[实用新型]煤/生物质炭化、活化一体化制备活性炭的系统

说明书

本实用新型公开了一种煤/生物质炭化、活化一体化制备活性炭的系统，所述系统包括：依次连接的流化床反应炉、气固分离装置、燃气炉和余热回收装置；流化床反应炉的炉膛分为上段的活化区和下段的炭化区，活化区设有多级蒸汽管和第一燃料风管，炭化区设有气化风管；燃气炉设有第二燃料风管；余热回收装置内设有过热器和省煤器，过热器的过热蒸汽出口与多级蒸汽管连接；省煤器内的水经烟气加热形成蒸汽进入汽包进行汽水分离，分离出的水回流至省煤器，汽水分离后的蒸汽进入过热器继续被烟气加热。本实用新型将炭化阶段和活化阶段合二为一，简化煤/生物质活性炭制备工艺，为煤/生物质低成本制取活性炭提供一条有效技术途径。

技术领域

本实用新型涉及煤/生物质清洁利用技术领域，具体涉及一种煤/生物质炭化、活化一体化制备活性炭的系统。

背景技术

活性炭因其比表面积大、孔隙发达、吸附能力强等特性被广泛应用于众多领域中，例如烟气污染物吸附处理、生活污水净化、难降解工业废水处理及土壤污染控制等。

现有的活性炭制备方法大部分是以煤或生物质为原料，通过粉碎、加粘合剂，挤压成型后再经过炭化、活化及改性等一系列工序而成，工艺流程复杂，反应设备较多，占地面积较大，且炭化过程需要通过燃烧天然气或燃料油来提供热量，因此能耗和成本较高，制约了活性炭的工业应用。

煤/生物质炭具有含碳量高、比表面积大、孔隙发达及机械强度高等特点，同时我国煤/生物质资源丰富且可再生，因此，以煤/生物质为原料制备煤/生物质活性炭具有较大应用前景。

目前煤/生物质制炭通常是炭化阶段和活化阶段分开，一般以块料或成型燃料为原料且采用固定床或回转窑反应器(如公开号为CN108203093A、CN110819363A的专利技术等)，其工序较复杂，成本较高，且大型化较困难。

实用新型内容

针对本领域存在的不足之处，本实用新型提供了一种煤/生物质炭化、活化一体化制备活性炭的系统，以煤和/或生物质粉料颗粒为原料，采用流化床反应器，将炭化阶段和活化阶段合二为一，从而简化煤/生物质活性炭制备工艺，且容易实现大型化生产，为煤/生物质低成本制取活性炭提供一条有效技术途径。

一种煤/生物质炭化、活化一体化制备活性炭的系统，其特征在于，包括：依次连接的流化床反应炉、气固分离装置、燃气炉和余热回收装置；

所述流化床反应炉的炉膛分为上段的活化区和下段的炭化区，所述活化区设有多级蒸汽管和第一燃料风管，所述炭化区设有气化风管；

所述燃气炉设有第二燃料风管；

所述余热回收装置内设有过热器和省煤器，所述过热器的过热蒸汽出口与多级蒸汽管连接；

所述省煤器内的水经烟气加热形成蒸汽进入汽包进行汽水分离，分离出的水回流至省煤器，汽水分离后的蒸汽进入过热器继续被烟气加热。

本实用新型通过结构优化，在一套系统里同时实现煤/生物质原料的炭化和活化，大大简化了生产工艺。本实用新型通过活化区设置的第一燃料风管向活化区内送入适量空气，让炭化区产生的高温气化气继续燃烧放热，保持活化区的温度在750-900℃，保证炭化颗粒的高效活化。

作为优选，所述余热回收装置内还设有气化空气预热器和燃尽空气预热器；

所述气化空气预热器内的空气经烟气加热后分别通过第一燃料风管和气化风管流至活化区和炭化区；

所述燃尽空气预热器内的空气经烟气加热后通过第二燃料风管流至燃气炉。

进一步优选，所述过热器、省煤器、气化空气预热器和燃尽空气预热器自上而下依次设于余热回收装置内。