斯列普炉(SLEP)活化方法 (DEMO)

斯列普炉（SLEP）活化方法斯列普炉活化方法是一种利于水蒸气和烟道气（CO2）等交替活化的方法。它具有适用于各种颗粒炭的生产，活化工艺条件稳定，产品质量均匀，吸附性能好，可生产各种高中级活性炭。其产量高、成本低，可实现机械化自动化操作，不需外加燃料，炉子使用寿命长等优点。在宁夏活性炭厂家得到广泛的使用。

一、斯列普炉的构造

斯列普炉主要由炉体、蓄热室、水封、出料器和烟囱等部分组成，该炉是由新华化工厂1956年从前苏联引进，有576个产品道，年产量为1000吨的斯列普炉。后来国内又设计了一种288产品道，设计年产量为500吨。1986年宁夏引进第一台年产量300吨，160个产品道斯列普炉后，经过改进在宁夏采用的炉型有：160、200、336、448、576产品道。早期活性炭厂家一般采用200产品道活化炉，后期的活性炭厂家多采用288、366和488产品道的活化炉。

336和448炉型是宁夏振华活性炭咨询公司在288、392炉型的基础上对炉心进行改动而成的，并且大胆地对异型砖进行了改动，对筑炉技术进行探索，以及活化炉工艺技术的改进，使得宁夏活化炉筑炉、烘炉一次成功率为100％。活化炉实际产量为设计产量的2－2.5倍。

1、炉本体

炉本体为方形砖、448个产品道，设计产量为800吨/年，外形尺寸为7008×6032×1200mm,外墙由370mm红砖砌筑，内墙用230mm耐火粘土砖砌筑，内外墙之间充填硅酸铝纤维毡隔热保温。炉膛正中间用464mm厚的耐火粘土砖墙将炉分为左右两个半炉，两个半炉靠下连烟道（燃烧室），炉心原设计由23种异型耐火粘土砖砌筑，对异型砖进行改进，由15种异型耐火粘土砖砌筑。448炉型分为10个互相不相通的活化槽，288、336分成8个互相不相通的活化槽。每个活化槽顶部有一个加料槽给48/36个产品道加料。活化炉本身自上而下分成四个区段，分别为预热段、补充炭化段、活化段、冷却段。（1）预热段：预热段由普通耐火粘土砖砌筑。448炉子预热段设计高度为2000mm，也有1600mm，因为原设计活化段39层异型砖，后来大修时该成43层，但活化炉总高度大修时不能提高，所以预热段从2000mm降为1600mm，预热段高度2000mm，其容积23.3米3，装炭化料14吨；预热段高度1600mm，容积18.64米3，装炭化料

11.2吨。500吨炉子288个产品道冷却段高度1600mm，装料容积约为15米3，可装

炭化料9吨左右。预热段的作用有：①装入足够的炭化料，以便活化炉的定时加料操作；②预热炭化料，使其缓慢升温。

（2）补充炭化段：由特异型耐火粘土砖5层砌筑成850mm高。在这里炭化料与活化剂不直接接触，靠高温气流加热异型砖而降热量辐射给炭化料，使其补充炭化。

（3）活化段：活化段原设计由39层特异型耐火粘土砖砌筑成高3900mm，448炉为，高度4300mm。活化段层数可以灵活掌握，也可以多一点，但是活化段最后一层应该是单数。活化段砖型是马鞍砖，因此，斯列普炉又称鞍式炉。在活化段炭化料与活化剂直接接触活化，活化剂通过气道扩散渗入炭层中，与炭发生一系列化学反应，使炭形成发达的孔隙结构和巨大的比表面积。

（4）冷却段：冷却段也是由特异型耐火粘土砖砌筑，高度为810mm。在冷却段炭不在与炉气接触，而是高温炭料逐渐降温冷却，以免卸出炉外的炭料在高温下遇空气中的氧气发生反应燃烧，影响炭的质量和活化的率。

炉墙与炉膛之间有烟道（一般称为侧烟道），烟道被盖板砖分为上近烟道、上远烟道、

中部烟道（中远烟道—宁夏某些活活他厂家特有的）、下远烟道、下近烟道。为保证可燃气体在烟道内充分燃烧，以维护活化炉的温度，在上远烟道、中部烟道（中远烟道）、下远烟道设有空气进口，以便从外部通入适量的空气。在活化炉下部，两个半炉由下连烟道（燃烧室）联通，并设有近风口。两个上连烟道分别将两个半炉与两个蓄热室连同，上连烟道顶部同样设有进风口。

活化炉基础有钢架结构和钢筋混凝土结构两种，前者结构复杂，钢材消耗多，投资大，优点有：①因半炉有一个密封的下料器仓，可通人蒸汽进行密封，使炉内气体不容易外逸；

②能冷却下料器，使下料器一直处于低温状态，可有效的保护下料器；③降低出料温度，提高活化的率；④可以生产任何要求的高中低档炭；⑤有效的改善夏天时的劳动环境。缺点有：更换下料器必须换炉芯砖。混凝土结构的结构简单、投资少，气密性差会降低活化的率，容易烧坏下料器，但换下料器也方便。

为了防止炉体膨胀，冷缩（特别在开炉和停炉过程中）引起变形产生裂纹，炉体外围用型钢加固，并设有可以松动的控干。

2、蓄热室（每个半炉一个）

蓄热室的设置是斯列普炉的最大优点，它充分地利用了热能，正常操作时无需外部补充热能，它可以通过蓄热室使系统热平衡，它的作用有两个，一是储存热能。由于活化反应产生的可燃气体与空气中的氧气燃烧放出大量的热，载热气体在通过蓄热室时与其中的耐火砖进行热交换时，耐火砖获得热能而起到储存热能的作用；二是加热活化剂。饱和蒸汽130℃－150℃的水蒸气从底部加入，由下而上通过格子砖进行热交换达到顶部时，温度可达950－1050℃左右，这个过程是活化剂获得能量的过程。宁夏活性炭厂早期的活化炉是用红砖、耐火砖砌筑成长方形，后期的活性炭厂家448产品道活化炉蓄热室为直立圆筒形，外壳用厚6毫米的钢板焊成，直径为2320mm，总高为11300mm，底部有宽度为230的5道大弦。蓄热室腔内有56层用耐火砖叠成的格子。

3、水封

水封的主要作用是隔绝空气，稳定系统的温度及压力，减少热损失；其次是防止有毒有害气体外逸造成大气污染或中毒事故的发生。

水封分为水封槽和水封盖。水封槽是由型钢和钢板制作的，内边高出外边5mm左右，防止槽内的水进入活化炉而影响整个系统的温度平衡，更重要的是防止高温耐火砖剧冷裂缝变形，水封盖用不锈钢制作。

二、活化原理

1、物料流程

炭化料经筛选后用电葫芦吊上活化炉顶部加入炉内，借助炭化料的重力缓慢下降，先经过预热段、补充炭化段后到活化段、冷却段，最后从出料器卸出。炭在活化段借助重力作用做曲线向下移动。

2、气体流程

我们习惯于将斯列普炉两个半炉称为左右两个半炉，上部分分别与两个蓄热室相连通，下部分由下连烟道（燃烧室）连通。按操作及化学反应性质，将活化剂——水蒸气通入的半炉成为冷却半炉；将助燃剂——空气通入的半炉成为加热半炉。当左半炉处于冷清期，关闭烟道闸板阀和关小空气闸板阀，开启蒸汽闸板阀，使130－150℃的水蒸气由蓄热室底部加入，自下而上通过蓄热室格子砖进行热交换，到达蓄热室顶部的温度为970—1050℃左右，经过上连烟道上近烟道（补充炭化段）上远烟道（补充炭化段、活化段）中部烟道（活化段）下远烟道（活化段）下近烟道（活化段）下连烟道（燃烧室）进入右半炉（加热半炉）下近烟道（活化段）下远烟道（活化段）中部烟道（活化