本发明属于活性炭生产技术领域，特别是涉及一种应用等离子技术制备活性炭的生产工艺及其生产系统。
背景技术：
活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分，然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构。由于活化的过程是一个微观过程，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀，所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。
活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大，也是做一个过滤器的主要物料。现有的活性炭制备过程复杂、原材料耗费较大，在实际生产中存在一些问题。
现提供一种应用等离子技术制备活性炭的生产工艺及其生产系统。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种应用等离子技术制备活性炭的生产工艺及其生产系统，通过利用油茶果壳屑、锯屑、竹屑、棕榈壳屑等生产生活废料，经过了筛选、干燥、分选、料仓定量控制、高温等离子炬燃烧等一系列工艺控制，转化为活性炭。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种应用等离子技术制备活性炭的生产工艺及其生产系统，包括以下步骤：
步骤ss01：利用叉车或铲车将油茶果壳屑、锯屑、竹屑、棕榈壳屑放入到原料仓；
步骤ss02：将原料从原料仓中通过pid控制系统控制出料口、刮板运输机、摇筛机、提升机进入到湿料仓；
步骤ss03：将原料从湿料仓通过螺旋供料机进入到干燥机，其运输动力是利用风送系统的抽吸力以及干燥机的旋转力，干燥到预设含水率后通过刮板运输机、转阀进入到干料仓；湿料仓的出料要保持稳定，避免出现进料变化太大造成含水率波动过大甚至引起火灾；
步骤ss04：将原料从干料仓通过pid控制系统控制经回转螺旋输料机定量出料进入等离子炬燃烧炉，并经物理化学反应后进入到滚筒式氮气冷却机、活性炭活化机后出料形成可使用的活性炭。
进一步地，所述步骤ss02中pid控制系统控制摇筛机的出料量的方法为：通过检测摇筛机的工作电流调节出料速度，进而调节出料量。
进一步地，步骤ss04中原料进入所述等离子炬燃烧炉中依次经过三个部分：
第一部分：高温锁气机到等离子炬燃烧炉之间部分，温度保持在800℃～1500℃；
第二部分：等离子炬燃烧炉部分，配备了6～9把载体为氧气的等离子炬，温度保持在1800℃～3000℃；
第三部分：等离子炬燃烧炉到出料锁气机之间部分，温度保持在600℃～1200℃。
进一步地，该系统包括依次设置的原料仓、湿料仓、干燥机、干料仓、等离子炬燃烧炉、滚筒式氮气冷却机、活性炭活化机；其中，所述原料仓的下方安装有一刮板运输机，所述刮板运输机的尾端处安装有一摇筛机，摇筛机筛选的原料经刮板运输机运输至提升机并经提升机运输至湿料仓；所述湿料仓通过管道与干燥机连接，所述干燥机与干料仓之间安装有一个刮板运输机，刮板运输机与干料仓的入口之间安装有一转阀，所述转阀的一出口与干料仓相连通、另一出口与废料仓相连通；所述干料仓与等离子炬燃烧炉之间设置有一高温锁气机；所述干燥机通过风机及对应管道与旋风分离器组相连接，且旋风分离器组与一水幕/静电除尘器相连接；所述干燥机采用氮封单通道干燥机，干燥机的含水率控制在1％～2％之间，干燥机的另一螺旋入口用于放入已经使用耗尽的活性炭。
进一步地，所述干燥机的干燥混合室使用干燥混合式的合成气/者天然气燃烧机提供热源，所述等离子炬燃烧炉中的木素合成气通过收集风机抽取至干燥混合式的合成气/天然气燃烧机作为燃料。
进一步地，所述干燥机中的漂浮物通过风机收集至旋风分离器组进行过滤，其中，氮气部分回收使用于滚筒式氮气冷却机，灰尘或残渣部分通过刮板运输机排废，其余部分通过水幕/静电除尘器进行过滤后回收到干燥混合室做燃料。
进一步地，所述干料仓入口转阀处设有火警点，若出现报警，pid控制系统自动控制物料反排至废料仓，保证干料仓的安全。
进一步地，所述等离子炬燃烧炉的入口转阀采用高温锁气机，其轴和轴承使用氮气进行冷却和密封。
进一步地，所述滚筒式氮气冷却机通过一氮气发生器为氮气罐补充氮气并保持99％的氮气含量；所述滚筒式氮气冷却机与出料锁气机之间补充有水/水蒸气和含水汽的氮气进入到滚筒式氮气冷却机/活性炭活化机，其中水汽为经水雾/湿静电除尘后过滤后的水汽。
进一步地，通过风机对等离子炬燃烧炉、高温锁气机、滚筒式氮气冷却机、活性炭活化机进行冷却和密封，并通过风机使用冷却碳粉后的氮气对干燥混合室内做氮气密封。
本发明具有以下有益效果：
本发明利用油茶果壳屑、锯屑、竹屑、棕榈壳屑等生产生活废料，通过刮板、提升机、风送等运输方式，经过了筛选、干燥、分选、料仓定量控制、高温等离子炬燃烧等一系列工艺控制，最后转化为活性炭的一个控制过程，活性炭的品质取决于等离子炬燃烧的时间和强度，在实际生产过程中工艺人员会依据客户要求、最佳的生产效率等因素决定，但是此工艺可以生产不同品质要求的活性炭。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明应用等离子技术生产活性炭的工艺流程相关的生产系统的示意图；
图2为图1中a处的结构示意图；
图3为图1中b处的结构示意图；
图4为图1中c处的结构示意图；
图5为图1中d处的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“出”、“上”、“下”、“入”、“进”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-5所示，本发明为一种应用等离子技术制备活性炭的生产工艺及其生产系统，包括以下步骤：
步骤ss01：利用叉车或铲车将油茶果壳屑、锯屑、竹屑、棕榈壳屑放入到原料仓1，整个生产工艺的作用是利用油茶果壳屑、锯屑、竹屑、棕榈壳屑等生产生活废料制作活性炭，实现废物利用；
步骤ss02：将原料从原料仓1中通过pid控制系统控制出料口、刮板运输机2、摇筛机3、提升机4进入到湿料仓5，pid控制系统控制摇筛机3的出料量的方法为：通过检测摇筛机3的工作电流调节出料速度，进而调节出料量，摇筛机3的通过量一般在选定设备后通过更换筛网作改变；
步骤ss03：将原料从湿料仓5通过螺旋供料机进入到干燥机9，其运输动力是利用风送系统的抽吸力以及干燥机9的旋转力，干燥到预设含水率后通过刮板运输机2、转阀进入到干料仓11；湿料仓5的出料要保持稳定，避免出现进料变化太大造成含水率波动过大甚至引起火灾，干燥机9的干燥混合室使用干燥混合式的合成气/者天然气燃烧机提供热源，干燥混合式的合成气/者天然气燃烧机部分燃料回收于等离子炬燃烧炉12，具体的，等离子炬燃烧炉12中的木素合成气通过收集风机抽取至干燥混合式的合成气/天然气燃烧机作为燃料，干料仓11入口转阀处设有火警点，若出现报警，pid控制系统自动控制物料反排至废料仓10，保证干料仓11的安全；
步骤ss04：按照工艺要求将原料从干料仓11通过pid控制系统控制经回转螺旋输料机定量出料进入等离子炬燃烧炉12，并经物理化学反应后进入到滚筒式氮气冷却机13、活性炭活化机14后出料形成可使用的活性炭。
其中，该系统包括依次设置的原料仓1、湿料仓5、干燥机9、干料仓11、等离子炬燃烧炉12、滚筒式氮气冷却机13、活性炭活化机14；其中，原料仓1的下方安装有一刮板运输机2，刮板运输机2的尾端处安装有一摇筛机3，摇筛机3筛选的原料经刮板运输机2运输至提升机4并经提升机4运输至湿料仓5；湿料仓5通过管道与干燥机9连接，干燥机9与干料仓11之间安装有一个刮板运输机2，刮板运输机2与干料仓11的入口之间安装有一转阀，转阀的一出口与干料仓11相连通、另一出口与废料仓10相连通；干料仓11与等离子炬燃烧炉12之间设置有一高温锁气机；干燥机9通过风机及对应管道与旋风分离器组6相连接，且旋风分离器组6与一水幕/静电除尘器7相连接；干燥机9采用氮封单通道干燥机9，干燥机9的含水率控制在1％～2％之间，干燥机9的另一螺旋入口8用于放入已经使用耗尽的活性炭，节约原料，废物再生，要注意进入和数量和比例大小，干燥机9中的漂浮物通过风机收集至旋风分离器组6进行过滤，其中，氮气部分回收使用于滚筒式氮气冷却机，灰尘或残渣部分通过刮板运输机2排废，其余部分通过水幕/静电除尘器7进行过滤后回收到干燥混合室做燃料，其中，等离子炬燃烧炉12的入口转阀采用高温锁气机，其轴和轴承使用氮气进行冷却和密封。
其中，步骤ss04中原料进入等离子炬燃烧炉12中依次经过三个部分：
第一部分s1：高温锁气机到等离子炬燃烧炉12之间部分，温度保持在800℃～1500℃；
第二部分s2：等离子炬燃烧炉12部分，配备了6～9把载体为氧气的等离子炬，温度保持在1800℃～3000℃，其中，火焰大小长短通过控制氧气的多少调节，开启的等离子炬数量根据进入到等离子炬燃烧炉12的原料多少决定，这些参数都可以在上位机上设定，系统会依据设定自动调节开启数量和进氧量；
第三部分s3：等离子炬燃烧炉12到出料锁气机之间部分，温度保持在600℃～1200℃。
其中，滚筒式氮气冷却机通过一氮气发生器为氮气罐补充氮气并保持99％的氮气含量，氮气发生器属于外购产品，但是要满足氮气罐40立方的需求量；滚筒式氮气冷却机与出料锁气机之间补充有水/水蒸气和含水汽的氮气进入到滚筒式氮气冷却机/活性炭活化机，其中水汽为经水雾/湿静电除尘后过滤后的水汽。
其中，通过风机对等离子炬燃烧炉12、高温锁气机、滚筒式氮气冷却机、活性炭活化机进行冷却和密封，并通过风机使用冷却碳粉后有一定温度的氮气对干燥混合室内做氮气密封。
本发明整个生产工艺的作用是利用油茶果壳屑、锯屑、竹屑、棕榈壳屑等生产生活废料，通过刮板、提升机、风送等运输方式，经过了筛选、干燥、分选、料仓定量控制、高温等离子炬燃烧等一系列工艺控制，最后转化为活性炭的一个控制过程，活性炭的品质取决于等离子炬燃烧的时间和强度，在实际生产过程中工艺人员会依据客户要求、最佳的生产效率等因素决定，但是此工艺可以生产不同品质要求的活性炭。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
1.一种应用等离子技术制备活性炭的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤ss01：利用叉车或铲车将油茶果壳屑、锯屑、竹屑、棕榈壳屑放入到原料仓(1)；
步骤ss02：将原料从原料仓(1)中通过pid控制系统控制出料口、刮板运输机(2)、摇筛机(3)、提升机(4)进入到湿料仓(5)；
步骤ss03：将原料从湿料仓(5)通过螺旋供料机进入到干燥机(9)，干燥到预设含水率后通过刮板运输机(2)、转阀进入到干料仓(11)；
步骤ss04：将原料从干料仓(11)通过pid控制系统控制经回转螺旋输料机定量出料进入等离子炬燃烧炉(12)，并经物理化学反应后进入到滚筒式氮气冷却机(13)、活性炭活化机(14)后出料形成可使用的活性炭。
2.根据权利要求1所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产工艺，其特征在于，所述步骤ss02中pid控制系统控制摇筛机(3)的出料量的方法为：通过检测摇筛机(3)的工作电流调节出料速度，进而调节出料量。
3.根据权利要求1所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产工艺，其特征在于，所述步骤ss04中原料进入所述等离子炬燃烧炉(12)中依次经过三个部分：
第一部分：高温锁气机到等离子炬燃烧炉(12)之间部分，温度保持在800℃～1500℃；
第二部分：等离子炬燃烧炉(12)部分，配备了6～9把载体为氧气的等离子炬，温度保持在1800℃～3000℃；
第三部分：等离子炬燃烧炉(12)到出料锁气机之间部分，温度保持在600℃～1200℃。
4.如权利要求1～3任意一项所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产系统，其特征在于，该系统包括依次设置的原料仓(1)、湿料仓(5)、干燥机(9)、干料仓(11)、等离子炬燃烧炉(12)、滚筒式氮气冷却机(13)、活性炭活化机(14)；
其中，所述原料仓(1)的下方安装有一刮板运输机(2)，所述刮板运输机(2)的尾端处安装有一摇筛机(3)，摇筛机(3)筛选的原料经刮板运输机(2)运输至提升机(4)并经提升机(4)运输至湿料仓(5)；
所述湿料仓(5)通过管道与干燥机(9)连接，所述干燥机(9)与干料仓(11)之间安装有一个刮板运输机(2)，刮板运输机(2)与干料仓(11)的入口之间安装有一转阀，所述转阀的一出口与干料仓(11)相连通、另一出口与废料仓(10)相连通；
所述干料仓(11)与等离子炬燃烧炉(12)之间设置有一高温锁气机；
所述干燥机(9)通过风机及对应管道与旋风分离器组(6)相连接，且旋风分离器组(6)与一水幕/静电除尘器(7)相连接；
所述干燥机(9)采用氮封单通道干燥机(9)，干燥机(9)的含水率控制在1％～2％之间，干燥机(9)的另一螺旋入口(8)用于放入已经使用耗尽的活性炭。
5.根据权利要求4所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产系统，其特征在于，所述干燥机(9)的干燥混合室使用干燥混合式的合成气/者天然气燃烧机提供热源，所述等离子炬燃烧炉(12)中的木素合成气通过收集风机抽取至干燥混合式的合成气/天然气燃烧机作为燃料。
6.根据权利要求4所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产系统，其特征在于，所述干燥机(9)中的漂浮物通过风机收集至旋风分离器组(6)进行过滤，其中，氮气部分回收使用于滚筒式氮气冷却机，灰尘或残渣部分通过刮板运输机(2)排废，其余部分通过水幕/静电除尘器(7)进行过滤后回收到干燥混合室做燃料。
7.根据权利要求4所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产系统，其特征在于，所述干料仓(11)入口转阀处设有火警点，若出现报警，pid控制系统自动控制物料反排至废料仓(10)。
8.根据权利要求4所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产系统，其特征在于，所述等离子炬燃烧炉(12)的入口转阀采用高温锁气机，其轴和轴承使用氮气进行冷却和密封。
9.根据权利要求4所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产系统，其特征在于：
所述滚筒式氮气冷却机通过一氮气发生器为氮气罐补充氮气并保持99％的氮气含量；
所述滚筒式氮气冷却机与出料锁气机之间补充有水/水蒸气和含水汽的氮气进入到滚筒式氮气冷却机/活性炭活化机，其中水汽为经水雾/湿静电除尘后过滤后的水汽。
10.根据权利要求4所述的一种应用等离子技术制备活性炭的生产系统，其特征在于：通过风机对等离子炬燃烧炉(12)、高温锁气机、滚筒式氮气冷却机、活性炭活化机进行冷却和密封，并通过风机使用冷却碳粉后的氮气对干燥混合室内做氮气密封。
技术总结