400型直热式活性炭再生炉的设计【优秀毕业设计】【word+11张CAD图纸全套】

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A0总装图1.dwg

A0机架2.dwg

A2储炭仓4.dwg

A2螺旋进料轴3.dwg

A3炉体8.dwg

A3螺旋出料槽9.dwg

A3轴承透盖6.dwg

A4槽钢 11.dwg

A4螺旋出料轴10.dwg

A4螺旋进料槽5.dwg

A4轴承闷盖7.dwg

正文.doc

摘要

活性炭是一种无毒无味，具有发达细孔结构和巨大比表面积的优良吸附剂。因此，活性炭可以重新恢复吸附活性，重复使用，具有重要的意义。活性炭再生炉的功能是除去吸附的杂质，使活性炭重新恢复吸附活性。

国内活性炭再生设备随着市场的需求向能耗低、效率高、活性炭损失少、再生效果好、性能参数可调、自动化程度高、规格种类较齐全的方向发展。直热式活性炭再生炉的主要组成有再生炉体、进料装置、出料装置、支架和辅助机构等。进料装置和出料装置的核心机构都是螺旋输送机。它控制着进料和出料的速度。由于本设计的难题之一是协调进料的速度和出料的速度两者之间的关系，而由两个同种型号的螺旋输送机控制速度就为解决这个问题提供了很大的方便。活性炭高温热再生方法是通过加热对活性炭进行热处理，使活性炭吸附的有机物在高温下活性炭化分解，最终成为气体逸出，从而使活性炭得到再生。高温加热再生在除去活性炭吸附有机物的同时，还可以除去沉积在活性炭表面的无机盐，而且使活性炭的新微孔生成，使活性炭的活性得到根本的恢复。直热式是利用活性炭的导电性和电阻性直接对活性炭进行加热升温，使杂质进行脱附。

本次设计主要是使活化前的活性炭能通过螺旋输送装置和料槽按既定的速度进入炉体，炉体通过支架能够固定和易于拆装和活化后的活性炭通过叶片均匀的进入冷却装置。

关键词：  活性炭               再生            再生炉                 直热式

ABSTRACT

     Activated carbon is a kind of non-toxic tasteless which has developed pore structure and huge specific surface area of the adsorbent. Therefore，It has the vital significance that makes the charcoal adsorption activity again. The function of activated carbon regeneration furnace is removal of adsorbed impurities that restores charcoal to adsorption activity.

     Domestic activated carbon regeneration equipments along with the market demand to low energy consumption, high efficiency, less loss of activated carbon, regeneration effect is good, the performance parameters are adjustable, high degree of automation, specifications varieties complete.

Direct heat activated carbon regeneration furnace is made of regenerative furnace, feeding device, discharge device, support and auxiliary mechanism, etc. It is the core of the Feeding device and discharging device that is a screw conveyor. It controls the speed of the feeding and discharging. Because this design is one of the problems of coordination of feed speed and discharge rate, the relationship between the two by two of the same type of screw conveyor speed control provides a great convenience to solve the problem. High-temperature heat activated carbon regeneration method is by heating to heat treatment of activated carbon, activated carbon adsorption of organic compounds in high temperature carbonization decomposition, finally become gas escape, so that the regeneration of activated carbon.High temperature heating regeneration in the removal of carbon adsorption of organic compounds at the same time, also can remove deposition on the surface of the carbon, inorganic salt, and makes new microporous carbon generation, on the activity of carbon is fundamental recovery.Direct heat is to use activated carbon conductive and resistive to heat activated carbon directly to heat up, make the impurities for stripping.

       This design mainly is to make before activation of activated carbon can through the screw conveyer and the discharge chute according to set speed into the furnace, the furnace can be fixed by stent and easy to tear open outfit and activation of activated carbon by blade evenly into the cooling unit.

KEY WORDS: activated carbon   regeneration    regeneration furnace  directly-heated type

目录

第1章 前言1

第2章 活性炭2

2.1 活性炭的概念2

2.2 活性炭的分类2

2.3 活性炭的应用4

第3章 活性炭的再生6

3.1活性炭再生的意义6

3.2活性炭再生的方法7

3.3高温加热再生的几种装置10

3.4 酸洗23

第4章 直热式活性炭再生炉设计25

4.1炉体设计25

4.2进料部分设计27

4.3 出料系统设计34

4.4 支架部35

4.5 辅助系统和操作36

第5章 活性炭再生评价36

 5.1 再生效果36

 5.2 再生次数37

第6章 设计小结38

参考文献42

第1章 前言

活性炭由于具有吸附、催化和一定的化学反应性能，同时又具有物理、化学的相对稳定性，广泛应用于所有国名经济。从13世纪欧洲人用活性炭精制糖液开始，到目前为止，在我国和许多发展中国家中，所有的甜味剂、调味品、食用油脂、饮料、原料药和西药都使用活性炭进行脱色精制。在环保事业中正发挥着不可替代的作用。而正因为活性炭的大量使用，所以它的需求量也快速地增加。现在，仅仅依靠生产出来的活性炭已远远不能满足人们的日益增长的需求。并且，活性炭的原料主要是木材、煤和石油。大肆砍伐树木会对环境造成巨大的破坏：而煤和石油的价格又太高，用它们制备活性炭，会导致活性炭的成本过高。因此，活性炭的再生装置的出现成了必然。

活性炭再生炉是活性炭再生的一种重要的设备。

它的形式有很多，回转式活性炭再生炉、自生电热式活性炭再生炉和直热式活性炭再生炉等都是属于此类。而本文设计的对象就是直热式活性炭再生炉。直热式就是利用活性炭的导电性和电阻性直接对活性炭进行加热升温，使杂质进行脱附。

   该设备处理能力为1200kg/天，以无烟煤或焦活性炭为燃料，采用自动监视和调节控制再生的温度、给料量、转筒转速、氧含量和炉内压力等工艺参数，真正做到随时监视、使再生始终处于最佳的工艺参数控制下。

第2章 活性炭

2.1活性炭是什么

活性炭是以含活性炭量较高的物质，如煤、果壳、木材、骨、石油残渣等为原料烧制而成的活性炭化物，经专业的活化处理，形成丰富的微孔，使其比表面积及吸附能力达到一定的要求，这就是活性炭。活性炭可分为脱色活性炭、水净化活性炭、空气净化活性炭、重金属回收活性炭等。用途广泛，是优质的吸附材料。

2.2活性炭的分类

由于原料来源、制造方法、外观形状和应用场合不同,活性炭品种不下千种。

按原料来源分,活性炭可分为木质活性炭(如椰壳活性炭、杏壳活性炭、木质粉活性炭等)、?矿物质原料活性炭(各种煤和石油及其加工产物为原料制成的活性炭)、其它原料制成的活性炭(如废橡胶、废塑料等制成的活性炭)。

1.化学法活性炭

将含碳原料与某些化学药品混合后进行热处理，制取活性炭的方法叫化学法。用化学法生产的活性炭又称为化学法活性炭或化学活性炭。

??可以作为化学法的化学药品又称作活化剂，活化剂有氯化锌、氯化钙、碳酸钾、磷酸、磷酸二氢钾、硫化钾、硫酸、氢氧化钾、氢氧化钠、硼酸等，总而言之，许多酸、碱、盐都可以用作活化剂，主要从活性炭的性能和经济性来考虑采用何种活化剂。

一般说来，化学活性炭的孔隙中次微孔、中孔（即孔直径或孔宽大于1.5纳米的孔隙）较发达，主要用于液相吸附精制和溶剂回收的气相（蒸汽）吸附场合。?

??化学法制造活性炭由于加入了化学药品在制造过程中应当极其重视环境保护以及产品中可能存在微量的不是原料的物质带入的元素的影响问题。

2.物理法活性炭

以活性炭为原料用水蒸汽、二氧化碳、空气（主要是氧）或它们的混合物（烟道气）为活化介质，在高温下（600～1000℃）进行活化制取活性炭的方法叫物理法。物理法制造的活性炭叫物理法活性炭，也称作物理活性炭。

??一般说来物理活性炭的微孔（孔直径或孔宽小于1.5纳米的孔隙）发达，主要用于气相吸附场合或小分子液相吸附场合。

1．粉状活性炭

一般将90%以上通过80目标准筛或粒度小于0.175mm的活性炭通称粉状活性炭或粉状活性炭。粉状活性炭在使用时有吸附速度较快，吸附能力使用充分等优点，但需专有的分离方法。随着分离技术的进步和某些应用要求的出现，粉状活性炭的粒度有越来越细化的倾向，有的场合已达到微米甚至纳米级。

2．颗粒活性炭

通常把粒度大于0.175mm的活性炭称作颗料活性炭。颗粒活性炭通常分为不定型颗粒活性炭、圆柱形活性活性炭和球形活性炭

3．不定型颗粒活性炭

不定型颗料活性炭一般是由颗粒状的活性炭原料经活性炭化、活化，然后破碎筛分至需要粒度制成，也可以用粉状活性炭加入适当的粘结剂再经适当加工而成。

4．圆柱形活性炭

圆柱形活性炭又称柱状活性炭，一般由粉状原料和粘结剂再经混捏、挤压成型再经活性炭化、活化等工序制成。也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。而柱状活性炭也有实心的和中空的之分，中空柱状活性炭是活性炭内有人为加工的一个或若干个有规则的小孔。

5．球形活性炭

顾名思义，球形活性炭就是圆球形的活性炭，它的制取方法与柱状活性炭类似，但有成球过程。也可以用液态含碳原料经喷雾造粒、氧化、活性炭化、活化制成，还可以用粉状活性炭加粘结剂成球加工而成。球形活性炭也有实心的和空心的球形活性炭之分。

前已述及活性炭广泛应用于几乎所有国民经济部门和人们的日常生活，正因为如此，按活性炭应用场合进行分类是很困难的，问题在于同一种活性炭可以应用于多种场合，而某种场合又可以用多种活性炭达到相同的目的。人们往往是通过它的应用来获得对活性炭的认识的，所以往往在活性炭词语前冠以×××活性炭也作为的定俗成的活性炭的模糊分类方法。如糖用活性炭、针剂活性炭、味精活性炭、净水活性炭等等。

2.3活性炭的应用

活性炭由于具有吸附、催化和一定的化学反应性能，同时又具有物理、化学的相对稳定性。广泛应用于几乎所有国民经济部门和人们的目常生活。

活性炭在气（汽）相吸附中的大规模应用是从第一次世界大战中的毒气防护开始的。此后，逐渐向其他领域扩展，归纳起来其主要应用如下。

1.有毒或有害气体的防护

防毒面具、口罩和防护服就是活性炭应用的典型代表。

2.气（汽）体的净化、精制和分离

空气净化、空气的氮、氧吸附分离和纯化；工业氢的高压吸附分离和提纯；溶剂回收；烟气中去除二氧化硫和氮氧化合物；空调；航天和深海潜艇的工作环境的气体净化等部离不开活性炭。

活性炭最早的应用是从欧洲人精制糖液才开始的。现在活性炭在液相吸附中的应用乙遍及许多工业部门和人们的日常生活。

1.食品工业的应用

所有甜味剂、调味品、食用油脂、饮料都使用活性炭进行脱色精制。到目前为止，这方面的应用仍然是活性炭最广阔的市场之一，特别是正在实现工业化的我国和许多发展中国家。

2.制药工业中的应用

所有人工合面和生物制药的原料药，尤其是西药都采用活性炭进行脱色精制。活性炭吸附的主要作用是去除杂质、提高纯度和去除致热源。这是活性炭又一广大市场之一。

3．化学工业和其它工业中的应用

活性炭在石化工业中的油品精制、脱硫、脱臭、催化剂载体；无机化工中的含用和医药的制品的精制提纯；冶金工业中特别是湿法冶金中的金、铂等贵金属的提取以及染织工业中的染料、媒染剂等都逐渐使用活性炭，是近几十年来活性炭新开发的市场。

活性炭在石化工业中的油品精制、脱硫、脱臭、催化剂载体；无机化工中的含用和医药的制品的精制提纯；冶金工业中特别是湿法冶金中的金、铂等贵金属的提取以及染织工业中的染料、媒染剂等都逐渐使用活性炭，是近几十年来活性炭新开发的市场。

活性炭的应用中，从上世纪六、七十年代起环境保护逐渐成为活性炭最大的消费领域，包括气、液相吸附的环保用活性炭往往占发达国家总用量的60%以上。环保中的气相处理是各种工业生活废气的净化和回收有用溶剂。环保中的液相的吸附处理中主要用于人们生活的上、下水和工业废水的处理上。发达国家的人们的饮用水、城市生活废水、工业废水基本上都采用包括活性炭处理在内的三级净化，发达国家用于水处理的活性炭约占其总用量的40～50%。我国开始重视环境问题，预期不远将来，活性炭在我国水处理中将获得跃式的发展。

近二十年来高新技术已成世界各国在经济发展中，竞技最激烈的领域。科技的迅速发展促进了活性炭的发高比表面、高孔容、高吸附容量的高性能活性炭、超细活性炭、活性炭各种各样的制品不断涌现。而这些活性炭新品系在高新电子电极、新型催化剂截体、电能和高能量密度物质（如压缩或液化氢气、天然气等）和贮存。电动汽车、功能性绿色环保等诸多领域的应用都屡见有关文献，不少已投放市场。我国的活性炭工作者也在不懈努力，有些方面已取得突破，可以预期在新世纪里我国活性炭在高新技术领域将占有一席之地。

参考文献

【1】王三反. 超声波再生活性炭的初步研究 [期刊论文].黑龙江哈尔滨：东北林业大学学报，1998\

【2】吕德隆. 高频脉冲活性炭再生技术. 北京：新技术新工艺.1996

【3】傅大放.活性炭微波辐照再生试验.天津：中国给水排水， 1997

【4】汪群慧.活性炭再生新方法的研究（学位论文）[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学,1984

【5】张会平 钟辉.水处理活性炭的电化学再生技术研究[J].北京：化学进程,1999

【6】古可隆. 活性炭的应用 . 江苏南京：林产化工通讯，1990

【7】黄律先.木材热解工艺学（第2版）[M].北京:中国林业出版社,1996

【8】张广禄. 1997年世界活性炭概况 [期刊论文].黑龙江哈尔滨：东北林业大学学报， 1999

【9】汪群慧.活性炭再生新方法的研究（学位论文）[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学,1984

【10】陈浩 杨东方.锅炉水处理技术问答.北京:化学工业出版社，2003

【11】吴宗泽. 机械零件设计手册 第一版. 北京：机械工业出版社，2004

【12】成大先. 机械设计手册 第五版. 北京：化学工业出版社，2010

【13】《机械设计手册》联合编写组. 机械设计手册 中册 第二版. 北京：化学工业出版社，1982

【14】吴宗泽. 机械设计实用手册 第二版. 北京：化学工业出版社，2003

【15】成大先. 机械设计手册 第三版. 北京：化学工业出版社，1992

【16】傅大放,邹宗柏,曹鹏. 活性炭的微波辐照再生试验[J].天津：中国给水排水, 1997