[實用新型]制備磁性生物炭復合材料的系統

有效

• 申請號: 201721808230.6
• 申請日: 2017-12-18
• 公開（公告）號: CN207786614U
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 牛明杰;巴玉鑫;王惠惠;房凱;楊繼狀;劉春亞;肖磊;吳道洪
• 申請（專利權）人: 神霧科技集團股份有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙天月

本實用新型公開了制備磁性生物炭復合材料的系統，包括：熱解活化裝置、破碎裝置、負載裝置和后處理單元。其中，熱解活化裝置內具有輻射管，熱解活化裝置具有生物質原料入口、水蒸氣入口、高溫油氣出口和活性生物炭出口；破碎裝置具有活性生物炭入口和活性生物炭粉末出口，活性生物炭入口與活性生物炭出口相連；負載裝置具有活性生物炭粉末入口、混合鐵鹽溶液入口，堿液入口和產物出口，活性生物炭粉末入口與活性生物炭粉末出口相連；后處理單元包括相連的過濾裝置、清洗裝置和烘干裝置，過濾裝置與負載裝置的產物出口相連，烘干裝置具有磁性生物炭復合材料出口。采用該系統制備的磁性生物炭復合材料具有較好的穩定性、磁性和較強的吸附能力。

技術領域

本實用新型屬于化工領域，具體而言，本實用新型涉及制備磁性生物炭復合材料的系統。

背景技術

生物炭是生物質在缺氧或絕氧環境中，經高溫熱裂解后生成的固態產物，因具有多孔結構、比表面積高、孔容大、耐酸堿腐蝕、官能團豐富等固有特性，被廣泛應用于固碳減排、水源凈化、重金屬吸附和土壤改良等領域。然而，由于生物炭顆粒直徑小，處理污水后難以回收，生物炭處理污水主要依靠自身的吸附性能，若使用后的生物炭不能被及時取出，吸附在生物炭微孔內部的污染物有可能會解析出來重新進入水體造成二次污染，因此限制了生物炭在廢水處理中的實際應用。目前主要依靠過濾的手段分離水體中的生物炭，但此法容易引起濾網的堵塞或生物炭的流失。因此，用于污水處理的生物炭有待進一步研究。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本實用新型的一個目的在于提出制備磁性生物炭復合材料的系統。本實用新型提出的制備磁性生物炭復合材料的系統不僅生產效率高且能耗低、適用于各種生物質原料，而且采用該系統制備得到的磁性生物炭復合材料具有較好的穩定性、磁性和較強的吸附能力，且易于與水體分離，在污水處理方面具有較好的應用前景。

本實用新型是基于以下問題提出的：為了解決生物炭難以從溶液中分離的問題，有在生物炭中引入磁性介質來實現固液分離的方法，然而，發明人發現，現有技術中將生物炭與磁性介質進行結合普遍存在磁性生物炭的生產效率低、生物炭與磁性介質的結合性較差、磁性介質在生物炭上的分布不均勻、生產成本較高等問題。

為此，根據本實用新型的一個方面，本實用新型提出了一種制備磁性生物炭復合材料的系統，包括：

熱解活化裝置，所述熱解活化裝置內具有輻射管，所述熱解活化裝置具有生物質原料入口、水蒸氣入口、高溫油氣出口和活性生物炭出口，所述熱解活化裝置適于先對所述生物質原料進行熱解處理，再進行活化處理；

破碎裝置，所述破碎裝置具有活性生物炭入口和活性生物炭粉末出口，所述活性生物炭入口與所述活性生物炭出口相連，所述破碎裝置適于對活性生物炭進行破碎處理，以便得到活性生物炭粉末；

負載裝置，所述負載裝置具有活性生物炭粉末入口、混合鐵鹽溶液入口，堿液入口和產物出口，所述活性生物炭粉末入口與所述活性生物炭粉末出口相連，所述負載裝置適于利用含有三價鐵鹽和二價鐵鹽的混合溶液對所述活性生物炭粉末進行浸漬，并在加入堿液后發生沉淀反應生成四氧化三鐵并負載在所述活性生物炭粉末中；

后處理單元，所述后處理單元包括相連的過濾裝置、清洗裝置和烘干裝置，所述過濾裝置與所述負載裝置的產物出口相連，所述烘干裝置具有磁性生物炭復合材料出口。