КОМПЛЕКС СРЕДСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ С ПЕЧЬЮ ДЛЯ ДОЖИГАНИЯ СОПУТСТВУЮЩИХ ПРОДУКТОВ Российский патент 2001 года по МПК C01B31/08 

Изобретение относится к производству активированного угля, в частности к производству активированного древесного угля, и может быть использовано в пищевой, химической промышленности и коммунальном хозяйстве. Известна установка для производства древесного угля, содержащая печные камеры со стенками между ними, в которых установлены выемные контейнеры для обрабатываемой древесины, топки, систему газоходов. Каждый контейнер выполнен в виде емкости, в центральной части которой вертикально установлена перфорированная жаровая труба (см. патент России N 2027735, C 01 B 1/04, 15/02, 57/02 от 27.10.92, опубл. 27.01.95).

Недостатком данного устройства является невозможность применения контейнеров для активации, а также отсутствие использования сопутствующих продуктов. К тому же, загрязняется атмосфера вышеуказанными сопутствующими продуктами, что ухудшает экологическое состояние окружающей среды.

Известно устройство, содержащее контейнеры для активации, устройство для производства активирующего агента (см. патент России N 2046816, C 10 B 47/46 от 30.11.92, опубл. 27.10.95 - прототип).

В этом устройстве сложная система подготовки материала для активации, а также сложная система активации. Кроме того, тепло, выделяемое в процессе активации, не используется.

Задачей изобретения является использование сопутствующих продуктов, выделяемых в процессе активации, c целью подогрева активирующего агента и продукта для получения активирующего агента, а также ускорение процесса активации, повышение качества активации и снижение энергозатрат.

Поставленная задача осуществляется комплексом средств для активации угля с печью для дожигания сопутствующих продуктов, включающим устройство для измельчения и сортировки, печь активации, устройство для производства активирующего агента, контейнер для активации, по изобретению, контейнер для активации содержит крышку с расположенным на ней устройством для загрузки и выгрузки, выполненным в виде трубы, совмещенной с устройством для выхода газов, изготовленным в виде стакана с отверстием, причем отверстие закрывается заглушкой, устройством для подвода активирующего агента, выполненным в виде полой спирали, сопряженной с трубой, на которой в нижней части закреплен полый диск или концентрически расходящиеся полые лучи, кроме того спираль, труба и верхняя часть диска или лучей перфорированы, при этом устройство соединено с печью для дожигания сопутствующих продуктов, выполненной в виде трубы с отверстием для поджигания факела, кроме того, труба разветвляется на две или более ветвей для подогрева активирующего агента и продукта для получения активирующего агента, причем ветви снабжены заслонками, герметизированы и имеют отверстия для отвода продуктов горения.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения с прототипом позволяет выделить признаки, отличающие предлагаемый комплекс средств от прототипа, что соответствует критерию "новизна".

Анализ технических решений не выявил среди них решений, совпадающих с отличительными признаками предлагаемого комплекса средств, что соответствует критерию "изобретательский уровень".

Данный комплекс поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведена схема комплекса, на фиг. 2 - контейнер для активации, на фиг. 3 - печь для дожигания сопутствующих продуктов.

Комплекс средств для активации угля (фиг. 1) состоит из устройства для измельчения и сортировки 1, печи активации 2, устройства для производства активирующего агента 3, контейнера для активации 4, печи для дожигания сопутствующих продуктов 5.

Контейнер для активации 4 (фиг. 2) содержит крышку 6 с расположенным на ней устройством для загрузки и выгрузки 7, трубу 8, устройство для выхода газов 9, изготовленного в виде стакана с отверстием 10, заглушку 11, устройство для подвода активирующего агента 12, крышку 13, полую спираль 14, полый диск или полые лучи 15 с перфорацией 16, термопару 17.

Печь для дожигания сопутствующих продуктов 5 (фиг. 3) выполнена в виде трубы 18 с отверстием 19 для поджигания факела, которая разветвляется на две или более ветви 20 для подогрева активирующего агента и продукта для получения активирующего агента, снабженные заслонками 21, 22 и имеющие отверстия 23, 24 для отвода продуктов горения. Кроме того, труба 18 имеет быстросъемное устройство 25 с входными отверстиями 26, 27, а ветви 20 для подогрева активирующего агента и продукта для получения активирующего агента заканчиваются стенками 28 с выходными отверстиями 29, 30.

Устройство работает следующим образом. Древесный, частично карбонизированный уголь измельчается и сортируется до фракции 3-10 мм в устройстве для измельчения и сортировки 1, загружается через устройство для загрузки и выгрузки 7 в контейнер для активации 4, после чего устройство для выхода газов 9, состоящее из стакана с отверстием 10, закрывается заглушкой 11. Контейнер для активации 4 загружается в печь активации 2, снимается крышка 13 и устройство для подвода активирующего агента 12 соединяется посредством, например, шлангов с входным отверстием 26 для активирующего агента (пара) печи для дожигания сопутствующих продуктов 5. Выходное отверстие активирующего агента 29 соединяется с устройством для производства активирующего агента 3. Другое выходное отверстие 30 для получения активирующего агента (воды) также соединяется с устройством для производства активирующего агента, а входное отверстие 27 соединяется с водопроводным краном.

При достижении температуры угля в контейнере 830^oC (определяется термопарой 17), снимается заглушка 11 и при помощи быстросъемного устройства, например шланга, труба 18 печи для дожигания сопутствующих продуктов 15 соединяется с отверстием 10. Факелом через отверстие 19 поджигаются сопутствующие продукты, выходящие из контейнера активации 4, и подается активирующий агент, который поступает по полой спирали 14, трубе 8 и полому диску (концентрически расходящимся лучам) 15 через перфорации 16.

Активирующий агент, проходя через отверстия перфорации 16, пронизывает всю толщу древесного угля, проводя его активацию и вытесняя сопутствующие продукты в трубу 18 печи для дожигания сопутствующих продуктов 5, где происходит их сгорание.

Заслонка 21 в это время закрыта, а 22 - открыта, при этом горящие сопутствующие продукты подогревают продукт для получения активирующего агента (например, воду).

При падении давления активирующего агента, заслонка 22 прикрывается и частично открывается заслонка 21 для подогрева активирующего агента. Давление за счет подогрева активирующего агента будет выравниваться, что приведет к более равномерному процессу активации.

В то же время, в устройстве производства активирующего агента 3 за счет более экономной подачи пара давление начнет повышаться.

В конечном итоге ускоряется процесс активации, улучшается качество активирования и снижаются энергозатраты на проведение процесса.

При снижении температуры активируемого угля до 750^oC, подача пара прекращается.

Контейнер для активации 4 отсоединяется от печи для дожигания сопутствующих продуктов 5, устройство для подвода активирующего агента 12 закрывается крышкой 13, а на отверстие 10 стакана - устройства для выхода газов 9 устанавливается заглушка 11 для предотвращения поступления воздуха (кислорода) в контейнер для активации 4.

Цикл карбонизации, активации и дожигания сопутствующих продуктов завершен. При необходимости цикл повторяется необходимое количество раз до достижения заданной адсорбционной активности.

Изобретение относится к производству активированного угля, в частности к производству активированного древесного угля и может быть использовано в пищевой, химической промышленности и коммунальном хозяйстве. Комплекс средств для активации угля с печью для дожигания сопутствующих продуктов включает устройство для измельчения и сортировки, печь для активации, устройство для производства активирующего агента и контейнер для активации. Последний содержит крышку с расположенным на ней устройством для загрузки и выгрузки, трубу, устройство для выхода газов, изготовленное в виде стакана с отверстием, закрываемым заглушкой, устройство для подвода активирующего агента, выполненное в виде полой спирали, сопряженной с трубой, на которой в нижней части закреплен полый диск или концентрически расходящиеся полые лучи. Спираль, труба и верхняя часть диска или лучей перфорированы, при этом устройство для подвода агента соединено с печью для дожигания сопутствующих продуктов в виде трубы с отверстием для поджигания факела. Эта труба выполнена разветвляющейся на две или более ветви для подогрева активирующего агента и продукта для получения активирующего агента, ветви снабжены заслонками, загерметизированы и имеют отверстия для отвода продуктов горения. Достигается ускорение процесса активации, повышается качество активирования и снижение энергозатрат на проведение процесса. 3 ил.

Комплекс средств для активации угля с печью для дожигания сопутствующих продуктов, включающий устройство для измельчения и сортировки, печь активации, устройство для производства активирующего агента, контейнер для активации, отличающийся тем, что контейнер для активации содержит крышку с расположенным на ней устройством для загрузки и выгрузки, выполненным в виде трубы, совмещенной с устройством для выхода газов, изготовленным в виде стакана с отверстием, причем отверстие закрывается заглушкой, устройством для подвода активирующего агента, выполненным в виде полой спирали, сопряженной с трубой, на которой в нижней части закреплен полый диск или концентрически расходящиеся полые лучи, кроме того, спираль, труба и верхняя часть диска или лучей перфорированы, при этом устройство соединено с печью для дожигания, выполненной в виде трубы с отверстием для поджигания факела, кроме того, труба разветвляется на две или более ветви для подогрева активирующего агента и продукта для получения активирующего агента, причем ветви снабжены заслонками, герметизированы и имеют отверстия для отвода продуктов горения.