[实用新型]一种生物质半焦改性制备活性焦的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物质新能源领域，具体为一种生物质半焦改性制备活性焦的装置。

背景技术

生物质是分布广泛、资源丰富的可再生能源，又是环境友好的低碳能源，对社会和经济可持续发展具有重要的作用。生物质能源的利用是21世纪能源的发展方向，近年来日益受到世界各国的重视，生物质热解制取生物油对解决当前能源短缺和环境危机意义重大。

生物质快速热解制取生物油技术越来越受到关注，工艺发展有了长足的进步，在生物质快速热解的过程中会生成大量的半焦，由于半焦未热解完全，具有一定的孔隙结构，但未改性半焦的吸附能力不及普通活性炭，无论煤热解半焦还是工业半焦，在用于吸附剂之前均需进行活化以提高其吸附性能。近年来，随着我国对环境保护力度的增加，用于废气、废水处理等方面的活性炭用量不断增加，况且活性炭的价格偏高，造成企业的环保成本增加，而改性半焦的价格只有活性炭价格的50%左右，因此，加强改性半焦的应用研究在我国具有重要的理论意义和实际意义。

目前，半焦改性的活化技术主要为物理活化及化学活化。化学活化是以ZnCl₂、KOH、H₃PO₄、HNO₃等为活化剂，与炭化料混合后在500-900℃、常压下直接活化制备活性炭。由于化学活化对设备腐蚀性大、污染环境，并且制备的活性炭中易残留化学药品，因此其应用受到限制；物理活化法是指在惰性气体保护下，以O₂、CO₂、水蒸汽以及它们的混合气体等作为活化剂，炭化料与活化剂在常压、700-1000℃反应制备多孔炭材料。随着活性焦越来越广泛的应用和市场需求的不断扩大，活性焦制备工艺的研究开发越来越迫切。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服现有活性焦制备工艺的不足而提供一种以水蒸汽和CO₂共同作为活化剂、成本较低、操作灵活、活性焦性能较好的生物质半焦改性制备活性焦的工艺装置。

本实用新型以生物质半焦焦为原料，采用活化炉，水蒸汽和CO₂共同作为活化剂制备生物质活性焦，具体技术方案是：包括N₂瓶、CO₂瓶、N₂流量控制阀、CO₂流量控制阀、三通阀、活化炉、水泵、水蒸汽发生器、水流量控制阀、冷凝器和液体收集罐，其中N₂瓶通过N₂管线连接N₂流量控制阀，CO₂瓶通过CO₂管线连接CO₂流量控制阀；N₂管线和CO₂管线并接后连接三通阀的第一接口，三通阀的第二接口通过管线连接活化炉的底部，活化炉的顶部通过冷凝器连接液体收集罐，三通阀的第三接口连接水蒸气发生器，水蒸气发生器的进口通过管线依次连接水流量控制阀和水泵、出口连接活化炉的底部。

所述活化炉的底部设有气体分布板，增加了活化气体的均匀性，提高了活化效果。

本实施例以生物质半焦为原料制备活性焦具有工艺简单、生产和运行费用较少、活性炭活化均匀、价格低廉等优点，所制备的活性焦有较好的微、介孔结构，而且孔隙结构的调控较方便。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图中： 1、N₂瓶；2、CO₂瓶；3、N₂流量控制阀；4、CO₂流量控制阀；5、三通阀；6、水泵；7、水流量控制阀；8、活化炉；9、水蒸汽发生器；10、冷凝器；11、液体收集罐；12、气体分布板。

具体实施方式