[实用新型]一种造纸污泥热解制备生物油和活性炭的一体式装置

说明书

技术领域

本实用新型属于造纸固体废弃物资源化处置领域，具体涉及一种造纸污泥热解制备生物油和活性炭的一体式装置。

背景技术

据中国造纸协会调查资料，2014年全国纸及纸板生产量10470万吨，纸浆生产总量7906万吨。根据环境保护部统计，用水总量为121.13亿吨，废水排放量为28.55亿吨，占全国工业废水总排放的14.9％。造纸废水经过处理之后，水虽然被有效地利用了，却又产生了新的污染源，即造纸污泥。造纸污泥若处理不当随之而来的各种生态问题和社会问题也逐渐突显出来，会带来二次污染。而污泥低温热解，其方法是在无氧条件下加热污泥至一定温度(＜500℃)，使污泥发生干馏和热分解，转化为油、反应水、不凝结气和炭等4种产物。

造纸污泥热解装置国内外研究现状：

国内现有的化学法污泥热解炭工艺中，脱水污泥先干燥洗涤，再浸渍，以高温惰性气体(CO₂或N₂)为污泥炭化活化提供热量，并作为保护气。如此高温的惰性气体一般通过采用其它燃料间接加热得到，既增加了设备投资，又多耗能量，增加了活性炭的制造成本，工艺复杂，阻碍了污泥热解资源化利用的工业化应用。

加拿大环保学者CampbellHW和BridleTR研发出采用卧式反应器的污泥热解低温技术，将干污泥置入该反应器中，在与外部空气隔绝的条件下，热解温度为450℃，产生的气态产物经冷凝后变成液态油，固体残渣成为炭。澳大利亚柏斯的Subiaco污水处理厂和清华大学采用回转窑污泥低温热解技术，生产烧结炭和热解油。

上述技术分别侧重于制油或制炭，不能同时获得高品质生物油和活性炭。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种造纸污泥热解制备生物油和活性炭的一体式装置，解决了现有技术中存在的不能同时获得高品质生物油和活性炭的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种造纸污泥热解制备生物油和活性炭的一体式装置，包括依次通过管道连接的供气装置、热解装置、冷凝装置和尾气处理装置。

本实用新型的特点还在于，

供气装置与热解装置之间设有气体流量计。

供气装置为氮气瓶。

热解装置为1200℃三温区开启式管式炉。

尾气处理装置上连接有集气袋。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供一种经济、节能、环保的一种造纸污泥热解制备生物油和活性炭的一体式装置，通过热解装置烧结得到性能良好的活性炭，然后利用外加冷凝装置将气体液化，将凝结性气体与不凝结性气体分离，进而可收集生物油；提高了污泥的利用率及污泥热解系统的集成性，同时对外排尾气进行预处理，解决了环境污染的问题。

附图说明

图1是本实用新型造纸污泥热解制备生物油和活性炭的一体式装置的结构图。

图中，1.供气装置，2.气体流量计，3.热解装置，4.冷凝装置，5.尾气处理装置，6.集气袋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型造纸污泥热解制备生物油和活性炭的一体式装置，如图1所示，包括依次通过管道连接的供气装置1、热解装置3、冷凝装置4和尾气处理装置5。

供气装置1与热解装置3之间设有气体流量计2，用于控制氮气流量。

供气装置1为氮气瓶。

热解装置3为1200℃三温区开启式管式炉，型号为：SKGL-1200-Ⅲ。

尾气处理装置5上连接有集气袋6。

使用本实用新型装置制备生物油和活性炭时，首先设置好热解装置3的温度和时间，然后打开氮气瓶阀门，通过气体流量计2调节氮气流量，待热解装置3中温度以30℃/min升温至500℃后将预处理的造纸污泥放进热解装置3中，热解炭化后产生的固体泥质炭保留在热解装置3中，将固体泥质炭用3mol/L盐酸清洗，再用60℃～70℃的去离子水清洗至pH为中性后干燥得到活性炭；同时将热解装置3中产生的热解气体进入冷凝装置4，使气体和固体充分分离，同时使凝结性气体充分冷凝后经二氯甲烷、正己烷等有机溶剂多次萃取得到生物质油，未经冷凝的部分不凝结性气体通过尾气处理装置5采用NaOH溶液洗涤，最后经集气袋6集气吸收。

其中热解装置3采用多温区控制，加快了反应进程，节约时间，同时装置密封性能良好，污泥热解时受热均匀，提高了固体产物的得率。

本实用新型提供一种经济、节能、环保的一种造纸污泥热解制备生物油和活性炭的一体式装置，通过热解装置3烧结得到性能良好的活性炭，然后利用外加冷凝装置4将气体液化，将凝结性气体与不凝结性气体分离，进而可收集生物油；提高了污泥的利用率及污泥热解系统的集成性，同时对外排尾气进行处理，解决了环境污染的问题。