[实用新型]一种小型化中药渣炭化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种中药渣炭化炉，属于中药废渣资源化利用设备技术领域，具体涉及一种小型化中药渣炭化炉。

背景技术

我国是世界上最大的植物类原料药生产国和出口国，原料药生产量占全世界总产量的80%，出口占到了全世界原料药市场的70%以上。最新数据显示：我国共有中药饮片和保健品企业近3000多家，生产数千种中成药。中药是传统医学的重要组成部分，是中华民族的瑰宝，中药资源在我国的医疗卫生保健行业起到了十分重要的作用。然而中医药产业在迅猛发展的同时也承受了巨大的环境压力，中药有效成分提取过程中会产生一种生物质废弃物——中药废渣。中药废渣初始含水率极高，一般在70～80%，如果得不到及时的处理，这些中药废渣就会滋生细菌、腐化变质、散发恶臭。传统处理方式例如集中填埋以及焚烧等成本极高，且处理过程稍有不慎就会对周边环境产生二次污染。中国科学院成都生物研究所开展了一项以中药废渣为原料生产有机生物复合肥料的研究，运用该技术能将中药废渣变成肥料加以利用。然而这种技术也存在很多缺点——由于中药废渣中含有的氮、磷、钾等植物需要的营养元素较少，将中药废渣作为有机土质肥料使用肥效并不高；其次我国中药材的生产一直存在着种质混杂、农药和重金属残留量超标等问题，长期将中药废渣作为肥料使用会对周边土壤、地下水产生一定的影响。因此寻找一种新的中药废渣资源化、无害化、减量化升级利用方式迫在眉睫。

活性碳是一种用含炭前驱物经破碎、筛分、炭化、活化、成型处理等一系列物理和化学工序制得的内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附性能强的材料。因其独特的表面活性官能团、良好的化学稳定性、可再生性、较高的机械强度和耐酸碱能力，从而在石油化工、食品医药、冶金、军事环保等领域得到广泛应用。目前商业应用的活性碳大多由木质、煤炭等为原料所制备，这些原料价格昂贵，很大程度上限制了活性碳的应用。如何寻找一种低成本的原料来代替煤炭、木材等传统原料来制备活性碳已引起越来越多研究者的关注。采用生物质废弃物为原料制备活性碳不仅拓宽了获得活性碳原料的途径，还解决了生物质废弃物的处理问题，已成为活性碳制备研究的新趋势。中药废渣含炭量高、来源广、数量大，是一种优良的活性碳制备材料。寻求一种将中药废渣制备成活性碳的有效途径，不仅可大大减少中药废渣的污染问题，还可提高中药材废渣资源化利用的附加值。

中国专利CN10438669B的说明书中公开一种中药材废渣制备活性碳的方法，其包括以下步骤：原料处理、一次物理活化、化学浸渍、二次化学活化；发明通过对选用自身水分含量不同的中药材废渣制备活性碳，可实现中药材废渣活性碳的微孔调控，使制备的活性碳具有较好的微孔与中孔结构；不需要前期对中药材废渣进行干燥处理，而且利用自身所含水分进行物理活化，节约了通入水蒸气这一工序，精简了工艺流程，降低了能耗。

但是该专利对于一次物理活化阶段只提出了相应的流程，没有相应的设备能够方便的实现这一点。如果能有一种设备能够高效的实现将中药渣炭化，既能够解决中药渣的污染问题，又能够生产活性碳的原材料，实现经济价值。为了将中药废渣制备成活性碳，可以先将中药废渣制备成活性碳的前驱物——炭化料，一方面中药废渣制备成炭化料后体积大大减小，易于存储运输；另一方面，炭化料的二次活化过程所需要的活化剂用量减少，活化时间减少，降低活性碳的制备成本。

如果利用传统的回转窑锅炉作为反应器则存在以下几点问题：一，传统的回转窑锅炉一般占地面积大，重量大，很难在国内众多的中小型企业场地内布置。另外很多中药厂每年产生的中药渣数量有限，盲目布置大型锅炉会导致锅炉闲置。二，传统回转窑锅炉内部布置有抄板，在回转的作用下能使物料充分反应。但是用在中药渣的炭化过程反而会使得炭化料和空气过分接触氧化，导致得率偏低。三，传统回转窑炭化过程耗时太长，不利于提高生产效率。

在中国实用新型专利说明书CN 205061963 U中公开了一种旋转炭化炉，其包括进料口，出料口，滚圈，以及设置于滚圈中的旋转炉体；所述旋转炉体靠近进料口端设置有炭化炉罩，所述炭化炉罩内设有燃烧器，用于加热旋转炉体；所述旋转炉体内壁设有物料推进器，用于在炉体旋转时将物料向出料口端水平推进。所述旋转炉体设有齿圈，通过电机带动齿圈从而为旋转炉体提供旋转动力。所述出料口为一内置冷却装置的螺杆机。该实用新型采用旋转炭化炉，原料装在高温炉内，隔层外部高温真空干馏，产炭量高，受热均匀，炭化率100％，炭化炉出料口设有冷却装置，炭粉可直接装袋。但是，该实用新型的炭化炉无法直接用于中药废渣的物理活化，且无法制备出炭化料比表面积高、孔隙结构发达的炭化料。

发明内容