一种生物质气化联产活性炭系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种生物质气化联产活性炭系统，生产系统包括：流化床气化炉、活化裂解装置、余热回收装置和活性炭收集装置；本实用新型专利技术通过生物质原料在流化床气化炉中气化生成燃气、气态焦油和生物质炭，在活化裂解装置中生物质炭经活化后转变为活性炭，燃气中的气态焦油裂解成小分子，然后通过余热回收装置回收系统显热提供蒸汽作为活化剂并起到冷却燃气的作用，最后通过活性炭收集装置将洁净燃气与活性炭分离开并将部分洁净燃气送回活化裂解炉，为其反应提供能量；本实用新型专利技术简化了活性炭生产过程，并将富余蒸汽和洁净燃气提供给厂区其他用能设备，做到了能源的梯级与合理化利用。化利用。化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质气化联产活性炭系统


[0001]本技术属于生物质气化领域，具体涉及一种生物质气化联产活性炭系统。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济的发展，环境污染问题也越来越严重，在处理环境问题中，活性炭得到了很多的应用。活性炭的主要来源有农业废弃物、林业废弃物、(各类果壳，加工下脚料)以及煤炭、煤矸石、石化副产品等。由于煤炭、石化产品等化石类资源的不可再生性，充分利用各类农业以及林业废弃物生产活性炭，可以促进废弃物的循环利用，减少环境污染。我国目前有中小型活性炭生产企业 1000余家，活性炭产量占世界产量的三分之一，已成为世界上最大的活性炭生产国，但是我国活性炭行业在制造技术上不如欧美国家，国外在活性炭制造方面已达到了规模化、自动化、低消耗、无污染、产品质量稳定的先进水平，而我国仍然存在生产规模小、质量参差不齐、资源浪费等问题。
[0003]流化床生物质气化联产活性炭技术是通过控制生物质气化反应进程，气化过程在产生生物质燃气的同时，还能够得到高品质的生物质炭，高温生物质燃气携带生物质炭进入活化裂解炉生产活性炭。
[0004]传统回转炉生产活性炭过程中通过烧原油或煤气为活化提供能量和活化剂，需要将冷却的炭化料再次加热氧化除去其中的挥发分，又再次消耗了能量，如何实现活性炭制备过程中资源及能量的合理化利用，并高效快速的生产出质量均匀的活性炭成为本
技术人员急需解决的重要问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种生物质气化联产活性炭系统。
[0006]一种生物质气化联产活性炭系统，包括：
[0007]用于将生物质气化生产高温生物质燃气和生物质炭的流化床气化炉；
[0008]用于对生物质炭进行物理法活化和高温生物质燃气中焦油进行裂解的活化裂解装置；
[0009]用于对携带活性炭颗粒的高温生物质燃气进行冷却的余热回收装置；
[0010]用于对活性炭颗粒和燃气进行分离的活性炭收集装置；
[0011]所所述流化床气化炉、活化裂解装置、余热回收装置、活性炭收集装置依次连通；
[0012]其中，
[0013]所述活化裂解装置包括载氧体分离器、活化裂解炉、旋风分离器、载氧体再生装置、返料器，所述载氧体分离器、活化裂解炉、载氧体再生装置依次从上往下设置并逐次连通；所述载氧体分离器上方还设有热空气出口，热空气出口与给水预热器连接；所述活化裂解炉下部为缩口段，活化裂解炉上部设有活化产物出口和水蒸汽进口，活化产物出口与旋风分离器连接；所述旋风分离器上设有高温燃气出口，高温燃气出口与高温空气预热器连
接；活化裂解炉的底部设置风室二，通过设置布风板二将活化裂解炉与风室二分隔开；所述风室二上设有洁净燃气入口；所述载氧体再生装置与活化裂解炉的底部连通，载氧体再生装置上设有空气入口；
[0014]旋风分离器的底部出口与返料器连通，所述返料器上设有洁净燃气入口；
[0015]还包括风机，风机为载氧体再生装置提供输送用空气。
[0016]进一步的，所述流化床气化炉包括炉膛、生物质给料装置、床料给料装置、风室一、布风板一；
[0017]所述生物质给料装置、床料给料装置与炉膛连通；
[0018]所述炉膛上设有气化产物出口，气化产物出口与活化裂解炉连接；所述风室一设置在炉膛的上方并与炉膛连通，所述风室一上设有高温空气入口；所述炉膛与风室一之间通过布风板一隔开。
[0019]进一步的，所述余热回收装置包括给水预热器、高温空气预热器、蒸汽发生器，所述给水预热器上设有热空气进口；所述高温空气预热器上设有高温空气出口和燃气出口，对应的高温空气出口与风室一相连接，燃气出口与蒸汽发生器相连接；所述蒸汽发生器上设有燃气进出口，燃气出口与旋风分离器相连接，所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过管道与活化裂解炉相连接；
[0020]进一步的，所述活性炭收集装置包括旋风分离器、脉冲除尘器、燃气引风机，所述旋风分离器上设有活性炭排出口、低温燃气进出口，低温燃气出口与脉冲除尘器相连接；所述脉冲除尘器的洁净燃气出口通过管道与燃气引风机相连接；所述燃气引风机的出口通过管道与风室二和返料器相连接。
[0021]优选地，所述炉膛的侧壁上安装有生物质给料装置和床料给料装置。
[0022]优选地，所述载氧体分离器的载氧体出口通过密封装置与活化裂解炉相连接。
[0023]优选地，所述给水预热器的给水出口与蒸汽发生器相连接；所述高温空气预热器的高温空气出口通过管道与风室相连接；所述蒸汽发生器的蒸汽出口通过管道与活化裂解炉相连接。
[0024]优选地，所述旋风分离器的活性炭排出口通过关风器与水冷却螺旋输送机相连接；所述脉冲除尘器的活性炭出口通过关风器与水冷却螺旋输送机相连接。
[0025]由上可知，本技术所述的流化床气化炉由炉膛、生物质给料装置、床料给料装置、风室、布风板组成，流化床气化炉能将生物质原料和高温床料进行充分混合，提高热解和气化的反应速率，提高生物质的处理量和活性炭的产量，通过调节给料量和高温空气量间接的实现对炉膛温度的控制，避免因炉膛温度过高达到生物质灰熔点而结渣堵塞布风板情况的出现，所述床料给料装置通过定期向炉膛内补充因流化而损失的床料，使炉膛内流化状态趋于稳定；
[0026]所述活化裂解装置由载氧体分离器、活化裂解炉、旋风分离器、载氧体再生装置、返料器组成，活化裂解装置能将生物质燃气中的气态焦油在高温下裂解成小分子，避免气态焦油因温度降低而析出堵塞管道或脉冲除尘器，活化裂解装置能将生物质炭在水蒸气的作用下活化成活性炭，完成了生物质炭直接向活性炭的转变，不再需要消耗其他能源来加热生物质炭使其挥发分析出，合理利用了气化产物的显热，通过旋风分离器和返料器将未反应的生物质炭送回活化裂解炉反应，保证了产出活性炭的品质，所述载氧体再生装置能
将载氧体再生循环利用。
[0027]所述余热回收装置由给水预热器、高温空气预热器、蒸汽发生器组成，余热回收装置能产生高温空气为流化床气化炉提供高温的空气，提高了热解和气化的反应温度和反应速度，余热回收装置能产生水蒸汽为活化反应提供活化剂，充分利用了高温燃气的显热，降低了燃气温度，降低燃气输送管道、阀门和后续脉冲除尘器的工作温度。
[0028]所述活性炭收集装置由旋风分离器、脉冲除尘器、燃气引风机组成，活性炭回收装置能将燃气中的活性炭过滤、冷却和收集下来，并将洁净燃气送回活化裂解炉参与化学链燃烧反应，放出热量，使活化裂解炉维持在一个较高的运行温度。
[0029]综上所述，本技术通过生物质原料在流化床气化炉中气化生成燃气、气态焦油和生物质炭，在活化裂解装置中生物质炭经活化后转变为活性炭，燃气中的气态焦油裂解成小分子，然后通过余热回收装置回收系统显热提供蒸汽作为活化剂并起到冷却燃气的作用，最后通过活性炭收集装置将洁净燃气与活性炭分离开并将部分洁净燃气送回活化裂解炉，为其反应提供能量；本技术简化了活性炭生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质气化联产活性炭系统，包括：用于将生物质气化生产高温生物质燃气和生物质炭的流化床气化炉(1)；用于对生物质炭进行物理法活化和高温生物质燃气中焦油进行裂解的活化裂解装置(2)；用于对携带活性炭颗粒的高温生物质燃气进行冷却的余热回收装置(3)；用于对活性炭颗粒和燃气进行分离的活性炭收集装置(4)；其特征在于：所述流化床气化炉(1)、活化裂解装置(2)、余热回收装置(3)、活性炭收集装置(4)依次连通；其中，所述活化裂解装置(2)包括载氧体分离器(21)、活化裂解炉(22)、旋风分离器、载氧体再生装置(24)、返料器(27)，所述载氧体分离器(21)、活化裂解炉(22)、载氧体再生装置(24)依次从上往下设置并逐次连通；所述载氧体分离器(21)上方还设有热空气出口，热空气出口与给水预热器(31)连接；所述活化裂解炉(22)下部为缩口段，活化裂解炉(22)上部设有活化产物出口和水蒸汽进口，活化产物出口与旋风分离器连接；所述旋风分离器上设有高温燃气出口，高温燃气出口与高温空气预热器(33)连接；活化裂解炉(22)的底部设置风室二(26)，通过设置布风板二(25)将活化裂解炉(22)与风室二(26)分隔开；所述风室二(26)上设有洁净燃气入口；所述载氧体再生装置(24)与活化裂解炉(22)的底部连通，载氧体再生装置(24)上设有空气入口；旋风分离器的底部出口与返料器(27)连通，所述返料器(27)上设有洁净燃气入口；还包括风机(28)，风机(28)为载氧体再生装置(24)提供输送用空气。2.根据权利要求1所述的一种生物质气化联产活性炭系统，其特征在于：所述流化床气化炉(1)包括炉膛(11)、生物质给料装置(12)、床料给料装置(13)、风室一(14)、布风板一(15)；所述生物质给料装置(12)、床料给料装置(13)与炉膛(11)连通；所述炉膛(11)上设有气化产物出口，气化产物出口与活化裂解炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张守军，吴银龙，赵成武，
申请(专利权)人：合肥德博生物能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：