兩個半爐通過下連煙道相互連通。每臺斯列普爐有兩個上連煙道和兩個蓄熱室，每個蓄熱室分別通過一個上連煙道與活化爐本體的一個半爐相連?；罨癄t本體爐膛內是由爐芯和煙道兩部分組成，爐芯由20多種特異形耐火磚砌筑構成產品道和活化氣體的水平氣道，并分成若干個互不相通的活化槽，所以一臺斯列普爐可以同時生產若干個不同品種的活性炭，每個活化槽自上而下分為預熱段、補充炭化段、活化段和冷卻段。爐芯與活化爐爐墻之間留有一定的空間，并用耐火磚板分隔成上近煙道、上遠煙道、中部煙道、下近煙道和下遠煙道。為保證混合氣體在煙道內充分燃燒并保持爐內溫度恒定，在上遠煙道、中部煙道、下遠煙道及下連煙道的爐墻體上設有空氣進口，以便從外部通入適量的空氣進行燃燒。為控制活化反應，保證不從爐頂、爐底進人多余的空氣，在爐頂加料槽裝有鐵蓋并加以水封，爐底出料處設有汽封裝置。
(1)斯列普爐的物料流程物料裝人炭斗，用電葫蘆提到活化爐頂部的加料槽內，借助重力作用炭料沿活化槽緩慢下行，先后經過預熱段、補充炭化段、活化段、冷卻段，最后由下部卸料器卸出。物料在預熱段利用爐內熱量預熱除去水分;在補充炭化段，炭被高溫活化氣體間接加熱，使物料的溫度不斷提高，進行補充炭化;在活化段，產品道與活化氣體通道垂直方向相通，物料與水平方向流動的活化氣體直接接觸進行活化;在冷卻段，產品熱量通過爐壁散熱進行自然冷卻。
　 (2)斯列普爐的活化氣體混合物流程當左半爐的煙道閘閥關閉，右半爐的煙道閘閥打開時，水蒸氣從左半爐的蓄熱室底部通人，水蒸氣上升與上部被加熱的熾熱的格子磚進行熱交換，水蒸氣溫度由155提高到1000~ 11000C，此時的高溫水蒸氣從左蓄熱室頂部的上連煙道進人左半爐，然后水蒸氣混合氣體自上而下曲折運動。當水蒸氣流過活化段時與活化道內的物料直接接觸進行活化，這時C與水蒸氣發生一系列化學反應，產生大量含有CO, H2, CH;等的水煤氣，由于這些反應是吸熱反應，致使爐內溫度逐漸下降。因此這時的左半爐稱為冷卻半爐，左半爐中剩余的水蒸氣和反應生成的水煤氣經下連煙道進人右半爐，混合氣體在右半爐中自下而上曲折運動，同時在右半爐的不同位置上和上連煙道中通人二次空氣，使混合氣體中的可燃氣體燃燒放出大量的熱量，維持活化需要的溫度。這時，右半爐稱為加熱半爐。燃燒生成的高溫煙道氣由上連煙道進人右半爐蓄熱室，由上向下流動，把上一周期被水蒸氣冷卻的格子磚重新加熱，煙道氣的溫度從1000^-11000降至300 ^ 400 *C，最后從右蓄熱室底部排人煙囪.完成一次這樣的操作周期時間為30min，然后進行切換活化氣體混合物的流向，即右半爐的煙道閘閥關閉，左半爐的煙道閘閥打開，水蒸氣從右蓄熱室的底部進人，按照上述相反方向的流動，煙道氣最后從左蓄熱室的底部排人煙囪，如此反復周期操作。.在冷卻半爐中，也需要通人少量空氣，尸方面防止爐內混合氣體壓人空氣管道，另一方面使爐內產生的水煤氣部分燃燒放出的熱量彌補因活化吸熱反應的熱量損失，從而使活化段的溫度保持在850℃^-950℃

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