[發(fā)明專利]利用醋糟制備活性炭的方法和系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611105644.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN106698420A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 房凱;巴玉鑫;吳小飛;王惠惠;牛明杰;吳道洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/324
• 分類號(hào): C01B32/324;C01B32/39;C01B32/336;C10B53/00
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源化工領(lǐng)域，具體而言，本發(fā)明涉及利用醋糟制備活性炭的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

醋糟是一種大宗高濕度的固體廢棄物。在制醋行業(yè)，每天有大量的醋糟產(chǎn)生，它含濕量大、鹽度高、散發(fā)大量臭氣、占用空間資源大、酸性強(qiáng)、自然化解慢，直接對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。為此，對(duì)醋糟進(jìn)行資源化利用，將其變廢為寶迫在眉睫。目前，對(duì)醋糟的資源化利用還比較少，大多數(shù)情況下是將醋糟作為飼料原料、食用菌栽培料或植物無土栽培基質(zhì)等加以利用。其中，由于醋糟蛋白質(zhì)含量比較低、粗纖維含量高，所以將醋糟作為飼料時(shí)消化率降低、適口性較差；作為食用菌栽培料或植物無土栽培基質(zhì)存在著使用量較少等問題。

醋糟是生物質(zhì)的一種，可應(yīng)用于目前所有生物質(zhì)的利用技術(shù)。目前，國內(nèi)外生物質(zhì)利用技術(shù)種類繁多、技術(shù)復(fù)雜多樣，總體思路均是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為固態(tài)、液態(tài)或者氣態(tài)的燃料加以高效利用，其中主要的方法有：直接燃燒技術(shù)、生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)、熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)、液化技術(shù)等。其中直接燃燒技術(shù)主要是生物質(zhì)焚燒發(fā)電，可實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的減量化并轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的電能，但是焚燒污染嚴(yán)重，轉(zhuǎn)化效率低，主要依靠政府補(bǔ)貼，其發(fā)展受到制約；生物質(zhì)轉(zhuǎn)化技術(shù)主要包括沼氣池和大中型厭氧消化，可實(shí)現(xiàn)居民的生活用氣、供暖等，但是裝置規(guī)模小，對(duì)原料性質(zhì)要求較高，分散在鄉(xiāng)村缺乏技術(shù)指導(dǎo)，容易發(fā)生危險(xiǎn)；生物質(zhì)液化技術(shù)以提煉植物油、制取乙醇、甲醇為主，但是技術(shù)復(fù)雜，產(chǎn)品單一，目前成本較高，潔凈程度要求高；熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)主要包括生物質(zhì)氣化、熱解技術(shù)、閃速熱解液化技術(shù)等，該技術(shù)是目前生物質(zhì)利用技術(shù)中前景較好、環(huán)境友好的方法，其中熱解技術(shù)可實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的徹底減量化、穩(wěn)定化和資源化利用，醋糟以其特殊的性質(zhì)，揮發(fā)分高、灰分少，熱解后可得到高熱值的生物油和燃?xì)猓咂焚|(zhì)的醋糟炭和木醋液，醋糟炭灰分極低，是制備活性炭的優(yōu)質(zhì)原料，燃?xì)饪蓾M足加熱設(shè)備自用，生物油和木醋液可作為化學(xué)原料加以利用，是目前最有前景的且最符合醋糟特性的利用技術(shù)之一。

現(xiàn)有醋糟利用技術(shù)存在著環(huán)境二次污染、能源消耗量大、產(chǎn)品單一或者產(chǎn)品深加工程度低導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低等問題。因而，目前醋糟再利用方法有待進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出利用醋糟方法和系統(tǒng)。該方法可以將醋糟熱解得到的醋糟炭深加工為高附加值的活性炭，并且無需外加能源，低碳環(huán)保，特別適合大規(guī)模推廣。

在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提出了一種利用醋糟制備活性炭的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，該方法包括：(1)將醋糟進(jìn)行烘干處理，以便得到醋糟物料；(2)將所述醋糟物料供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐進(jìn)行熱解處理，以便得到熱解油氣和醋糟炭；(3)將所述熱解油氣供給至氣液分離裝置進(jìn)行氣液分離處理，以便得到熱解氣、焦油；(4)將所述焦油作為燃料供給至直燃鍋爐，以便得到高溫蒸汽；以及(5)將所述醋糟炭和所述高溫蒸汽供給至回轉(zhuǎn)式活化爐內(nèi)，以便對(duì)所述醋糟炭進(jìn)行活化處理，獲得活性炭和高溫?zé)煔狻?!-- SIPO -->

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的利用醋糟制備活性炭的方法通過將烘干后的醋糟供給至旋轉(zhuǎn)床熱解爐進(jìn)行熱解處理，得到熱解油氣和醋糟炭，熱解油氣經(jīng)氣液分離后，得到熱解氣、焦油，其中焦油可以作為燃料供給至直燃鍋爐，使直燃鍋爐燃燒產(chǎn)生高溫蒸汽，無需為直燃鍋爐外加能源，進(jìn)而將高溫蒸汽和醋糟熱解得到的醋糟炭供給至回轉(zhuǎn)式活化爐進(jìn)行活化處理，得到活性炭和高溫?zé)煔狻Ｔ摲椒ㄒ詿峤饧夹g(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)產(chǎn)品加以充分利用，并且對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行深度加工的醋糟絕氧熱解制備活性炭，同時(shí)副產(chǎn)焦油滿足自用的一體化方法可徹底避免二次污染，實(shí)現(xiàn)能源自給自足，并且大大增加產(chǎn)品的附加值。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的利用醋糟制備活性炭的方法還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)具有預(yù)熱區(qū)、過渡區(qū)和產(chǎn)氣區(qū)，使所述醋糟物料依次經(jīng)過所述預(yù)熱區(qū)、所述過渡區(qū)和所述產(chǎn)氣區(qū)，以便完全所述熱解處理，

其中，所述預(yù)熱區(qū)內(nèi)的溫度為低于150攝氏度、所述過渡區(qū)內(nèi)的溫度為150-350攝氏度，所述產(chǎn)氣區(qū)內(nèi)的溫度為350-600攝氏度。由此可以進(jìn)一步提高熱解效率。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，(6)將所述熱解氣的一部分作為燃料分別供給至所述旋轉(zhuǎn)床熱解爐內(nèi)的蓄熱式燃燒輻射管。由此，可以進(jìn)一步降低利用醋糟制備活性炭的方法的能耗。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述利用醋糟制備活性炭的方法進(jìn)一步包括：(7)將所述熱解氣的另一部分作為燃料分別供給至所述回轉(zhuǎn)式活化爐內(nèi)的催化燃燒器。由此，可以進(jìn)一步降低利用醋糟制備活性炭的方法的能耗。