[發(fā)明專利]生物質(zhì)兩段式制備活性炭的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811415732.1
• 申請(qǐng)日: 2018-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN109485043B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃亞繼;曹健華;劉凌沁;陳浩;秦文慧;夏志鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B32/336
• 分類號(hào): C01B32/336;C01B32/39;C01B32/324
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳飛

1.一種生物質(zhì)兩段式制備活性炭的系統(tǒng)，其特征在于，包括用于對(duì)生物質(zhì)原料進(jìn)行熱解炭化的熱解爐、用于對(duì)生物炭進(jìn)行活化的活化爐、用于對(duì)出活化爐的攜帶固體顆粒的煙氣進(jìn)行氣固分離的旋風(fēng)分離器以及燃燒爐，還包括用于為熱解爐和燃燒爐提供空氣的送風(fēng)機(jī)；所述熱解爐為鏈條爐，熱解爐上層區(qū)域布置有高溫輻射管，所述旋風(fēng)分離器的固體出口連接出料斗；所述燃燒爐用于對(duì)熱解過程中產(chǎn)生的熱解氣和焦油以及出旋風(fēng)分離器的氣體進(jìn)行燃燒、并將燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔夤┙o高溫輻射管和活化爐、分別作為熱源和活化劑；所述熱解爐內(nèi)生物質(zhì)原料的熱解炭化反應(yīng)溫度控制在400～450℃，所述燃燒爐內(nèi)燃燒溫度控制在900～950℃，燃燒煙氣含氧量控制在2～5％，所述活化爐內(nèi)反應(yīng)溫度控制在700～750℃；所述高溫?zé)煔庵泻泻趸罨瘹怏w，所述含氧活化氣體包括水蒸氣、二氧化碳和氧氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)兩段式制備活性炭的系統(tǒng)，其特征在于，燃燒爐的高溫?zé)煔獬隹谂c活化爐的氣體入口之間設(shè)置循環(huán)風(fēng)機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)兩段式制備活性炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括空氣預(yù)熱器，空氣預(yù)熱器的冷空氣入口連接送風(fēng)機(jī)的空氣出口，熱煙氣入口連接高溫輻射管的煙氣出口，且空氣預(yù)熱器的熱空氣出口連接燃燒爐的空氣入口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)兩段式制備活性炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括依次連接的布袋除塵器、引風(fēng)機(jī)和煙囪，所述布袋除塵器的氣體入口與空氣預(yù)熱器的煙氣出口連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)兩段式制備活性炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括斗提機(jī)和進(jìn)料斗，該進(jìn)料斗與熱解爐的進(jìn)料口連通、用于連續(xù)向爐內(nèi)輸送生物質(zhì)原料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)兩段式制備活性炭的系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解爐的生物炭出口通過螺旋輸送器與活化爐的進(jìn)料口連接。

7.一種利用權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)制備生物質(zhì)活性炭的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)啟動(dòng)燃燒爐頂部的啟動(dòng)燃燒器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)熱解爐內(nèi)溫度達(dá)到400℃時(shí)，向熱解爐內(nèi)輸送生物質(zhì)原料、并通入空氣，熱解爐內(nèi)燃燒反應(yīng)以及高溫輻射換熱共同提供熱量，使熱解爐內(nèi)溫度維持在400～450℃，生物質(zhì)原料經(jīng)熱解炭化后生成生物炭、熱解氣和焦油；

(2)生物炭進(jìn)入活化爐活化，反應(yīng)產(chǎn)生的煙氣夾帶活性炭顆粒流出活化爐、進(jìn)入旋風(fēng)分離器進(jìn)行氣固分離，生物質(zhì)活性炭落入出料斗，高溫氣體進(jìn)入燃燒爐進(jìn)行燃燒反應(yīng)；

(3)所述熱解氣和焦油進(jìn)入燃燒爐燃燒，燃燒爐出口的高溫?zé)煔庖还蛇M(jìn)入高溫輻射管、向熱解爐內(nèi)提供熱量，另一股進(jìn)入活化爐、用作高溫活化劑。