[发明专利]一种农作物秸秆制取木炭活性炭可燃气生物油的制作方法

摘要

本发明公开了一种农作物秸秆制取木炭活性炭可燃气生物油的制作方法，它是采用多品种综合加工为一体的联产工艺技术，先把收集来的农作物秸秆用粉碎机粉碎为粒径8—30目的秸秆粉，把秸秆粉料压制成形进行热解，在热解中经过炭化、活化过程，在一条生产线上制作秸秆木炭、活性炭的同时回收了可燃气和提取了生物油，不仅大幅度的减少了固定资产投资，而且卓有成效的增加了经济和社会效益，解决了秸秆的堆放和焚烧的难题，进一步开发和利用了废弃的秸秆资源，填补了国内同行业的空白。

主权项

一种农作物秸秆制取木炭活性炭可燃气生物油的制作方法，其特征在于：它包括下列步骤：（1）原料粉碎：把收集来的农作物秸秆用粉碎机粉碎为粒径8—30目的秸秆粉，控制秸秆含水量10—15%；（2）混合压制：把秸秆粉料加入木焦油为粘合剂进行搅拌混合均匀，经螺旋挤压机压合成秸秆棒，把秸秆棒破碎后形成的秸秆颗粒料作为炭化原料，秸秆粉与木焦油的用量根据螺旋挤压机出口钢制花板的孔径按重量配比混合；（3）炭化：把秸秆颗粒加入与空气隔绝的自制活化炉的封闭炉膛内，逐步加温，进行吸热分解，至120—150℃开始热解，当温度超过150℃到275℃，秸秆进入预炭化阶段，热解比较明显，秸秆的化学组成开始发生变化，其中不稳定的组分半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸；当温度超过275℃至450℃时，秸秆急剧地进行分解，生成大量的分解产物，生成的液体产物中含较大量的醋酸、甲醇和焦油，生成的气体产物中二氧化碳量逐步减少，而甲烷、乙烯等可燃气体逐渐增多，这一阶段放出大量的反映热，炉温自行升高，称为放热反应，放热反应的时间为30—40分钟；当温度超过450℃到500℃时，这个阶段由燃料供给热量进行秸秆炭煅烧，排除残留在秸秆炭中的挥发物质，提高秸秆木炭中的固定碳含量，时间一般40分钟，这时，生成的液体产物已经很少，最后形成秸秆木炭，俗称炭化料；（4）活化：炭化结束，物料在炉体中随着炉体的旋转和倾斜下，继续向前运行，进入600—900℃的高温活化区，炉温达600℃时，通入水蒸汽作为活化剂进行活化，炉温继续升高，水蒸气和物料接触在850—900℃时高温活化，经0.5至1小时的活化过程，产出秸秆活性炭；在850—900℃的高温下，利用活化炉自身上的余热由锅炉产生的水蒸气气体作为活化剂，①可使原来的闭塞孔开放；②原有孔隙进一步再扩大；③无孔的炭料经活化而产生新孔，从而增强了炭的吸附性能，活化以后的炭料，称为秸秆活性炭，属原料炭；（5）回收可燃气、分离生物油：在炭化、活化过程中，经热解产生的气体，含部分水蒸气，利用吸风机从炉体内引出，引出的气体管道经冷水池冷却，冷水池采用循环降温，水温控制在60℃以下，即可分离出生物油，木焦油、木醋液；气体再经“气水分离器”分离后，用燃气排送机，送入贮气柜，供工厂自用，多余的可燃气供给燃气用户；（6）洗炭：原料炭中含有一定的灰份和铁等化合物，在活化过程中灰份都转入活性炭中，如不处理，活性炭作为液体吸附剂使用时，其灰份中的某些成份会转入溶液液体，影响产品纯度，漂洗的目的就是除去炭的杂质，提高炭纯度；洗炭包括酸洗和水洗，酸洗就是除去活性炭中的盐酸可溶物，加酸量视活化料中灰份的含量而定，酸洗时将原料碳加入酸洗池中，按比例加入工业盐酸，原料碳与工业盐酸的重量配比为100%：10—15%，通入蒸气煮沸，使铁及杂质生成水溶性氯化物除去，酸洗以后用清水反复浸泡冲洗3—6次，使原料炭中的杂质含量达最低值，PH=5‑6时，即为结束，酸洗、水洗可以在酸洗桶或酸洗池中进行，所述工业盐酸的浓度为30%；酸洗排出的酸水，按浓度高低依次排入酸水池，供第二轮调配循环使用，尾末的废酸水排入沉降池，回收部分粉炭，其废水加石灰中和PH至7‑8放入下水道，水洗时的废水，流入另一沉淀池，回收部分细炭，废水直接排入下水道，酸洗、水洗均做到无任何污染；（7）脱水烘干：水洗后的原料炭，装入离心脱水机脱水至50%可作湿炭，混合后出售，也可装袋在坡型地面采用自然渗漏或风干脱水至50%左右，然后送入沸腾干燥器烘干，水分控制在5—8%；（8）筛分：烘干后的活性炭送入多层振动筛，用8—24目或24—40目筛取后，即可混合包装作为颗粒活性炭出售给使用颗粒炭的厂家；（9）磨粉：余下的炭粒和细粉炭送入球磨机或雷蒙磨，磨成粒度为120—180目的细粉炭，出售给使用粉状炭的厂家。