多段炉与斯列普炉生产效率的比较。
多段炉活化装置的工艺产品产率(干基活化材料输出/干基碳化材料输入)在40%至65%的范围内,这随着用于活性炭生产的原料的煤类型以及预处理工艺和设备的类型而变化。
斯列普炉工艺产品收率的统计结果在35%至45%的范围内。
两种工艺之所以在产品产量或烧碳损失率上有如此巨大的差异,是因为两种炉型在热能管理和热能利用机制上有很大的不同。
制造1吨吸附性能标准的活性物质需要5.5 × 1067.5 × 106千卡/吨(以水处理炭为例,标准吸附性能为1000毫克/克)。多段炉系统的补燃室和余热蒸汽锅炉是主要的热能回收利用装置,其热能回收率可达60%-75%。
多段炉配有与烟道燃烧室和蓄热室相连的设施作为热能回收单元,采用格子砖蓄热/放热的热利用技术,热能回收率约为40%-50%。
斯列普炉的分离式工艺蒸汽锅炉虽然热效率与多段炉装置的余热锅炉相当,但工艺蒸汽带来的热能只有1.05×106∨2.23×106千卡活性物质左右,总热量需求为5.5×106.至少3.27×106千卡/吨活性物质的热能缺口。这是斯列普炉工艺产品收率低、烧碳损失率高的原因。
此外,多段炉内轴冷系统产生的热空气作为内燃机助燃空气和二次空气再利用,并在后燃烧室作为内燃机助燃空气,这也是多段炉系统热能管理的重要内容之一。
活性炭在活化过程中的烧损率越高,出灰量越高,强度或磨损值越低,达到相同吸附性能水平时体积比重越小。CALGON和NORIT USA公司使用与中国长焰煤质量相同的次烟煤,生产具有相同碘值和亚甲基蓝吸附值的型煤颗粒活性炭产品。灰分普遍低于中国碳,而磨损值和体积比重普遍高于中国碳。正是因为采用了多段炉活化装置。