活性炭干燥装置及方法

技术领域

本发明涉及活性炭生产领域，具体地涉及一种活性炭干燥装置及方法。

背景技术

活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热解、活化加工制备而成，具有发达的孔隙结构、较大的比表面积和丰富的表面化学基团，特异性吸附能力较强的炭材料的统称。它具有吸附能力强、化学稳定性好、力学强度高等特点，在人们日常的生产、生活中具有广泛的运用。活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭，使水中一种或多种物质被吸附在活性炭表面而去除的方法，去除对象包括溶解性的有机物质，合成洗涤剂、微生物、病毒和一定量的重金属，并能够脱色、除臭、空气净化。

在制备活性炭之前需要对活性炭原料进行干燥处理，在整个活性炭制备过程中原料干燥处理是一项最基础的原料处理工序。目前，活性炭原料干燥处理的过程中，原料中夹杂的液态介质转化为气态介质，由于未能将湿度较高的气体及时排出，且跟随原料一并进入后续环节，导致原料二次吸附，影响干燥效果，进而影响活化效率和质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种活性炭干燥装置及方法，该发明能够解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明的第一个方面提供一种活性炭干燥装置，所述活性炭干燥装置包括：

运料机构，包括进料端和出料端，用于将物料从进料端运送至出料端；

加热机构，用于加热物料，以使得夹杂在物料中的液态介质转化成气态介质；

负压形成机构，用于在所述进料端形成负压，使得所述运料机构内的气态介质以与物料流动方向相反的方向从所述进料端排出。

本发明能够通过加热机构对物料进行加热，使夹杂在物料中的液体介质转化为气态介质，并通过负压形成机构在运行机构内形成负压，使得运料机构内的气态介质能够以与物料流动方向相反的排出，避免经过干燥处理的物料将湿度较高的气体再次吸附，能够提高干燥效果，提高活化效率和质量。

进一步地，所述进料端处设有进料系统。

进一步地，所述运料机构包括输送机构和用于驱动所述输送机构的驱动机构；

优选地，所述输送机构包括螺旋输送机。

进一步地，所述进料系统包括下料通道和排气通道；

或，

所述进料系统包括间隔设置的内部下料层和外部排气层，所述下料层内具有供物料通行的下料通道，所述下料层与所述排气层之间的间隙形成有供气态介质流通的排气通道。

进一步地，所述运料机构的顶部具有排气管道，所述排气管道的顶部具有贯通至其底部的通道，所述下料层的顶部与所述通道的顶部连接，其底部通过所述通道和进料端伸入所述运料机构内，所述排气层的顶部与所述通道的底部连接，其底部与所述下料端的周向侧壁连接。

进一步地，所述负压形成机构包括风机，所述风机上连接有进风管和排风管，所述进风管的另一端设置在所述排气管道的周边或与所述排气管道连通，所述排风管用于将从所述进风管内吸附的气态介质排出。

进一步地，还包括除尘机构，用于吸附从所述排气管道流出的气态介质中的粉尘颗粒，所述除尘机构包括旋风除尘器，所述旋风除尘器连接在所述进风管上。

进一步地，所述进料端和所述出料端处皆设有关风机。

本发明的第二个方面提供一种活性炭干燥方法，包括上述中任意一项所述的活性炭干燥装置，加热物料使物料中的液体介质转化成气态介质并以与物料流动方向相反的方向排出，包括以下步骤：

物料通过进料端进入运料机构，运料机构将其从进料端输送至出料端；

加热机构对运料机构进行加热，使位于其内部的物料充分吸收热量，以使得夹杂在物料中的液态介质转化成气态介质；

负压形成机构运行，在所述进料端形成负压，使得所述运料机构内的气态介质以与物料流动方向相反的方向从所述进料端排出。

进一步地，加热所述运料机构，使其内部的温度从进料端至出料端逐步递增。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明的一种实施方式中的进料系统的结构示意图。

附图标记说明

1螺旋输送机；2进料系统；21下料层；22排气层；23下料通道；24排气通道；3排气管道；4风机；41进风管；42排风管；5旋风除尘器；6关风机；71加热炉；72天然气烧嘴；81电机；82齿轮；83链条。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指在装配使用状态下的方位。“内、外”是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

为了实现上述目的，本发明的第一个方面中提供了一种活性炭干燥装置，如图1-图4所示，所述活性炭干燥装置包括：

运料机构，包括进料端和出料端，用于将物料从进料端运送至出料端；

加热机构，用于加热物料，以使得夹杂在物料中的液态介质转化成气态介质；

负压形成机构，用于在所述进料端形成负压，使得所述运料机构内的气态介质以与物料流动方向相反的方向从所述进料端排出。

具体而言，物料从进料端进入运料机构内，并在运料机构的作用下往出料端方向移动，于此同时，加热机构对运料机构进行加热，使得位于其内部的物料充分吸收热量，从而将夹杂在物料中的液体介质转化为气态介质，进一步对物料进行干燥，产生的气态介质由于负压形成机构的作用将从进料端排出，及与物料流动方向相反的方向排出，避免湿度较高的气体未能及时排出，且跟随原料一并进入后续环节，导致原料二次吸附，通过上述设置能够提高设备对物料的干燥效果，提高活化效率和质量。

本发明能够通过加热机构对物料进行加热，使夹杂在物料中的液体介质转化为气态介质，并通过负压形成机构在运行机构内形成负压，使得运料机构内的气态介质能够以与物料流动方向相反的排出，避免经过干燥处理的物料将湿度较高的气体再次吸附，能够提高干燥效果，提高活化效率和质量。

在一种可选的实施方式中，所述运料机构包括输送机构和用于驱动所述输送机构的驱动机构。

在一种优选的实施方式中，所述输送机构可以选用螺旋输送机1。如图1-图2所示，所述螺旋输送机1包括从上至下依次连通设置的顶部螺旋、中间螺旋以及底部螺旋。通过上述设置一方面能够在装载量不变的情况下，缩短单条螺旋的长度，从而减少螺旋输送机1的占地面积，提高设备的实用性。另一方面通过设置上、中、下的螺旋方式，物料沿螺旋自上而下的流动，能够更加便于物料输送，并且物料加热后所产生气态介质能够自下而上的排出，有利于气态介质的排出。驱动机构可设置为电机81、齿轮82、链条83的形式，在顶部螺旋、中间螺旋以及底部螺旋的末端套设齿轮82，链条83依次与各齿轮82啮合，并通过电机81进行同步驱动，使得顶部螺旋、中间螺旋以及底部螺旋能够同步转动，上、中、下三条螺旋的转速是一致的，物料连续能够连续不断的在螺旋内运行，物料的填充量也是一致。用户可根据具体需求选择运料机构数量，增加或减少输送机构，从而满足不同的生产需求。

在一种优选的实施方式中，所述加热机构在对所述运料机构加热的过程中，能够使所述运料机构内部的温度从进料端至出料端逐步递增。

具体而言，加热机构能够对运料机构进行分段加热，使运料机构出料端处的温度值最大，沿进料端方向温度值逐级递减。这样设置是为了运料机构内具有温度差，温度越高的部位气压越强，温度越低的部分气压越小，使得运行机构内部的气态介质能够从气压强的部位流向气压低的部位，提高气态介质在运料机构内部的流通速度，能够进一步提高气体介质的排放效率。

在一种可选的实施方式中，所述加热机构选用加热炉71和天然气烧嘴72，顶部螺旋、中间螺旋以及底部螺旋皆设置在加热炉71内，并与加热炉71的侧壁转动连接，在加热炉71的底部设置3个天然气烧嘴72。在天然气烧嘴71的加热过程中，加热炉72内的温度从下往上逐渐降低，物料与热源是逆向流动，有利于物料吸收热量。

在一种可选的实施方式中，所述进料端处设有进料系统2。通过上述设置能够便于下料。

具体实施例一，进料系统2具有单个通道，例如环状挡板，单通道可同时用于下料和排气。

具体实施例二，所述进料系统2包括下料通道23和排气通道24，可通过隔板的形式将进料系统2的通道分隔为进料通道23和排气通道24，或采用两条单独的通道。使下料与排气能够从单独的通道进行，避免两者交汇流通，造成干扰，例如下料时气态介质从进料端排出，所产生的气流将下料过程中的一部分物料吹散掉落至进料系统外侧，或是一部分气态介质再次被物料吸收，增加干燥工作量。

具体实施例三，所述进料系统2包括间隔设置的内部下料层21和外部排气层22，所述下料层21内具有供物料通行的下料通道23，所述下料层21与所述排气层22之间的间隙形成有供气态介质流通的排气通道24。

上述中的进料系统2的具体结构如图4所示，所述运料机构的顶部具有排气管道3，所述排气管道3的顶部具有贯通至其底部的通道，所述下料层21的顶部与所述通道的顶部连接，其底部通过所述通道和进料端伸入所述运料机构内，所述排气层22的顶部与所述通道的底部连接，其底部与所述下料端的周向侧壁连接。

通过上述设置一方面能够提高设备的气密性，减少气态介质在排放过程中的溢出情况，另一方面，下料层21的底部伸入运料机构内部，底部开口位置低于排气层22的底部，这样设置能够减少在下料过程中物料被从运料机构内向外流动的气态介质吹回下料斗2的情况发生，更加有利于下料。

为满足生产需求，采用多条输送机构进行运输原料时，可将各条螺旋输送机1上的进料系统2连接在同一条排气管道3上，使气态介质汇集至同一排气管道3中便于集中处理，提高工作效率。

在一种可选的实施方式中，所述负压形成机构包括风机4，所述风机4上连接有进风管41和排风管42，所述进风管41的另一端设置在所述排气管道3出口的周边或与所述排气管道3连通，所述排风管42用于将从所述进风管41内吸附的气态介质排出。优选地，本发明的一种实施例中所述进风管41与所述排气管道3连通，能够进一步提高设备的密封性，减少废气溢出的情况。

在一种可选的实施方式中，风机4的前端还设有除尘机构，用于吸附从所述排气管道3流出的气态介质中的粉尘颗粒，所述除尘机构包括旋风除尘器5，所述旋风除尘器5连接在所述进风管41上。通过上述设置能够通过旋风除尘器5对所述排气管道3流出的气态介质进行进一步过滤，提高纯度，便于后期排放。在本发明的一种实施例中所述旋风除尘器5采用8管旋风除尘器。

在一种可选的实施方式中，所述进料端和所述出料端处皆设有关风机6。关风机也叫卸料器，用于在负压工作下卸料。

本发明的第二个方面提供一种活性炭干燥方法，包括上述中的活性炭干燥装置，加热物料使物料中的液体介质转化成气态介质并以物料流动方向相反的方向排出，包括以下步骤：

步骤1，物料通过进料端进入运料机构，运料机构将其从进料端输送至出料端；

步骤2，加热机构对运料机构进行加热，使位于其内部的物料充分吸收热量，以使得夹杂在物料中的液态介质转化成气态介质；

步骤3，负压形成机构运行，在所述进料端形成负压，使得所述运料机构内的气态介质以与物料流动方向相反的方向从所述进料端排出。

本发明能够使物料加热后夹杂在其中的液体介质转化为气体介质，并以物料流动相反的方向排出，避免未能将湿度较高的气体及时排出，且跟随原料一并进入后续环节，导致原料二次吸附。本发明能够提高设备对物料的干燥效果，提高活化效率和质量。

在一种可选的实施方式中，加热所述运料机构，使其内部的温度从进料端至出料端逐步递增。

通过上述方法能够使运料机构内部的温度从进料端至出料端逐步递增，在其内部形成温度差。这样设置是为了使运料机构内具有温度差，温度越高的部位气压越强，温度越低的部分气压越小，使得运行机构内部的气态介质能够从气压强的部位流向气压低的部位，提高气态介质在运料机构内部的流通速度，能够进一步提高气体介质的排放效率。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。