【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及活性炭制备，特别是涉及一种生物质活性炭制备系统。
技术介绍
1、随着全球对可再生能源的需求日益增长，生物质能源作为一种重要的可再生能源，其开发和利用受到了广泛的关注。生物质能源主要是指利用农作物、植物废弃物等有机物质作为燃料，通过热解、气化、液化等技术转化为热能、电能和化学能。其中，生物质热解是生物质能源转化的重要途径之一，它通过在缺氧或限氧条件下加热生物质，使之分解为生物油、生物炭和可燃气体等产物。而活性炭是一种具有丰富孔隙结构和大表面积的吸附材料，广泛应用于环保、化工、能源等领域。
2、在现有的技术中，生物质热解通常采用固定床、移动床、流化床等反应器进行。其中，流化床反应器由于其传热传质效果好、操作灵活、易于大型化等优点，被广泛应用于生物质热解制备生物油和生物炭的研究中。同时，活性炭的制备也主要采用物理活化和化学活化两种方法。物理活化主要是通过高温水蒸汽或二氧化碳等气体对生物质炭进行活化，使其形成多孔结构；化学活化则是通过加入氯化锌、磷酸等化学试剂，通过脱水、脱氢等反应生成多孔结构。
3、然而，现有的生物质热解和存在一些问题。首先，传统的固定床和移动床反应器传热传质效果差，反应效率低，且不易实现大规模生产。其次，虽然流化床反应器可以解决这些问题，但在实际操作中，仅利用流化床反应器对生物质进行热解生成生物炭，然后再通过其它方式制作活性炭，这就导致活性炭制作效率低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种生物质活性炭制备系统，以解决上述现
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种生物质活性炭制备系统，包括：生物质给料机、流化床炭化炉、流化床活化炉和气固分离器；所述生物质给料机用于将生物质原料加入到所述流化床炭化炉中，所述流化床炭化炉的出料口和所述流化床活化炉的进料口连通，所述流化床活化炉的固体出口用于排出颗粒初生活性炭，所述流化床活化炉的气体出口和气固分离器连通，所述气固分离器用于分离出烟气中的粉末初生活性炭。
4、优选的，还包括换热器和水蒸汽发生装置；所述气固分离器的气体出口和所述换热器的热介质通道进口连通，所述换热器的热介质通道出口和所述流化床炭化炉的气体进口连通；所述水蒸汽发生装置的热介质通道和所述换热器的冷介质连通并形成循环，所述水蒸汽发生装置的蒸汽通道一端和给水系统连通，另一端和所述流化床炭化炉连通。
5、优选的，还包括汽包，给水系统的水经过所述汽包后再传输至所述水蒸汽发生装置，所述水蒸汽发生装置产生的水蒸汽经过所述汽包后再传输至所述流化床炭化炉。
6、优选的，还包括空气预热器，所述换热器的热介质通道出口和所述空气预热器的热介质通道连通，所述空气预热器的冷介质出口和所述流化床活化炉连通，所述空气预热器进口和氧气源连通。
7、优选的，所述生物质为秸秆、残株、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓或树枝，所述生物质的含水率≤20％，颗粒粒径≤30mm；所述生物质给料机间歇给料，每次给料间隔30～45min。
8、优选的，所述流化床炭化炉为鼓泡流化床，所述流化床炭化炉的烟气进口设置于底部，所述流化床炭化炉内设置有布风板，所述布风板对应所述烟气进口设置，所述流化床炭化炉内生物质原料的热解炭化反应温度控制在450～500℃，生成的热解气携带固体颗粒在所述流化床炭化炉内发生流化炭化反应后从所述流化床炭化炉炉体的中上部或顶部排出进入到所述流化床活化炉。
9、优选的，所述流化床活化炉为鼓泡流化床，所述流化床活化炉内温度控制在850～900℃，活化温度由热解气与氧气发生焚烧反应后提供，活化时间为30～45min，所述流化床活化炉的进气口设置于底部，所述水蒸汽作为活化剂。
10、优选的，还包括第一水冷出料螺旋，所述流化床活化炉的固体出口设置于底部，所述固体出口每30～45min打开一次；所述固体出口与所述第一水冷出料螺旋连通，所述第一水冷出料螺旋用于对排出的颗粒初生活性炭进行冷却。
11、优选的，还包括第二水冷出料螺旋，所述气固分离器的固体出口和所述第二水冷出料螺旋连通，所述第二水冷出料螺旋用于对粉末初生活性炭进行冷却。
12、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
13、1、本专利技术采用双流化床分别作为炭化炉及活化炉对生物质进行处理，提高了活性炭的制备效率和质量。相比于传统的固定床和移动床反应器，流化床反应器的传热传质效果好，反应效率高，更适合大规模生产。同时，通过在流化床活化炉内进行活化处理，可以使生物炭形成多孔结构，从而制备出高品质的活性炭产品。
14、2、采用流化床活化炉，热解气和氧气在炉内燃烧提供热源，焦油在炉内彻底完全燃烧，不仅有效解决了焦油所引起的堵塞、损坏设备和二次污染问题，而且利用焦油的高热值提高了生物质资源化利用的经济效益。
15、3、本专利技术提供的系统集成度高：本专利技术将炭化炉、活化炉、高温旋风分离器、换热器、蒸汽发生器、空气预热器等设备进行了有效的集成，形成了一个完整的生物质活性炭制备系统。这种系统设计不仅可以提高生产效率，且提高了能源的利用率，降低设备投资和运行成本，还可以提高系统的可靠性和稳定性。
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1.一种生物质活性炭制备系统，其特征在于：包括：生物质给料机、流化床炭化炉、流化床活化炉和气固分离器；所述生物质给料机用于将生物质原料加入到所述流化床炭化炉中，所述流化床炭化炉的出料口和所述流化床活化炉的进料口连通，所述流化床活化炉的固体出口用于排出颗粒初生活性炭，所述流化床活化炉的气体出口和气固分离器连通，所述气固分离器用于分离出烟气中的粉末初生活性炭。
2.根据权利要求1所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：还包括换热器和水蒸汽发生装置；所述气固分离器的气体出口和所述换热器的热介质通道进口连通，所述换热器的热介质通道出口和所述流化床炭化炉的气体进口连通；所述水蒸汽发生装置的热介质通道和所述换热器的冷介质连通并形成循环，所述水蒸汽发生装置的蒸汽通道一端和给水系统连通，另一端和所述流化床炭化炉连通。
3.根据权利要求2所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：还包括汽包，给水系统的水经过所述汽包后再传输至所述水蒸汽发生装置，所述水蒸汽发生装置产生的水蒸汽经过所述汽包后再传输至所述流化床炭化炉。
4.根据权利要求2所述的生物质活性炭制备系统，其特
5.根据权利要求1所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：所述生物质为秸秆、残株、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓或树枝，所述生物质的含水率≤20％，颗粒粒径≤30mm；所述生物质给料机间歇给料，每次给料间隔30～45min。
6.根据权利要求1所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：所述流化床炭化炉为鼓泡流化床，所述流化床炭化炉的烟气进口设置于底部，所述流化床炭化炉内设置有布风板，所述布风板对应所述烟气进口设置，所述流化床炭化炉内生物质原料的热解炭化反应温度控制在450～500℃，生成的热解气携带固体颗粒在所述流化床炭化炉内发生流化炭化反应后从所述流化床炭化炉炉体的中上部或顶部排出进入到所述流化床活化炉。
7.根据权利要求2所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：所述流化床活化炉为鼓泡流化床，所述流化床活化炉内温度控制在850～900℃，活化温度由热解气与氧气发生焚烧反应后提供，活化时间为30～45min，所述流化床活化炉的进气口设置于底部，所述水蒸汽作为活化剂。
8.根据权利要求1所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：还包括第一水冷出料螺旋，所述流化床活化炉的固体出口设置于底部，所述固体出口每30～45min打开一次；所述固体出口与所述第一水冷出料螺旋连通，所述第一水冷出料螺旋用于对排出的颗粒初生活性炭进行冷却。
9.根据权利要求1所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：还包括第二水冷出料螺旋，所述气固分离器的固体出口和所述第二水冷出料螺旋连通，所述第二水冷出料螺旋用于对粉末初生活性炭进行冷却。
...【技术特征摘要】
1.一种生物质活性炭制备系统，其特征在于：包括：生物质给料机、流化床炭化炉、流化床活化炉和气固分离器；所述生物质给料机用于将生物质原料加入到所述流化床炭化炉中，所述流化床炭化炉的出料口和所述流化床活化炉的进料口连通，所述流化床活化炉的固体出口用于排出颗粒初生活性炭，所述流化床活化炉的气体出口和气固分离器连通，所述气固分离器用于分离出烟气中的粉末初生活性炭。
2.根据权利要求1所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：还包括换热器和水蒸汽发生装置；所述气固分离器的气体出口和所述换热器的热介质通道进口连通，所述换热器的热介质通道出口和所述流化床炭化炉的气体进口连通；所述水蒸汽发生装置的热介质通道和所述换热器的冷介质连通并形成循环，所述水蒸汽发生装置的蒸汽通道一端和给水系统连通，另一端和所述流化床炭化炉连通。
3.根据权利要求2所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：还包括汽包，给水系统的水经过所述汽包后再传输至所述水蒸汽发生装置，所述水蒸汽发生装置产生的水蒸汽经过所述汽包后再传输至所述流化床炭化炉。
4.根据权利要求2所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：还包括空气预热器，所述换热器的热介质通道出口和所述空气预热器的热介质通道连通，所述空气预热器的冷介质出口和所述流化床活化炉连通，所述空气预热器进口和氧气源连通。
5.根据权利要求1所述的生物质活性炭制备系统，其特征在于：所述生物质为秸秆、残株、杂草、落叶、...
【专利技术属性】
技术研发人员：阳绍军，王丹，刘璐，刘淑媛，
申请(专利权)人：中科合肥煤气化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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