[发明专利]一种高吸附性能污泥基生物炭的制备及活化方法

权利要求书

1.一种高吸附性能污泥基生物炭的制备及活化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

（1）对污泥干化处理，干化后污泥含水率在15%-25%；

（2）炭化处理：干污泥在经过干化后，通过炭化炉进行炭化，通过氮气缓冲，经过裂解、脱氢、还原反应，产生生物炭；

（3）活化处理：生物炭产生后，保持原有温度直接进入活化炉，活化炉温度770~980℃，活化炉内通入水蒸气，蒸汽比范围为1:1~1.5，停留时间为1.2~2h，将炭化炉中的生物炭进行活化制成活性炭；

（4）冷却处理：活性炭产品产出后，温度与原有炉温相近，对活性炭产品进行冷却，冷却至40~60℃而后进行产品的收集。

2.根据权利要求1所述的一种高吸附性能污泥基生物炭的制备及活化方法，其特征在于：所述步骤（3）中，活化炉温度分别选取800℃、850℃、900℃、950℃。

3.根据权利要求1所述的一种高吸附性能污泥基生物炭的制备及活化方法，其特征在于：所述步骤（3）中，蒸汽比选用1:1、1：1.2、1：1.5。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高吸附性能污泥基生物炭的制备及活化方法，其特征在于：所述步骤（3）中，活化反应通过以下三个阶段达到活化造孔的效果：

S1、污泥炭化时形成的但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙的打开，即高温下，活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应；

S2、打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展，孔隙边缘的碳原子由于具有不饱和结构，易于与活化气体发生反应，从而造成孔隙的不断扩大和向纵深发展；

S3、新孔隙的形成：随着活化反应的不断进行，新的不饱和碳原子或活性点则暴露于微晶表面，于是这些新的活性点又能同活化气体的其它分子进行反应，微晶表面的这种不均匀的燃烧就不断地导致新孔隙的形成。

5.根据权利要求1所述的一种高吸附性能污泥基生物炭的制备及活化方法，其特征在于：所述步骤（1）中，污泥干化温度180~220℃，停留30~50min。

6.根据权利要求1所述的一种高吸附性能污泥基生物炭的制备及活化方法，其特征在于：所述步骤（2）中，干污泥炭化温度500~580℃，停留1.8~2.5h，升温速率15℃/min。

7.根据权利要求1所述的一种高吸附性能污泥基生物炭的制备及活化方法，其特征在于：所述步骤（4）中，通过螺旋水冷设备对活性炭产品进行冷却。