[实用新型]利用生物质制备活性炭的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于热解气化技术生产活性炭的技术领域范围，具体而言，本实用新型涉及一种制备活性炭的系统，特别是一种适合以生物质为原料，通过热解气化制备活性炭的系统。

背景技术

生物质广义指所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。狭义指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。

我国的生物质资源非常丰富，每年产生大约6.5亿吨农业秸秆，加上薪柴及林业废弃物等，折合能量4.6亿吨标准煤，预计到2050年将增加到9.04亿吨，相当于6亿多吨标准煤。我国每年的森林耗材达到 2.1亿立方米，折合1.2亿吨标准煤的能量。另外，全国城市物料年产量已超过1.5亿吨，到2020年年产量将达2.1亿吨，垃圾中的有机质含量平均约为40％，年产1.5亿吨的“城市垃圾”中，被丢弃的“可再生资源”价值高达250亿元。这些资源若未经治理直接焚烧、排放入水体、堆积必将造成资源浪费，以及空气、土壤、地表水和地下水等环境污染和人类生存环境的恶化。

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。但是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，尤其是适合以生物质为原料制备活性炭。

实用新型内容

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，本实用新型提供一种适合以生物质为原料，通过热解气化制备活性炭的系统。

本实用新型提供了一种利用生物质制备活性炭的系统，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原料生物质，生成热解油气和残炭；

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，所述燃烧器用于对所述原料生物质进行加热，使其热解；

蒸汽锅炉，其具有水入口与水蒸气出口，所述蒸汽锅炉用于对水进行加热，得到水蒸气；

流化床，其具有固料入口、活化剂入口、废气出口和活性炭出口，所述固料入口与所述热解炉的固料出口连接，所述活化剂入口与所述蒸汽锅炉的水蒸气出口相连，所述流化床用于对所述残炭进行活化，生成活性炭。

进一步地，所述系统还包括加热器，其具有水蒸气入口和活化剂出口，所述水蒸气入口与所述蒸汽锅炉的水蒸气出口相连，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水蒸气进行二次加热。

更进一步地，所述加热器为蓄热式加热器。

进一步地，所述系统还包括油气分离器，其具有热解油气入口、热解气出口和热解油水出口，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；

所述油气分离器用于对所述热解油气进行分离，得到热解油水和热解气，并将热解气通入所述燃烧器内进行燃烧。

更进一步地，所述系统还包括油水分离器，其具有热解油水入口以及热解水出口，所述热解油水入口与所述油气分离器的热解油水出口相连，所述热解水出口与所述蒸汽锅炉的水入口相连；

所述油水分离器用于对所述热解油水进行分离，获得热解油和热解水，并将热解水通入所述蒸汽锅炉；

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原料生物质进行破碎预处理。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型所述的制备活性炭的系统及方法，无需对现有的流化床进行改造，能够解决制备活性炭前段热解过程中出现的管道堵塞、粉尘重、热解效果差等问题，并且解决了热解装置与制备活性炭装置同时连用时，能耗高、热量损失严重、制备活性炭品质差的问题。

本实用新型采用颗粒热载体时，能够解决热解时在颗粒表面易结焦、颗粒分离困难、颗粒在床层间传递困难等问题。