[发明专利]含水有机物热解生产活性炭的方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于有机物再利用领域，具体而言，本发明涉及含水有机物热解生产活性炭的方法和系统。

背景技术

固体有机物热解技术以其资源化利用率高，环境污染小的优点而越来越被人们所青睐。热解主要产物有以下几种：①可燃性气体，包括一些低分子碳氢化合物如氢气、甲烷、一氧化碳等，一般作为燃料气使用，是热解产生经济价值的主要产品；②热解油，一部分热解油通过精制可作为燃料油使用；③热解炭：垃圾炭大部分以炭黑形式存在，可作为固体燃料使用也可掺烧水泥等，但由于部分热解炭热值不高，市场价格较低，销路不好。

目前采用的热解工艺流程一般为将有机物经过预处理得到干燥的具有一定粒径的热解原料，预处理包括分选，破碎，干燥，成型等，热解原料再进入热解炉进行反应，反应产生的三种产物分别进行收集，再对收集到的产物分别进行进一步的净化，精制等，最后得到产品。这种工艺整体流程长，工序复杂，产物不能直接作为产品利用，而且过程能源利用率低。尤其是对于高含水率的有机物，高含水率有机物包括生活垃圾，污泥，生物质，低阶煤等，其含水率一般在20％-60％之间，在进行热解反应前若进行烘干，成型，要求炉外烘干至含水率小于10％，过程能耗大，同时烘干生成的大量水蒸气被排放到空气中造成了水蒸气的浪费，如果原料为生活垃圾，污泥等固体废弃物，水蒸汽还会携带臭味，需进行除臭处理才能达标排放。若采用这种工艺流程，很难产生经济效益，工业化推广困难。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种含水有机物热解生产活性炭的方法和系统。

根据本发明的一个方面，本发明提出了一种含水有机物热解生产活性炭的方法。根据本发明实施例的含水有机物热解生产活性炭的方法包括：

将含水有机物进行破碎处理，以便得到平均粒径不大于20毫米的原料

将所述原料在辐射管旋转床热解炉内进行干燥处理、热解处理和活化处理，以便得到含有水蒸气的高温油气和活性炭；

利用部分所述含有水蒸气的高温油气作为活化剂用于所述活化处理，将其余所述含有水蒸气的高温油气进行油气分离处理，以便得到热解油和热解气。

采用本发明上述实施例的含水有机物热解生产活性炭的方法，可以有效地将废弃的有机物最终转化为热解气、活性炭和焦油，其中热解气热值高，可做民用及工业用燃气，活性炭中孔发达能够在污水处理或气体净化中使用。整个工艺在主要在同一热解炉内进行，完成了干燥、热解、活化、提高气体产量的目的。由此，本发明上述实施例的含水有机物热解生产活性炭的方法工艺流程短、运行成本低，资源化、能源化水平高，产品经济效益好，二次污染少，易于实现工业化和规模化。

另外，根据本发明上述实施例的含水有机物热解生产活性炭的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，将所述热解气作为所述辐射管旋转床热解炉的燃料。

在本发明的一些实施例中，所述含水有机物为生活垃圾、污泥、生物质和低阶煤中的至少一种，所述含水有机物的含水量为20-65％。

在本发明的一些实施例中，在所述辐射管旋转床热解炉内进行干燥处理的温度为300-400摄氏度、所述热解处理的温度为600-800摄氏度，所述活化处理的温度为850-950摄氏度。

在本发明的一些实施例中，在所述辐射管旋转床热解炉内进行干燥处理、热解处理和活化处理的时间总共为1.5-3.5小时。

在本发明的一些实施例中，所述辐射管旋转床热解炉内布料的厚度为50-250毫米。

根据本发明的第二方面，本发明提出了一种含水有机物热解生产活性炭的系统，包括：

预处理装置，所述预处理装置适于对所述含水有机物进行破碎处理，以便得到平均粒径不高于20毫米的原料；

辐射管旋转床热解炉，所述辐射管旋转床热解炉包括：

壳体，所述壳体形成环状炉腔；

布料炉盘，所述布料炉盘可转动地位于所述环状炉腔的下部；

多个辐射管，多个所述辐射管设置在所述壳体的内周壁上；

驱动装置，所述驱动装置设置在所述壳体的下方且与所述布料炉盘相连，以便驱动所述布料炉盘转动；