[發(fā)明專利]一種山楂核熱解制取煙熏液并聯(lián)產(chǎn)活性炭的裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710390890.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107032351A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋占龍;劉克勝;馬春元;劉冰;胡彬;張英;劉明利;孫靜;王珂;朱俊志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);濟(jì)南華魯食品有限公司
• 主分類號(hào): C01B32/336
• 分類號(hào): C01B32/336;C01B32/39;C01B32/324;A23L27/10
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 王志坤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)的資源化利用，特別涉及顆粒狀生物質(zhì)(如山楂核)的熱解多聯(lián)產(chǎn)裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)山楂核煙熏液的食用和醫(yī)用價(jià)值越來(lái)越被重視。以山楂核煙熏液為原料制作的煙熏香料是國(guó)家認(rèn)可的食品添加劑，用于制作食品，煙香濃郁，留香持久。山楂核煙熏液具有明顯的殺菌、消毒和抑菌作用，用于配制軟膏、霜?jiǎng)委煗裾睢⑸窠?jīng)性皮炎、燒傷等具有明顯療效，且對(duì)皮膚黏膜無(wú)刺激、無(wú)毒副作用。山楂核煙熏液無(wú)論在食用還是醫(yī)用都具有很好市場(chǎng)前景。

市場(chǎng)上生產(chǎn)煙熏液多采用靜態(tài)釜干餾設(shè)備，靜態(tài)釜又分為兩種：一種是加熱棒在釜體內(nèi)部，直接對(duì)物料加熱的內(nèi)加熱釜；另一種是加熱棒在釜體外部，間接對(duì)物料加熱的外加熱釜。內(nèi)加熱釜容易使物料燒焦，存在干餾得到的可燃?xì)怏w與加熱棒接觸發(fā)生爆炸的隱患；外加熱釜由于物料靜止，加熱速率慢，生產(chǎn)效率低。目前絕大多數(shù)的干餾爐采用固定床式，即原料間歇式送入爐膛，電加熱升溫，每次加熱大約24小時(shí)，約等48小時(shí)才能開(kāi)爐取料。周期長(zhǎng)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，嚴(yán)重制約了設(shè)備的自動(dòng)化操作水平。電加熱絲作為加熱元件與物料直接接觸，傳熱傳質(zhì)不暢，在加熱過(guò)程中物料易在高溫條件下與爐絲發(fā)生反應(yīng)，甚至腐蝕爐絲而損壞設(shè)備，增加了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效率。

山楂核熱解過(guò)程產(chǎn)生的熱解氣直接排空或燒掉不僅造成了資源和能源的極大浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境也產(chǎn)生了一定的污染，有明顯的節(jié)能減排潛力。山楂核熱解半焦基本保持了原來(lái)的大小，可以制備高品質(zhì)活性炭。目前，熱解半焦由于缺乏有效的制備活性炭的手段，只能作為原料低價(jià)外賣給活性炭廠，嚴(yán)重限制了半焦的高附加值利用，若企業(yè)能自主利用廢料生產(chǎn)活性炭，則無(wú)疑會(huì)形成新的效益增長(zhǎng)點(diǎn)，有效拓展和延伸產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈，給企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益(半焦1000元/t，活性炭5000元/t)。

傳統(tǒng)的方法制炭和活化過(guò)程是分開(kāi)的，中間需要人工轉(zhuǎn)移，勞動(dòng)強(qiáng)度大，處理效率低，這種生產(chǎn)方法已不再適應(yīng)現(xiàn)代對(duì)活性炭的旺盛需求。一種集物料干燥、熱解炭化、活化一體的，連續(xù)型、運(yùn)行可靠、節(jié)能環(huán)保的大型商業(yè)生產(chǎn)設(shè)備備受關(guān)注，基于此理念，有不少類似的炭化活化爐的專利申請(qǐng)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01420380525.8的一種新型的生物質(zhì)連續(xù)熱解爐的專利提出的新型熱解爐可以實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)顆粒料連續(xù)流化熱解氣化，生產(chǎn)負(fù)荷連續(xù)可調(diào)。但是該專利注重?zé)峤鉅t的連續(xù)氣化上，沒(méi)有涉及熱解產(chǎn)物的綜合利用以及聯(lián)產(chǎn)活性炭。申請(qǐng)?zhí)枮?01320171335.0的固體含碳物干燥、炭化、活化一體化設(shè)備的專利提出了爐型為豎井式，由干燥段、炭化段，活化段、冷卻段、卸料段和若干過(guò)渡段組成的一體爐。該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是利用了物料自重下落的原理設(shè)計(jì)一體爐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是該申請(qǐng)重點(diǎn)關(guān)注如何生產(chǎn)活性炭，沒(méi)有考慮到熱解多相產(chǎn)物的價(jià)值和資源化綜合利用問(wèn)題。申請(qǐng)?zhí)枮?01220003775.0的專利提出了一種豎式低溫干餾爐，只關(guān)注物料的干餾炭化，將炭化產(chǎn)物外排，沒(méi)有涉及活性炭的制備問(wèn)題，產(chǎn)品單一。申請(qǐng)?zhí)枮?8101798.3的專利提出了一種利用煤炭直立爐生產(chǎn)活性炭的方法，其目的是為了生產(chǎn)煤質(zhì)活性炭。其他如200620104189.X的專利提出了一種炭化活化一體爐以生產(chǎn)活性炭,200910209698.7，200910301585，200910310173.2，201110225201.8上述專利申請(qǐng)均基于類似的目的提出了一種炭化活化爐，主要目的均為了制取活性炭，對(duì)于其他熱解產(chǎn)物的利用及整套系統(tǒng)的熱平衡及余熱利用缺乏系統(tǒng)考慮。

綜上所述，大多數(shù)的研究者只關(guān)注與熱解過(guò)程本身或只關(guān)注于某一特定產(chǎn)物，缺乏對(duì)全部熱解產(chǎn)物進(jìn)行多聯(lián)產(chǎn)綜合利用的技術(shù)及系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的之一是提供一種山楂核熱解制取煙熏液并聯(lián)產(chǎn)活性炭的裝置。

本發(fā)明的目的之二是提供一種山楂核熱解制取煙熏液并聯(lián)產(chǎn)活性炭的制備方法。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種山楂核熱解制取煙熏液并聯(lián)產(chǎn)活性炭的裝置，該裝置包括進(jìn)料斗、干燥室、熱解爐、活化爐、氣體冷凝系統(tǒng)、氣柜、燃燒器、活性炭冷卻出料系統(tǒng)、尾氣處理裝置，進(jìn)料斗經(jīng)由干燥室與熱解爐的物料進(jìn)口相連，熱解爐上部的熱解氣出口與氣體冷凝系統(tǒng)入口相連，熱解爐下部的半焦出口與活化爐半焦入口相連，活化爐的活性炭出口與活性炭冷卻出料系統(tǒng)的入口相連，氣體冷凝系統(tǒng)的氣體出口分別經(jīng)由氣柜、燃燒器與活化爐高溫?zé)煔馊肟谙噙B通，活化爐上部的高溫?zé)煔獬隹诮?jīng)由高溫?zé)煔夤艿琅c熱解爐下部的高溫?zé)煔馊肟谶B接，熱解爐上部的低溫?zé)煔獬隹诮?jīng)由低溫?zé)煔夤艿琅c干燥室下部的低溫?zé)煔馊肟谙噙B，干燥室的煙氣出口與尾氣處理裝置連接。