[发明专利]白酒糟制备活性炭的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及有机固废循环利用领域，具体涉及白酒糟制备活性炭的方法及装置。

背景技术

白酒是以粮谷为主要原料，以大曲、小曲或麸曲及酒母等为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化、发酵、蒸馏而制成的中国特有的蒸馏酒。白酒糟是酿制白酒的副产品，白酒原料中的大部分淀粉在发酵过程中被利用，蛋白质、脂肪和剩余少量淀粉残留在白酒糟中，理论上有利用价值，但由于发酵过程中加入了大量稻壳作为发酵填充物，分离、回收白酒糟中蛋白质、脂肪和淀粉的工艺技术难度大，收益低于成本。

据统计，中国年产白酒糟达1500万吨以上，量大而集中，如果不及时处理就会腐败变质，不仅浪费宝贵的资源，还会严重污染周围环境，因此，白酒糟的综合利用对中国的资源开发和环境保护具有十分重要的意义。白酒糟成分复杂，含水量高，不易储存又含有大量不易利用的稻壳，所以目前白酒糟一部分作为牲畜饲料处理，但是适口性差，还有一部分混于煤中供作链条炉燃料，附加值低。稻壳是一种富碳资源，因此，用白酒糟制活性炭是增值潜力最大、最理想的利用途径；相比存在收集困难问题的秸秆，白酒糟产量大、来源集中，可能成为制备多孔活性炭材料最理想的原料。

迄今为止，国内外只有少量白酒糟制活性炭研究报告，而且只是在实验室条件下证明其技术上的可能性，尚鲜有白酒糟制活性炭中试和商业案例报导，原因主要在于：一方面，新鲜的白酒糟含水率高达60~80%，易腐败变质，难以储存，因此需要配备处理量与白酒糟产量相适应的大型脱水设备，白酒糟的下游产品增值小于脱水设备运行的能耗；另一方面，白酒糟的流动性差，在进行干燥、炭化、活化以及装、卸料进程中如何使物料流动顺畅，也是一个技术上的难题。

由发明人提出的申请号为：CN201310120156.9的专利申请文件中公开了一种“固体含碳物干燥、炭化、活化一体化的方法和设备”，将固体含碳物加工处理过程中产生的热解产物回收作为燃料，为物料加工处理过程提供所需热量，大大降低了固体含碳物加工处理的能耗，工业规模（5T含湿40%的城市污泥/天）实施实践证明：用自产燃气作为燃料，过程所需能量无需外供，还自持有余，确保下游产品增值大于成本投入，经济效益高；另外，采用由料封段、干燥段、炭化段，活化段、冷却段、卸料段和若干过渡段组合而成竖井式一体化炉，物料靠物料自重通过一体化炉的各段，解决了固体含碳物流动性差的问题；但是在实际运行中发现，上述一体化炉只适用于处理视比重大于0.75g/cm³的物料，如城市污泥、印度褐煤，在处理含水率15%时视比重只有0.21g/cm³的白酒糟时，由于其结构膨松，视比重和真比重都很小，在一体化炉内容易架桥，使一体化炉不能正常运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供白酒糟制备活性炭的方法及装置，可以解决竖井式一体化炉在处理白酒糟时容易架桥的问题，使一体化炉能正常运行，采用综合利用措施，以获得高附加值的木焦油、木醋液、白炭黑和精品活性炭。

本发明通过以下技术方案实现：

白酒糟制备活性炭的方法，包括以下步骤：

a. 预干：将鲜白酒糟预干得到含水率20~30%的半干白酒糟；

b. 干燥：将步骤a所得半干白酒糟加热干燥，得到温度为100~110℃，含水率小于10%的物料；

c. 炭化：将步骤b所得物料加热到450~550℃，得到气态热解产物和温度为450~550℃的固态物料；

d. 活化：将步骤c 所得固态物料加热到750~850℃，通入100℃饱和蒸汽进行活化反应，得到粗品活性炭和水煤气；

e. 热解产物回收：将步骤c所得气态热解产物和步骤d所得水煤气送入热解产物回收系统，获得燃气、木焦油及木醋水溶液；

f. 冷却：将步骤d所得粗品活性炭冷却至自燃点以下；

g. 精制：将步骤e所得粗品活性炭送入活性炭精制和白炭黑生产系统处理，获得精品活性炭及副产品水玻璃或白炭黑。

本发明的进一步改进方案是，步骤a 先将鲜白酒糟机械脱水至含水率30~40%，再采用气流预干得到含水率20~30%的半干白酒糟。