[发明专利]一种利用太阳能供热的活性炭制备系统

说明书

本发明公开了一种利用太阳能供热的活性炭制备系统，包括聚光系统、活化介质储存加热系统、高温导热油加热系统、活化系统以及尾气排放系统，聚光系统同时与活化介质储存加热系统和高温导热油加热系统连接，活化介质储存加热系统和高温导热油加热系统均与活化系统连接，尾气排放系统与活化系统连接；聚光系统用于将太阳光聚焦转化为热能；活化介质储存加热系统用于加热活性炭制备所需的活化介质；高温导热油加热系统用于加热为活性炭制备提供适当温度环境的导热油；活化系统用于发生反应生成活性炭；尾气排放系统用于收集处理活化系统生成的尾气和粉尘。本发明具有使用安全可靠、能源充分利用的优点，可用于各种活性炭的制备。

技术领域

本发明涉及活性炭制备技术领域，具体涉及一种利用太阳能供热的活性炭制备系统。

背景技术

活性炭是一种内部孔隙发达，吸附能力强，髙孔隙率，由各种无定形碳基材料制成的高表面积碳材料。这些破原子会形成不规则的交联芳族片，具体结构与原料有关，且碳原子极易被其他杂原子(如氧原子)随机取代。如今，活性炭被应用到许多领域，包括水净化和污染处理，空气和气体净化(机动车尾气控制，香烟过滤嘴等)，电子和能源方面以及食品和制药行业(Chemical Reviews.2014,114(20):10613-10653.)。

通过热解法(即碳化)制备活性炭的技术如今已经成熟，通过控制碳化和活化过程中的不同变量可调控最终产品的孔隙率。众所周知，碳化指在隔绝空气的条件下对原材料加热，温度一般控制在600℃以下，碳化过程中材料有两次分解：在200-400℃之间发生一次分解，在高于400℃时固体基质中继续发生二次分解。活化分为物理活化和化学活化，物理活化指水蒸气活化和二氧化碳活化，化学活化包括碱(KOH)活化、氯化锌活化、磷酸活化和((NH₄)₂HPO₂(磷酸铵)活化，而为这些活化提供能量的是电能、天然气、煤，这无疑会使成本及能耗大大增加。因此，急需一种更加清洁和和来源更广、取之方便的能量来源。

太阳能就是一种非常不错的选择。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，每年到达地球表面的辐射能约为130万亿吨标准煤。太阳能主要有两种利用途径：通过光电池把太阳辐射能转化为电能，常见的有太阳能电池；通过太阳能集热器把太阳辐射转化为热能，最简单的有太阳能热水器。太阳能热水器、中温热发电和光伏发电均已进入商业化应用，但在高温热化物理活化(水蒸气或二氧化碳活化)方面，还不够成熟。太阳能供热活性炭制备技术是在高温状态下利用太阳能形成的高温进行的活性炭物理活化过程。在这个过程当中，太阳能热解技术将成为一种新型节能环保技术，对于拓展其它的生物质材的热解活化方面有重大意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种利用太阳能供热的活性炭制备系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种利用太阳能供热的活性炭制备系统，包括聚光系统、活化介质储存加热系统、高温导热油加热系统、活化系统以及尾气排放系统，所述聚光系统同时与活化介质储存加热系统和高温导热油加热系统连接，所述活化介质储存加热系统和高温导热油加热系统均与活化系统连接，所述尾气排放系统与活化系统连接；

所述聚光系统用于将太阳光聚焦转化为热能，为活化介质储存加热系统和高温导热油加热系统提供热量；

所述活化介质储存加热系统用于加热活性炭制备所需的活化介质并提供至活化系统内；

所述高温导热油加热系统用于加热为活性炭制备提供适当温度环境的导热油并提供至活化系统内；

所述活化系统用于发生反应生成活性炭；

所述尾气排放系统用于收集处理活化系统生成的尾气和粉尘。