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。
pigi（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
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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
3、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（活化机械钻孔桩段） 上远烟道（补充炭化段、活化段） 上近烟道（补充炭化段） 上连烟道。高温烟道气体自上而下与蓄热室的格子砖进行热交换，温度由1000—1150℃降到350－450℃，最后进入烟囱排出。
4、活化原理
为什么要讨论活化原理呢？这是为了使活化炉得到高质量、高产量的活性炭，同时保证炉子的使用寿命，弄清了活化原理，就可以据此制定合理的活化工艺，获得最大的经济效益。
冷却半炉内，高温水蒸气在活化段与炭直接接触反应，产生一系列的化学反应。
负压引流球 C+H2O CO + H2——Q ①
C+2H2O CO2+2H2——Q ②
同时还发生下列二次反应
CO2+ C 2CO——Q ③
CO+H2O CO2+H2 + Q ④
H2+ C CH4 + Q ⑤
2H2+2C C2H2 ⑥
冷却半炉的反应是前面的①②③反应，这也是得到优质活性炭的三大反应，这是我们希望的反应。但是水蒸气与炭的活化反应是750---950℃，而二氧化碳与炭的活化反应温度是850---1100℃。所以炉芯温度在850℃就没有③式的反应，即使比850℃温度高一些，因为二氧化碳与炭的反应是吸热反应，此反应一发生，炭的温度又降到850℃，甚至更低，反应又停止。为了保证海水防腐涂料①②③式反应都能持续进行，所以理论上规定炉芯温度即活化温度不超过910℃。因为温度超过910℃，由于水蒸气与炭的终止温度是950℃，越接近950℃，水蒸气与炭的反应越缓慢。为了不影响①②式反应，炉芯温度（活化温度）定在910℃。在这个温度下，在活化炉中，①②式反应后，产生的二氧化碳即可参加活化反应，由于③式反应的产生，随着二氧化碳浓度的减少，又促使①②式反应加速。由于活化炉的特殊性，无法测定活化炉的炉芯温度，而用热电偶插在人孔位置。由于热电偶的位子处在下排风管的下面，加热半炉给风时，由于风随着热气流向上走，认为风对温度影响不大，把人孔热电偶测出的温度看作炉芯温度，所以炉温有不能超过910℃之说。但是事实上，最低风压400Pa，而炉压60Pa，由于这个压差，尽管人孔的热电偶在风管下面，风对热电偶还是有影响的。实际上，此热电偶显示温度高于炉芯温度，所以在小型活化炉温度允许控制在900－950℃之间，而兵器工业部第五设计院设计的活化炉热电偶都不在人孔位置，而在 双金属螺杆
上层板下面3、4、5、6、7、8热电偶距上风管高于100mm或低于上风管100mm位置。热电偶的这种设置，优点是风对温度的影响全部显示出来。在活化炉正常操作情况下，控制温度就控制了活化炉的氧含量，不会造成活化炉含氧过高，因此，不需要对活化炉进行氧含量测定。缺点是热电偶处在火焰区，冷、热半炉温度相差大，热电偶易损坏，另外热电偶显示温度与炉芯温度相差大。如果活化炉温度按950℃控制，造成炉芯温度偏低，影响活化炉产量。从华辉公司448产品道活化炉看，活化炉最高温度不超过950℃，生产40/60活性炭，日产量在4.0－4.5吨之间。生产40/100的活性炭，必须采取二遍活化工艺。执行6年的活化炉老工艺，从冷、热半炉温度看，炉芯温度大大低于910℃，没有达到910℃的最佳工艺。从6年的操作经验看，炉芯温度与加热半炉温度相差60—90℃之间。从理论上推算，工艺温度控制在970－1000℃才能使炉芯温度达到910℃。华辉公司1998年9月，制定了活化炉新工艺，考虑到448产品道是大炉，将最低温度970℃改成980℃，最高温度为1000℃不变。活化炉的各点温度控制在990±10℃。由于华辉采用饱和蒸汽，蓄热室顶部温度控制在1120—1150之间。
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