[发明专利]一种生物炭及其制备方法和应用、生物炭生产输送系统

说明书

本发明提供一种生物炭及其制备方法和应用、生物炭生产输送系统,包括以下步骤：S1、将河道底泥炭化：先将河道底泥干燥，再对其进行热解炭化，完成后降温至室温，研磨成粉末状，得到炭粉；S2、将S1中的炭粉活化：采用乙醇、盐酸和氢氧化钠先后对S1中的炭粉进行活化处理，最后干燥过筛得到生物炭粉。本发明用生物炭吸附二噁英，生物炭相比传统活性炭拥有碳含量高、分子量大、比表面积大等优点，吸附效果相比活性炭要好，且采用的是河道底泥再生化，进一步降低了运行成本。

技术领域

本发明涉及生物炭技术领域，尤其涉及一种生物炭制备方法及生物炭生产输送系统。

背景技术

随着科技的发展，钢铁冶金、垃圾焚烧时会产生很多有毒有害的烟气。产生的烟气主要包括:酸性气体(HCl、HF、SOx等)、粉尘(颗粒物)、重金属(Hg、Pb、Cr等)和有机剧毒性污染物(二噁英等)。

二噁英主要是由含氯杀虫剂、除锈剂、塑料、合成树脂等成分的废弃物焚烧时产生的，已被世界卫生组织列为一级致癌物质。对人们耐以生存的环境产生了极大的影响，为了满足国家和地方日益严格的烟气排放标准，降低对周围环境的危害，烟气净化处理工艺复杂。

现有的烟气处理技术分为湿法和干法。湿法净化工艺的污染物净化效率最高，但流程复杂，配套设备较多，并有后续的废水处理问题；干法净化工艺比较简单，投资低，运行维护方便，在很多场合是理想的选择，而干法净化系统中又以输送系统为核心部件。现有技术中的烟气净化输送系统，以活性炭净化为主，由于活性炭的粒度细、比重轻，难以控制其投放量，活性炭泄露会对周围环境造成污染，活性炭量过少无法彻底净化废气中的二噁英，过量的活性炭则会增加成本。

公告号为CN210682471U的专利公开了一种活性炭计量输送系统，包括活性炭料仓、变频螺旋给料机和称重模块；所述称重模块设置在变频螺旋给料机的底部；所述活性炭料仓设置在变频螺旋给料机的上方；所述活性炭料仓的底部设有插板阀，插板阀的底部连接有旋转阀给料机，所述旋转阀给料机的出料端经连接有中间仓，中间仓设置在变频螺旋给料机的进料口处；所述变频螺旋给料机的出料口处连接有活性炭喷射管路组，活性炭喷射管路组包括与变频螺旋给料机的出料口连接的喷射主管。该实用新型能够对活性炭粉进行定量输送，同时利用高压、高流的气流使得活性炭粉和烟气的充分反应和吸收，此外该实用新型还具有简单易用、成本低的特点。但是该输送系统仅能通过称重来控制活性炭的投放量，不能根据吸附空气中的二噁英实际需要来调节活性炭的投放量。

此外，水域受污染后，水中部分污染物可通过沉淀或颗粒物吸附而蓄存在底泥中，适当条件下重新释放，成为二次污染源，河道底泥的污染日益得到广泛的关注。

如现有专利公告号CN101716491A公示的利用湖泊底泥炭化制备重金属吸附剂的方法，其采用的是磷酸和HCL活化，采用该方法的产出物主要针对重金属的吸附，对于二噁英的吸附效果较差；又有专利公告号CN106564872A公示的生物炭及其制备方法和应用，其主要在底泥中添加复合活化剂形成生物炭，主要应用于污水处理中的吸附，不适用于烟气处理；又如专利公告号CN111285574A公示的一种底泥重金属污染修复剂的制备方法及其应用，其炭化包含水解、低温热解和高温热解，无活化过程，且主要用于污水中的吸附，同样不适用于烟气处理。公开号为CN 110559991 A的专利公开了一种改性生物炭及制备方法和应用，它由一定比例的油茶果壳、氢氧化钠、无水乙醇组成，其步骤：1、将油茶果壳干燥、粉碎，得到油茶果壳粉末；2、将油茶果壳粉末浸渍于氢氧化钠醇溶液，超声、过滤，将滤渣烘干，得到混合固体物；3、在氮气氛围下，将混合固体物进行热解，热解时升温速率为8～12℃/min，升温至450～550℃，维持此温度热解120min，冷却至室温，粉碎，得到炭化粉末；4、将炭化粉末依次用稀盐酸和去离子水进行洗涤，直至滤液呈中性，再烘干，得到所述的改性生物炭。还涉及改性生物炭的用途，该改性生物炭的孔容大、官能团丰富、吸附性能好，能作为重金属的吸附剂，尤其对金属镉、铅的去除率高。其制备方法简单，操作简便。该专利先进行浸渍再进行炭化，影响生物炭的活化效果，不利于生物炭表面与二噁英产生相互静电作用，不适合应用于吸附环境空气中的二噁英。