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制備活性炭的系統(tǒng)及方法與流程

文檔序號:11092630閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種制備活性炭的系統(tǒng),其特征在于,包括:

烘干單元,所述烘干單元適于將污泥進行烘干;

熱解單元,所述熱解單元設(shè)置有污泥進料口和污泥熱解炭出料口,所述污泥進料口與所述烘干單元相連,所述熱解單元適于將所述烘干后的污泥進行熱解,以便得到熱解氣和污泥熱解炭;

氣液分離單元,所述氣液分離單元與所述熱解單元相連,適于將所述熱解氣進行氣液分離,以便得到燃?xì)夂徒褂停?/p>

產(chǎn)蒸汽單元,所述產(chǎn)蒸汽單元與所述氣液分離單元相連,適于將部分所述燃?xì)夤┙o至所述產(chǎn)蒸汽單元內(nèi),得到高溫蒸汽;以及

活化單元,所述活化單元分別與所述污泥熱解炭出料口和產(chǎn)蒸汽單元相連,適于將所述污泥熱解炭和部分所述高溫蒸汽供給至所述活化單元,使得所述污泥熱解炭進行活化處理,以便得到活性炭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述熱解單元為旋轉(zhuǎn)床,沿物料流動方向,所述熱解單元依次包括:

進料區(qū),所述進料區(qū)設(shè)置有所述污泥進料口,所述污泥進料口與所述烘干單元相連;

預(yù)熱區(qū),所述預(yù)熱區(qū)設(shè)置有水蒸氣排氣口,所述水蒸氣排氣口與所述烘干單元相連,所述水蒸氣排氣口適于將烘干后的污泥進行預(yù)熱所得到的水蒸氣供給至所述烘干單元內(nèi);

過渡區(qū);

產(chǎn)氣區(qū),所述產(chǎn)氣區(qū)設(shè)置有熱解氣排氣口,所述熱解氣排氣口與所述氣液分離單元相連,適于將產(chǎn)生的熱解氣供給至所述氣液分離單元內(nèi);以及

出料區(qū),所述出料區(qū)設(shè)置有所述污泥熱解炭出料口,

其中,所述預(yù)熱區(qū)、過渡區(qū)和產(chǎn)氣區(qū)內(nèi)設(shè)置有蓄熱式輻射管,

優(yōu)選地,所述過渡區(qū)內(nèi)設(shè)置蓄熱式輻射管的數(shù)量大于所述預(yù)熱區(qū)內(nèi)設(shè)置蓄熱式輻射管的數(shù)量且小于所述產(chǎn)氣區(qū)內(nèi)設(shè)置蓄熱式輻射管的數(shù)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述活化單元為回轉(zhuǎn)式活化爐,所述回轉(zhuǎn)式活化爐包括:

加熱區(qū),所述加熱區(qū)的進料端與所述污泥熱解炭出料口相連,適于對所述污泥熱解炭進行加熱;

活化區(qū),所述活化區(qū)與所述加熱區(qū)相連,適于對經(jīng)過所述加熱后的污泥熱解炭進行活化處理,以便得到活性炭;以及

降溫區(qū),所述降溫區(qū)與所述活化區(qū)相連,適于將所述活性炭進行降溫。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,進一步包括:

除塵器,所述除塵器與所述活化單元通過煙氣管道相連,適于將所述活化單元中產(chǎn)生的煙氣進行除塵;

換熱器,所述換熱器設(shè)置于所述煙氣管道上;

鼓風(fēng)機,所述鼓風(fēng)機與所述加熱區(qū)相連,適于向所述加熱區(qū)供給空氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,所述氣液分離單元包括:

熱解氣進入口,所述熱解氣進入口與所述熱解氣排氣口相連;

第一燃?xì)夤艿?,所述第一燃?xì)夤艿琅c所述蓄熱式輻射管相連,適于使所述氣液分離單元分離的一部分燃?xì)夤┙o至所述蓄熱式輻射管作為燃料;

第二燃?xì)夤艿溃龅诙細(xì)夤艿劳ㄟ^所述換熱器與所述活化單元相連;以及

焦油出口,所述焦油出口與所述產(chǎn)蒸汽單元相連,適于將所述氣液分離單元分離的焦油供給至所述產(chǎn)蒸汽單元。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其特征在于,所述污泥的粒徑不大于100nm,優(yōu)選45~55nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng),其特征在于,所述產(chǎn)蒸汽單元包括:

焦油進入管道,所述焦油進入管道與所述焦油出口相連,適于將所述氣液分離單元分離的焦油供給至所述產(chǎn)蒸汽單元內(nèi);

第一蒸汽管道,所述第一蒸汽管道與所述烘干單元相連,適于將所述氣液分離單元分離的部分所述高溫蒸汽供給至所述烘干單元內(nèi);以及

第二蒸汽管道,所述第二蒸汽管道與所述活化單元相連,適于將所述氣液分離單元分離的另一部分所述高溫蒸汽供給至所述活化單元內(nèi),

任選地,供給至所述活化單元的高溫蒸汽量與所述污泥熱解炭質(zhì)量之比為1:1.5。

8.一種利用權(quán)利要求1~7任一項所述制備活性炭的系統(tǒng)制備活性炭的方法,其特征在于,包括:

將污泥投入所述烘干單元中,進行烘干;

將所述烘干后的污泥由所述污泥進料口送入所述熱解單元中,進行熱解處理,得到熱解氣和污泥熱解炭;

將所述熱解氣供給至所述氣液分離單元,進行氣液分離,以便得到燃?xì)夂徒褂停?/p>

將所述焦油供給至所述產(chǎn)蒸汽單元,以便得到高溫蒸汽;以及

將所述污泥熱解炭和部分所述高溫蒸汽供給至所述活化單元,以便對所述污泥熱解炭進行活化處理,得到活性炭。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,進一步包括:

將所述燃?xì)夥謩e供給至所述熱解單元內(nèi)的蓄熱式輻射管和/或所述活化單元內(nèi)的催化燃燒器;

將另一部分所述高溫蒸汽供給至所述烘干單元內(nèi),以便供所述污泥進行烘干。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述活化處理的溫度為800~950℃,

任選地,所述熱解處理的溫度為500~850℃,

任選地,所述烘干后的污泥依次通過所述進料區(qū)、預(yù)熱區(qū)、過渡區(qū)、產(chǎn)氣區(qū)和出料區(qū),其中,所述預(yù)熱區(qū)的溫度為150~400℃,所述過渡區(qū)的溫度為400~500℃,所述產(chǎn)氣區(qū)的溫度為500~850℃,

任選地,所述燃燒產(chǎn)生的煙氣中氧含量為8~10質(zhì)量%、二氧化碳含量為4~6質(zhì)量%、CO含量低于4mg/m3、NOx含量低于10mg/m3

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