[發明專利]生物質生產活性炭的炭化-活化雙向反應爐

有效

• 申請號: 201310504798.9
• 申請日: 2013-10-24
• 公開（公告）號: CN103539113A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 鄒欣洺;李愛民;徐守宇;劉溪
• 申請（專利權）人: 大連容大資源循環利用咨詢設計有限公司
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08;C01B31/10
• 代理公司: 大連博晟專利代理事務所(特殊普通合伙) 21236
• 代理人: 于忠晶

技術領域

本發明涉及環境保護設備技術領域，特別是一種生產活性炭的反應爐。本發明同時提供一種涉及有機物熱解及活性炭技術領域的生物質生產活性炭方法，特別是秸稈類農作物的炭化和活化。

背景技術

我國是一個農業大國，生物質來源廣泛、儲量大，每年有7×10⁸?t作物秸稈，2×10⁸?t林地廢棄物和木材加工剩余物，其大多以直接堆放或燃燒為主，不僅熱效率低下（低于10%），而且產生大量的煙塵和余灰，嚴重的污染環境，影響居民的身心健康，因此如何對農業生物質進行合理的處置和利用，對環境保護有著重要的意義。

目前，國內多數科研機構主要將生物質氣化，轉換成可燃氣體燃燒利用，其存在著設備投資大、工藝復雜、運行成本高、生物質回收率低等的不足，無法將活性炭完全資源化利用。

本設備利用農作物生物質制取活性炭，使生物質資源得到綜合利用，解決了生物質廢棄和違規焚燒造成的資源浪費和環境污染問題，同時獲得高價值的活性炭，活性炭由于發達的比表面積，其對氣體、溶液中的有機或無機物質以及膠體顆粒等具有很強的吸附能力，在國防、化工、石油、紡織、污水處理及室內裝飾等各方面廣泛應用。

現有技術中，生產活性炭的反應爐采用活化氣或反應氣單向流動，反映反應不充分，單向流動后的氣體直接進入下級。同時，現有生產活性炭的工藝中，炭化和活化產生的焦油等有機物隨反應氣進入反應氣回收，影響反應氣的再利用。

于此同時熱解有機物的過程需要消耗大量的能源，目前大多熱解過程以消耗外來能源提供熱解能為主，過程中能源消耗較高。同時需要外來氣體如水蒸氣、二氧化碳、氧氣對反應起到催化的作用，造成不必要的浪費。活化熱解后的可燃性氣體附帶焦油，煙塵等雜質，降低可燃氣體的品質。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種生物質生產活性炭的炭化-活化雙向反應爐，活化氣和反應氣雙向流動，提高反應效率；在反應爐內添加凈化室，為炭化、活化提供一個清潔的反應環境，同時凈化反應過程中生成的熱解氣，使其可直接回收利用。

本發明同時提供一種生物質生產活性炭的炭化-活化方法，利用生物質生產活性炭的炭化-活化雙向反應爐，實現炭化-活化過程不需要外界提供能源，不需要添加催化劑和活化劑，本發明炭化-活化完成后的熱解氣可實現直接回收利用，不需要額外的凈化裝置，得到高品質的可燃燒氣體。

為實現上述目的，本發明提供一種生物質生產活性炭的炭化-活化雙向反應爐，其特征在于：反應室包括輸氣管Ⅰ、輸氣管Ⅱ、支撐架和篩網，所述所述反應室為一層或多層設置，各反應室下面安裝支撐架，支撐架上表面安裝篩網，輸氣管Ⅰ、輸氣管Ⅱ端口設置在反應室下側，輸氣管Ⅰ與輸氣管組連接。

所述多層設置的反應室有2-4層。

所述反應室中最上層反應室上設有凈化室，最下層反應室下設有凈化室。

所述反應室的隔斷空間是凈化室的隔斷空間的1.2-1.5倍。

所述反應爐爐壁連接處設有密封裝置。

所述篩網由3片相同的扇形篩片水平平鋪。

所述反應爐內側爐壁上設有保溫層。

所述輸氣管Ⅰ為“L”型管，所述輸氣管Ⅰ一端設置于路爐外底部，輸氣管Ⅰ爐內豎直部分穿過支撐架，另一端設置于上蓋內，輸氣管Ⅰ與上蓋內連通，上蓋內輸氣管Ⅰ一端水平設置。

一種生物質生產活性炭的炭化-活化方法，包括一下步驟：

在每層反應室內填入待炭化-活化的生物質，在凈化室內填入活性炭；

安裝底座，底座水平固定后，依次把下層凈化室、單層或多層反應室、上層凈化室、上蓋安裝，并使用固定裝置鎖緊，輸氣管路依次連通；