[发明专利]利用废旧轮胎制备活性炭的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于热解气化技术生产活性炭的技术领域范围，具体而言，本发明涉及一种制备活性炭的系统和方法，特别是一种适合以废旧轮胎为原料，通过热解气化制备活性炭的系统和方法。

背景技术

废旧轮胎难以生物降解，长期露天存放，不仅占用大量土地，而且会产生有毒有害气体，严重污染环境。目前，废旧轮胎综合利用途径主要包括翻新、再生胶、胶粉、热能利用和热解等，其中热解法以其较高的资源回收率和较低的二次污染而引起广泛关注。若将废旧轮胎为原料，经碳化之后可以生产出油、气和固体碳，部分替代煤、油、天然气等资源。但是，为了确保经济效益，仍然需要开发出对废旧轮胎热解相合适的工艺路线。

然而，含碳的物质在几百摄氏度的温度下经过炭化，再活化可制备活性炭。目前活性炭的生产工艺、生产设备还很落后，目前国内大部分煤质活性炭企业的生产工艺比较落后，主要通过单种煤来进行生产，产品质量对原料煤依靠严重。生产设备的生产能力普遍较小，自动化程度较低，不利于大规模、连续化生产。同时，由于活性炭生产对原料要求比较高，目前只有少数煤种能完全满足生产要求。

因此，有必要对活性炭的生产工艺进行研究，解决其对原料要求高、生产率低，生产成本高的问题，尤其是适合以废旧轮胎为原料制备活性炭。

发明内容

为解决上述活性炭的生产工艺、生产设备落后的问题，同时提高活性炭的生产效率，降低生产成本，本发明提供一种适合以废旧轮胎为原料，通过热解气化制备活性炭的系统和方法。

本发明提供了一种利用废旧轮胎制备活性炭的系统，所述系统包括：

热解炉，其包括进料口、多个热解油气出口、固料出口、反应室和设在所述反应室底部的可旋转盛放盘，所述热解炉用于热解废旧轮胎原料，生成残炭；

燃烧器，其位于所述反应腔室的上部和/或下部，所述燃烧器具有燃气入口和燃烧烟气出口，所述燃烧器用于对所述废旧轮胎进行加热，产生燃烧烟气；

磁选分离器，其具有固料入口和热解炭出口，所述固料入口与所述热解炉的固料出口相连，所述磁选分离器用于分离金属和非金属，得到热解炭；

二氧化碳分离装置，其具有燃烧烟气入口和二氧化碳出口，所述烟气入口与所述燃烧器的燃烧烟气出口连接，所述二氧化碳分离装置用于对所述燃烧烟气进行二氧化碳分离处理，得到二氧化碳；

流化床，其具有热解炭入口、活化剂入口、废气出口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述磁选分离器的热解炭出口连接，所述活化剂入口与所述二氧化碳分离装置的二氧化碳出口相连，所述流化床用于对所述热解炭进行活化，生成活性炭。

进一步地，所述系统还包括冷却净化装置，其具有热解油气入口、热解气出口，其中，

所述热解油气入口与所述热解炉的热解油气出口相连，所述热解气出口与所述燃烧器的燃气入口相连，所述冷却净化装置用于冷却、净化、分离热解油气，得到热解气，并将所述热解气通入所述燃烧器内进行燃烧。

进一步地，所述系统还包括加热器，其具有二氧化碳入口和活化剂出口，所述二氧化碳入口与所述二氧化碳分离装置的二氧化碳出口相连，所述活化剂出口与所述流化床的活化剂的入口连接，所述加热器用于对所述二氧化碳进行加热。

进一步地，所述加热器为蓄热式加热器。

进一步地，所述热解炉具有水封装置，所述热解炉的进料口具有两级阀门或螺旋密封装置。

更进一步地，所述系统还包括预处理装置，其与所述热解炉的进料口相连，所述预处理装置用于对所述废旧轮胎原料进行破碎预处理。

本发明还提供可一种利用上述系统制备活性炭的方法，该方法具有以下步骤：

将废旧轮胎原料送入所述热解炉，所述燃烧器对所述废旧轮胎进行加热，产生燃烧烟气，废旧轮胎原料热解，生成热解油气和残炭；

将残炭通入所述磁选分离器中，分离金属和非金属，得到热解炭；

用所述二氧化碳分离装置对所述燃烧烟气进行二氧化碳分离处理，得到二氧化碳；

将所述热解炭和二氧化碳分别送入所述流化床，利用所述二氧化碳对所述热解炭进行活化，生成活性炭。

进一步地，所述方法还包括以下步骤：

将所述热解油气通入所述冷却净化装置，进行冷却、净化、分离，得到热解气，并将所述热解气通入所述燃烧器内进行燃烧。

进一步地，所述方法还包括以下步骤：

将所述二氧化碳通入所述加热器，所述加热器对所述二氧化碳进行加热，然后再通入所述流化床。

更进一步地，所述方法还包括以下步骤：