[发明专利]一种一步快速炭化活化制取生物质活性炭的制炭系统和方法

说明书

本发明涉及一种一步快速炭化活化制取生物质活性炭的制炭系统和方法，包括沉降炉、给料装置、蒸汽发生器、供水装置、二次风供气装置，给料装置与沉降炉的进料口连接，给料装置向沉降炉内送入生物质原料，蒸汽发生器的出气口与沉降炉连接，供水装置、二次风供气装置分别与蒸汽发生器的进料口连接，所述二次风供气装置包括氧气供气装置。将生物质和水蒸气和氧气进行制备活性炭，缩短了生物质制备活性炭的时间。时间为3‑10s。

技术领域

本发明属于于生物质综合利用技术领域，具体涉及是一种一步快速炭化活化制取生物质活性炭的制炭系统和方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

随着经济社会的快速发展，节能减排和新能源利用成为当今时代主题，各种气液固污染物的治理和碳减排提到了前所未有的高度，具备良好吸附性能的活性炭材料得到越来越广泛的应用。如何清洁、高效和低成本制取活性炭，是当前社会关注的焦点问题。生物质材料作为可再生碳中性资源，以生物质材料为原料，制取粉状活性炭 (PowderedActivated Carbon，下文称为PAC)，具有清洁高效和不增加碳排放的特性，是一种行之有效的方法。

传统的PAC的制取多分两步：为保证活性炭的机械强度，首先要以缓慢的升温速率(10K s^-1)下使原料热解，再在高温(800-1000℃)条件下，用CO₂或水蒸汽对半焦进行1-6h的活化，制备时间冗长，耗能较高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种一步快速炭化活化制取粉末状生物质活性炭的制炭系统和方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

第一方面，一种一步快速炭化活化制取粉末状生物质活性炭的制炭系统，包括沉降炉、给料装置、蒸汽发生器、供水装置、二次风供气装置，给料装置与沉降炉的进料口连接，给料装置向沉降炉内送入生物质原料，蒸汽发生器的出气口与沉降炉连接，供水装置、二次风供气装置分别与蒸汽发生器的进料口连接，所述二次风供气装置包括混合器、氧气供气装置，氧气供气装置与混合器连接，混合器与蒸汽发生器连接。

本发明的生物质活性炭的制炭系统，氧气供气装置向沉降炉内送入氧气，供水装置通过蒸汽发生器，向沉降炉内送入水蒸气，将生物质和水蒸气和氧气进行制备活性炭，缩短了生物质制备活性炭的时间。

在本发明的一些实施例中，所述二次风供气装置包括氮气供气装置，氮气供气装置包括第一氮气储罐、第一进气阀、第一氮气质量流量计，第一氮气储罐的出气口通过氮气供气管道依次与第一进气阀、第一氮气质量流量计、混合器连接。

在本发明的一些实施例中，所述二次风供气装置包括二氧化碳供气装置，二氧化碳供气装置包括二氧化碳储罐、第二进气阀、二氧化碳质量流量计，二氧化碳储罐的出气口通过二氧化碳供气管道依次与第二进气阀、二氧化碳质量流量计、混合器连接。

在本发明的一些实施例中，所述制炭系统包括一次风供气装置，一次风供气装置第二氮气储罐、第三进气阀、第二氮气质量流量计，第二氮气储罐的出气口通过一次风供气管道依次与第三进气阀、第二氮气质量流量计、给料装置的给料端连接。

在本发明的一些实施例中，氧气供气装置包括氧气储罐、第四进气阀、氧气质量流量计，氧气储罐的出气口通过氧气供气管道依次与第四进气阀、氧气质量流量计、混合器连接。

在本发明的一些实施例中，供水装置包括水箱和蠕动泵，水箱与蠕动泵连接，蠕动泵与蒸汽发生器连接。

在本发明的一些实施例中，沉降炉竖直设置，沉降炉的顶部分别与蒸汽发生器、供料装置连接。