CN104211060B - 一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器 - Google Patents

一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器 Download PDF

Info

Publication number
CN104211060B
CN104211060B CN201410441227.XA CN201410441227A CN104211060B CN 104211060 B CN104211060 B CN 104211060B CN 201410441227 A CN201410441227 A CN 201410441227A CN 104211060 B CN104211060 B CN 104211060B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
combustion chamber
pyrolysis
burner
pyrolysis pipeline
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410441227.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN104211060A (zh
Inventor
王文举
张鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN201410441227.XA priority Critical patent/CN104211060B/zh
Publication of CN104211060A publication Critical patent/CN104211060A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104211060B publication Critical patent/CN104211060B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Landscapes

  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

本发明公开了一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器，利用一个横截面为矩形的圆形管道，在底部铺设传送带来传递掺有铁基催化的生物质稻壳，稻壳在传递过程中经过管道外部的燃烧室从而被热解，随后热解产物中的气体被抽气泵抽走，经过旋风分离器，剩余气体与空气混合注入燃烧室，并在燃烧室内燃烧，实现能源的循环利用。固体产物经过顶端安放磁铁的部分，铁基催化剂被磁铁回收，剩余固体经过挡板被挡住，由顶端风扇将其吹落在下部的灰槽中。本发明结构简单，操作方便，固体循环路径提高了稻壳的处理效率，气体循环路径提高了能源的利用效率，而且催化剂的回收大大的降低了成本。

Description

一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器
技术领域
本发明属于热解设备，具体涉及一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器。
背景技术
稻壳是重要的农业废弃物之一，仅中国每年就有约4000万吨的产量。作为一种可再生的生物质资源，稻壳通常用作燃料直接燃烧以提供热量，但利用品位相对较低。热解是目前生物质研究的热点技术之一，通过热解，可以将稻壳转化为高品位的可燃气和易存储、运输且能量密度高的活性炭，同时产生甲烷等可燃性气体。
活性炭是活性炭化工业的重要产品之一，其产量约占装炉煤的3％-4％，其组成极为复杂，多数情况下是由活性炭工业专门进行分离、提纯后加以利用。活性炭各馏分进一步加工，可分离出多种产品，如产物萘，可用来制取邻苯二甲酸酐，供生产树脂、工程塑料、染料、油漆及医药用等。产物酚可生产合成纤维、工程塑料、农药、医药、燃料中间体、***等。可见活性炭在工业中的应用十分广泛。
专利1：一种连续式生物质活性炭的制备方法(申请号：CN201310408800.2，申请日期：2013-09-10)：包括以下步骤：(1)活化：在超声辅助下用磷酸对生物质原料进行活化；(2)微波加热炭化：微波功率为500-800W,炭化时间为3-10min,即得活性炭粗品,同时将反应所得气体导入含水的气体吸收器；(3)水蒸汽吹扫洗涤和冷凝干燥：采用水蒸汽对活性炭进行吹扫洗涤,后进入冷凝干燥器干燥,即得活性炭成品；(4)回收磷酸：收集气体吸收器中的吸收液以及步骤(3)中水蒸汽吹扫残气冷凝液,即为回收磷酸溶液。此设备能耗较高，结构复杂，而且能源利用效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器，通过固体循环路径提高了稻壳的处理效率，通过气体循环路径提高了能源的利用效率，而且催化剂的回收大大的降低了成本。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种用于制取生物质活性炭的磁式循环热解器，包括进料器、热解管道、燃烧室、磁铁、传送带、风扇、挡板、灰槽、点火装置、气路、抽气泵、旋风分离器、空气泵、烧嘴、排气口；热解管道为横截面为矩形的环形管道，传送带设置在热解管道底面，用于传送稻壳，热解管道上依次设有进料器，燃烧室、气路、磁铁、风扇、挡板；燃烧室套在热解管道外部，燃烧室上设有烧嘴、点火装置和排气口；磁铁设置在热解管道顶面内壁上；风扇设置在热解管道顶面内壁，且靠近挡板，灰槽位于热解管道的下方，气路与抽气泵相连，抽气泵再与旋风分离器相连，旋风分离器和空气泵与烧嘴相连，由旋风分离器出来的气体与空气泵传送的气体同时进入烧嘴，并混合进入燃烧室。
上述燃烧室位于进料器和气路之间，为封闭的盒体，将热解管道包裹在其中，烧嘴设置在靠近进料器的一端，点火装置靠近烧嘴，排气口设置在靠近气路的一端。
上述风扇下方的热解管道上开有排料口，灰槽设置在排料口下方，灰槽的宽度大于热解管道宽度。
本发明与现有技术相比，其显著优点：(1)本发明提出了气体和固体的循环***，稻壳热解产生的气体中主要含有活性炭、甲烷，其中甲烷为可燃性气体，可通过气路循环与空气混合共同注射到燃烧室中，提供热解的能量，这样大大节省了热解所需要的能源；(2)加入铁基催化剂的稻壳由进料器进入传送带并形成自封，固体循环***使设备能够连续工作，提高设备处理量，同时经过磁铁区域能吸附铁基催化剂，并定期对其回收，降低了制取成本。
附图说明
图1是磁式循环热解器装置主视图。
图2是磁式循环热解器装置俯视剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器，利用一个横截面为矩形的圆形管道，在底部铺设传送带来传递掺有铁基催化的生物质稻壳，稻壳在传递过程中经过管道外部的燃烧室从而被热解，随后热解产物中的气体被抽气泵抽走，经过旋风分离器，剩余气体与空气混合注入燃烧室，并在燃烧室内燃烧，实现能源的循环利用。固体产物经过顶端安放磁铁的部分，铁基催化剂被磁铁回收，剩余固体经过挡板被挡住，由顶端风扇将其吹落在下部的灰槽中。
以每小时处理32.4m3活性炭为例：
磁式循环热解器的几何特征参数为：热解管道2整体长3000mm，宽1500mm；热解管道2宽300mm，高300mm；燃烧室3长1500mm，宽1500mm；磁铁4长500mm，宽300mm，高100mm；挡板7宽300mm；灰槽8长500mm，宽200mm，高1000mm。
部件参数的典型配置如下：
(1)抽气泵：离心风机，流量500m3/h，压头350Pa，变频调速；
(2)传送带驱动电机：三相异步电动机，转速1r/min；
(3)空气泵：离心风机，流量500m3/h，压头350Pa，变频调速；
关键操作参数如下：
1kg稻壳，从25℃升到500℃所需的热量约为500kJ。
稻壳固定碳含量：17％
稻壳热解气体中甲烷含量为：5％
甲烷热解：890.31kJ/mol
稻壳堆积密度：500kg/m3
结合图1和图2，一种用于制取生物质活性炭的磁式循环热解器，包括进料器1、热解管道2、燃烧室3、磁铁4、传送带5、风扇6、挡板7、灰槽8、点火装置9、气路10、抽气泵11、旋风分离器12、空气泵13、烧嘴14、排气口15。热解管道2为横截面为矩形的环形管道，传送带5设置在热解管道2底面，用于传送稻壳，热解管道2上依次设有进料器1，燃烧室3、气路10、磁铁4、风扇6、挡板7，燃烧室3套在热解管道2外部，燃烧室3上设有烧嘴14、点火装置9和排气口15；磁铁4设置在热解管道2顶面内壁上；风扇6设置在热解管道2顶面内壁，且靠近挡板7，灰槽8位于热解管道2的下方。气路10与抽气泵11相连，抽气泵11再与旋风分离器12相连，旋风分离器12和空气泵13再与烧嘴14相连，由旋风分离器12出来的气体与空气泵13传送的气体同时进入烧嘴14，并混合进入燃烧室3。
燃烧室3位于进料器1和气路10之间，为封闭的盒体，将热解管道2包裹在其中，烧嘴14设置在靠近进料器1的一端，点火装置9靠近烧嘴14，排气口15设置在靠近气路10的一端。
风扇6下方的热解管道2上开有排料口，灰槽8焊接在排料口上，灰槽8的宽度大于热解管道2宽度。
挡板7与传送带5之间留有0.5cm空隙，保证传送带5传送的同时，防止稻壳灰通过挡板7。
工作过程：
掺有铁基催化剂的稻壳热解后的产物主要包括活性炭和甲烷，活性炭收集后可用于工业利用，甲烷气体通过烧嘴14进入燃烧室3，作为下次热解的能量源。
传送带5转动，将掺有铁基催化剂的稻壳放入进料器1，稻壳落入热解管道2中的传送带5上并随着传送带5转动，***形成封闭状态；稻壳先经过燃烧室3，燃烧室3内甲烷燃烧提供的热量将稻壳热解，热解产物离开燃烧室3，抽气泵11通过气路10将气体产物抽出，气体产物经过旋风分离器12，旋风分离器12将活性炭分离出来，剩余气体进入烧嘴14，同时空气泵13注入空气，并在烧嘴中预混后注入燃烧室中，由点火装置9点燃，燃烧后的气体由15排除；热解固体产物经过磁铁4，磁铁4将铁基催化剂回收，剩余固体产物经过挡板7被挡住，顶部风扇6将其吹落在灰槽8中。
本发明结构简单，操作方便，固体循环路径提高了稻壳的处理效率，气体循环路径提高了能源的利用效率，而且催化剂的回收大大的降低了成本。

Claims (3)

1.一种用于制取生物质活性炭的磁式循环热解器，其特征在于：包括进料器（1）、热解管道（2）、燃烧室（3）、磁铁（4）、传送带（5）、风扇（6）、挡板（7）、灰槽（8）、点火装置（9）、气路（10）、抽气泵（11）、旋风分离器（12）、空气泵（13）、烧嘴（14）、排气口（15）；热解管道（2）为横截面为矩形的环形管道，传送带（5）设置在热解管道（2）底面，用于传送掺有铁基催化剂的稻壳，热解管道（2）上依次设有进料器（1）、燃烧室（3）、气路（10）、磁铁（4）、风扇（6）、挡板（7）；燃烧室（3）套在热解管道（2）外部，燃烧室（3）上设有烧嘴（14）、点火装置（9）和排气口（15）；磁铁（4）设置在热解管道（2）顶面内壁上；风扇（6）设置在热解管道（2）顶面内壁，且靠近挡板（7），灰槽（8）位于热解管道（2）的下方，气路（10）与抽气泵（11）相连，抽气泵（11）再与旋风分离器（12）相连，旋风分离器（12）和空气泵（13）与烧嘴（14）相连，由旋风分离器（12）出来的气体与空气泵（13）传送的气体同时进入烧嘴（14），并混合进入燃烧室（3）。
2.根据权利要求1所述的用于制取生物质活性炭的磁式循环热解器，其特征在于：上述燃烧室（3）位于进料器（1）和气路（10）之间，为封闭的盒体，将热解管道（2）包裹在其中，烧嘴（14）设置在靠近进料器（1）的一端，点火装置（9）靠近烧嘴（14），排气口（15）设置在靠近气路（10）的一端。
3.根据权利要求1所述的用于制取生物质活性炭的磁式循环热解器，其特征在于：上述风扇（6）下方的热解管道（2）上开有排料口，灰槽（8）设置在排料口下方，灰槽（8）的宽度大于热解管道（2）宽度。
CN201410441227.XA 2014-09-01 2014-09-01 一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器 Expired - Fee Related CN104211060B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410441227.XA CN104211060B (zh) 2014-09-01 2014-09-01 一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410441227.XA CN104211060B (zh) 2014-09-01 2014-09-01 一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104211060A CN104211060A (zh) 2014-12-17
CN104211060B true CN104211060B (zh) 2016-01-20

Family

ID=52093033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410441227.XA Expired - Fee Related CN104211060B (zh) 2014-09-01 2014-09-01 一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104211060B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116354347B (zh) * 2023-03-31 2023-12-29 石家庄市博通宇工贸有限公司 一种改进的活性炭生产设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0682099A1 (de) * 1994-05-09 1995-11-15 AGR Abfallentsorgungs-Gesellschaft Ruhrgebiet mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Verbundverpackungen und/oder Kunststoffabfällen sowie Verwendung der bei der Pyrolyse enstehenden kohlenstoffhaltigen Feststoffanteilen
CN102249225A (zh) * 2011-06-13 2011-11-23 福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有限公司 一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的***
CN202153013U (zh) * 2010-12-23 2012-02-29 杭州星宇炭素科技有限公司 活性炭回转式活化炉用生物质高温烟气炉
CN102689900A (zh) * 2012-06-27 2012-09-26 闫涛 一种橡胶木枝桠材和板皮木糠利用的新方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0682099A1 (de) * 1994-05-09 1995-11-15 AGR Abfallentsorgungs-Gesellschaft Ruhrgebiet mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Verbundverpackungen und/oder Kunststoffabfällen sowie Verwendung der bei der Pyrolyse enstehenden kohlenstoffhaltigen Feststoffanteilen
CN202153013U (zh) * 2010-12-23 2012-02-29 杭州星宇炭素科技有限公司 活性炭回转式活化炉用生物质高温烟气炉
CN102249225A (zh) * 2011-06-13 2011-11-23 福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有限公司 一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的***
CN102689900A (zh) * 2012-06-27 2012-09-26 闫涛 一种橡胶木枝桠材和板皮木糠利用的新方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104211060A (zh) 2014-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102580650B (zh) 一种微波生物质热解连续反应装置及方法
CN203991628U (zh) 一种高效利用生活垃圾热值的处理装置
CN101412915B (zh) 内热式连续制备生物质热解气化煤气的方法及热解气化炉
CN103936251A (zh) 一种基于热水解技术的污泥脱水***及工艺
CN103115478B (zh) 一种干燥设备
CN205235984U (zh) 一种低能耗饱和活性炭再生***
CN110184080A (zh) 一种熔盐热解沼渣并制备苯酚类化合物的工艺及装置
CN105694924A (zh) 一种利用气体循环加热的碳化方法
CN105542806A (zh) 一种生物质连续炭化生产清洁燃气和生物质炭的装置及方法
CN106732491A (zh) 一种粉状废活性炭的卧式连续再生设备
CN102965129B (zh) 有机物料气化炉
CN104211060B (zh) 一种制取生物质活性炭的磁式循环热解器
CN203999502U (zh) 一种有机固体废弃物干化炭化一体***
CN201626934U (zh) 一种卧式秸秆炭化装置
CN103304124B (zh) 一种污泥干化处理***及工艺
KR20120020709A (ko) 과열증기를 이용한 슬러지 건조 시스템
CN101984023B (zh) 管内推进式煤粉分解设备
CN204342726U (zh) 生物质富氮热解联产含氮化学品与掺氮焦的***
CN103409153A (zh) 生物质闪速连续干馏工艺
KR101555575B1 (ko) 슬러지의 연소열을 이용한 슬러지의 자원화 시스템 및 자원화 방법
CN201825921U (zh) 管内推进式煤物质分解设备
CN203999497U (zh) 一种有机固体废弃物高温炭化***
CN105597484B (zh) 化学法活性炭生产尾气的净化及回收***
RU88669U1 (ru) Установка для производства древесного угля
CN203148165U (zh) 一种干燥设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160120

Termination date: 20170901