[發明專利]一種節能型清潔制備高比表面積活性炭裝置及方法

有效

• 申請號: 201810856134.1
• 申請日: 2018-07-31
• 公開（公告）號: CN108910878B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 李愛民
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C01B32/336
• 分類號: C01B32/336;C01B32/348;C10B57/18;C01B32/39
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

1.一種節能型清潔制備高比表面積活性炭的裝置，其特征在于，所述的節能型清潔制備高比表面積活性炭裝置包括料倉(1)、雙封閉進料器(2)、炭化區(3)、浸泡區(4)和活化區(5)；料倉(1)出口與雙封閉進料器(2)入口相連，雙封閉進料器(2)出口與炭化區(3)入口相連，浸泡區(4)布置于炭化區(3)與活化區(5)之間；

所述的炭化區(3)內設有承重落料隔斷A(6)及承重落料隔斷B(7)，將承重落料隔斷將炭化區(3)由上到下依次分為冷凝吸附段(8)、干燥段(9)及熱解段(10)；冷凝吸附段(8)設有氣體出口C(19)；

所述的浸泡區(4)設有螺旋傳動裝置(20)、半隔斷(22)、補鹽口(23)及熔融鹽體系(24)，螺旋傳動裝置(20)的相鄰螺旋片之間設有浸泡分離一體化裝置(21)，浸泡分離一體化裝置(21)設有多個小孔，一方面將來自熱解段(10)的炭化料全部浸泡于熔融鹽體系(24)內，另一方面利用熔融鹽良好的流動性，將炭化料與剩余熔融鹽進行分離，浸泡好的炭化料由螺旋傳動裝置(20)送入活化區(5)，通過設置半隔斷(22)防止熔融鹽體系(24)內的熔融鹽不受控的落入活化區(5)；

所述的活化區(5)內設有承重落料隔斷C(11)及承重落料隔斷D(12)，將承重落料隔斷將活化區(5)由上到下依次分為一級活化段(13)、二級活化段(14)及固體產物段(15)；固體產物段(15)設有活化氣進口(16)，二級活化段(14)設有氣體出口A(17)，一級活化段(13)設有氣體出口B(18)。

2.一種節能型清潔制備高比表面積活性炭方法，其特征在于，步驟如下：

Ⅰ炭化重整階段：料倉(1)內的原料經雙封閉進料器(2)送入炭化區(3)內部的冷凝吸附段(8)、干燥段(9)及熱解段(10)，原料發生熱解反應，產生熱解氣、焦油及半焦，半焦送入浸泡區(4)，熱解氣及焦油以氣態形式向上流動，流動過程中焦油于冷凝吸附段(8)吸附，多次重整后焦油被去除并完全裂解成小分子熱解氣及半焦，小分子熱解氣經氣體出口C(19)送入后續余熱回收及熱解氣收集系統；

Ⅱ活化階段：落入浸泡區(4)內的炭化料會漂浮于熔融鹽體系(24)上，浸泡分離一體化裝置(21)下降的過程中將炭化料全部浸泡于熔融鹽體系(24)內，同時利用熔融鹽良好的流動性，浸泡分離一體化裝置(21)上升的過程中將炭化料與剩余熔融鹽進行分離，通過螺旋傳動裝置(20)及浸泡分離一體化裝置(21)控制炭化料浸泡時間，浸泡好的炭化料由螺旋傳動裝置(20)送入活化區(5)；外部的活化氣由活化氣進口(16)不斷通入，將活化氣與熔融鹽相結合作為活化劑對半焦進行活化，一級活化段(9)內的活性炭半成品由承重落料隔斷C(11)送入二級活化段(14)繼續活化，通過活化劑不斷豐富半焦微孔和中孔結構，最終生成高比表面積的活性炭成品，活性炭成品由承重落料隔斷D(12)送入固體產物段(15)收集；活化過程中部分活化氣由氣體出口A(17)及氣體出口B(18)排出后收集，活化過程中熔融鹽不斷被消耗，通過補鹽口(23)將固體活化劑送入熔融鹽體系(24)內，其融化溫度由活化氣攜帶熱量提供。