[發明專利]一種可實現廢氣循環利用的活性炭活化裝置及方法

在審

• 申請號: 202010075691.7
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111268676A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 王同華;劉宇喆;李琳;周玉生;沈文東
• 申請（專利權）人: 大連理工大學;新疆中宇金盾碳基研究院（有限公司）
• 主分類號: C01B32/336
• 分類號: C01B32/336;C01B32/39
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李娜;李馨

1.一種可實現廢氣循環利用的活性炭活化裝置，所述裝置包括下述設備單元：

至少一個活化爐，所述活化爐接收來自蒸汽發生器的水蒸汽和來自燃燒室的氣態產物；

至少一個氣固分離器，所述氣固分離器用于接收來自所述活化爐的攜帶固態物料的氣態料流，將攜帶固態物料的氣態料流分離為固態物料和含有水蒸汽的氣態物料；

至少一個冷凝器，所述冷凝器接收來自氣固分離器的含有水蒸汽的氣態物料；

至少一個氣液分離器，所述氣液分離器接收來自所述冷凝器經冷卻的物料，將所述物料分離為水和氣態物料；

一個液體接收裝置，所述液體接收裝置接收來自氣液分離器的水和來自液體存儲裝置的水；同時，所述液體接收裝置為冷凝器提供未經換熱的冷卻水；

至少一個液體存儲裝置，所述液體存儲裝置接收來自冷凝器的已經換熱的冷卻水；

至少一個蒸汽發生器，所述蒸汽發生器接收來自液體存儲裝置的水并將其轉化為水蒸汽；

至少一個燃燒室，所述燃燒室接收來自氣液分離器的氣態物料，并使可燃氣體在該燃燒室內燃燒，獲得氣態產物。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述裝置包括：若干用于流體輸送的流體輸送裝置；若干用于調節流體流量的流量調節裝置；及若干用于連接設備單元的管道及管道連接裝置。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述裝置包括下述設備單元：

一個活化爐，所述活化爐接收來自蒸汽發生器的水蒸汽和來自燃燒室的氣態產物；

一個氣固分離器，所述氣固分離器用于接收來自所述活化爐的攜帶固態物料的氣態料流，將攜帶固態物料的氣態料流分離為固態物料和含有水蒸汽的氣態物料；

一個冷凝器，所述冷凝器接收來自氣固分離器的含有水蒸汽的氣態物料；

一個氣液分離器，所述氣液分離器接收來自所述冷凝器經冷卻的物料，將所述物料分離為水和氣態物料；

一個液體接收裝置，所述液體接收裝置接收來自氣液分離器的水和來自液體存儲裝置的水；同時，所述液體接收裝置為冷凝器提供未經換熱的冷卻水；

一個液體存儲裝置，所述液體存儲裝置接收來自冷凝器的已經換熱的冷卻水；

一個蒸汽發生器，所述蒸汽發生器接收來自液體存儲裝置的水并將其轉化為水蒸汽；

一個燃燒室，所述燃燒室接收來自氣液分離器的氣態物料，并使可燃氣體在該燃燒室內燃燒，獲得氣態產物，

一個流體泵，所述流體泵接收來自液體接收裝置的水并將其輸送至冷凝器作為冷卻水。

4.一種實現廢氣循環利用的活性炭活化方法，其特征在于：將活性炭固態原料置于活化爐中，通入活化氣體水蒸汽，于活化溫度下活化一段時間，得活性炭和攜帶固態物料的氣態料流；將所得攜帶固態物料的氣態料流進行氣固分離，得含有水蒸汽的氣態物料；將所得含有水蒸汽的氣態物料進行冷凝，得到冷凝水和含有可燃氣體的氣態物料；將部分冷凝水用作冷凝器的冷卻水，將另一部分冷凝水轉化為水蒸汽后重新送入活化爐中；將含有可燃氣體的氣態物料中的可燃性氣體燃燒，將燃燒所得產物作為活化氣體重新送入活化爐中。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于：所述方法于權利要求1所述的裝置中進行：

將活性炭固態原料置于活化爐中，由蒸汽發生器向活化爐中通入水蒸汽，流量為50～300ml/min，水碳比為1:1～6:1，于活化溫度800～1000℃下活化30～240min，得活性炭和攜帶固態物料的氣態料流；使所得攜帶固態物料的氣態料流進入氣固分離器中進行氣固分離，得含有水蒸汽的氣態物料；使所得含有水蒸汽的氣態物料進入冷凝器進行冷凝，得到冷凝水和含有可燃氣體的氣態物料，氣態物料溫度為80～100℃；將部分冷凝水用作冷凝器的冷卻水，經由流體輸送裝置送至冷凝器中，冷卻水流量為50～200L/min；將另一部分冷凝水導入蒸汽發生器中使之轉化為水蒸汽后重新送入活化爐中，蒸汽發生器溫度為300～500℃；并將含有可燃氣體的氣態物料導入燃燒室中，使可燃性氣體燃燒，將燃燒所得產物作為活化氣體重新送入活化爐中。