利用废电路板制备活性炭的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种利用废电路板制备活性炭的系统和方法，所述系统包括：热解炉，用于热解原料废电路板，生成残炭；燃烧器，用于对所述原料废电路板进行加热，产生燃烧烟气；静电分离器，所述静电分离器用于分离金属和非金属，得到热解炭；二氧化碳分离装置，用于对所述燃烧烟气进行二氧化碳分离处理，得到二氧化碳；流化床，用于对所述热解炭进行活化，生成活性炭。本发明专利技术无需对现有的流化床进行改造，减少热损失，降低能耗，且提高热解炉产能，实现了物料的减量化、无害化和资源化利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热解气化技术生产活性炭的
范围，具体而言，本专利技术涉及一种制备活性炭的系统和方法，特别是一种适合以废电路板为原料，通过热解气化制备活性炭的系统和方法。
技术介绍
目前废电路板热解主要有两种不同工艺，一是废旧线路板经过预处理后全部进行热解；二是废电路板经预处理粉碎，由物理方法回收金属后的非金属残渣进行热解。第一种热解工艺可使电路板中的溴化环氧树脂等有机黏结材料在高温下分解，破坏树脂层的黏结效果，金属和玻璃纤维等成分留在反应器中作为固相残渣，釆用简单的粉碎、磁选、涡电流分选等方法将其分选回收，此外热解产生的气体和焦油可用作燃料或化工原料，属于“前置热解法”。第二种工艺路线是把物理回收金属和热解处理非金属回收能量或化工原料两个过程串联起来，属于“后置热解法”。若将废电路板为原料，经碳化之后可以生产出油、气和固体碳，部分替代煤、油、天然气等资源。但是，为了确保经济效益，仍然需要开发出对废电路板热解相合适的工艺路线。然而，含碳的物质在几百摄氏度的温度下经过炭化，再活化可制备活性炭。因此，可利用废电路板制备活性炭。但是目前活性炭的生产工艺、生产设备还很落后，生产设备的生产能力普遍较小，自动化程度较低，不利于大规模、连续化生产。因此，有必要对活性炭的生产工艺进行研究，解决其对原料要求高、生产率低，生产成本高的问题。
技术实现思路
为解决上述活性炭的生产工艺、生产设备落后的问题，同时提高活性炭的生产效率，降低生产成本，本专利技术提供一种适合以废电路板为原料，通过热解气化制备活性炭的系统和方法。本专利技术提供了一种利用废电路板制备活性炭的系统，所述系统包括：热解炉，其包括进料口、多个热解油气出口、固料出口、反应室和设在所述反应室底部的可旋转盛放盘，所述热解炉用于热解原料废电路板，生成残炭；燃烧器，其位于所述反应腔室的上部和/或下部，所述燃烧器具有燃气入口和燃烧烟气出口，所述燃烧器用于对所述原料废电路板进行加热，产生燃烧烟气；静电分离器，其具有固料入口和热解炭出口，所述固料入口与所述热解炉的固料出口相连，所述静电分离器用于分离金属和非金属，得到热解炭；二氧化碳分离装置，其具有燃烧烟气入口和二氧化碳出口，所述烟气入口与所述燃烧器的燃烧烟气出口连接，所述二氧化碳分离装置用于对所述燃烧烟气进行二氧化碳分离处理，得到二氧化碳；流化床，其具有热解炭入口、活化剂入口、废气出口和活性炭出口，所述热解炭入口与所述静电分离器的热解炭出口连接，所述活化剂入口与所述二氧化碳分离装置的二氧化碳出口相连，所述流化床用于对所述热解炭进行活化，生成活性炭。进一步地，所述系统还包括冷却净化装置，其具有热解油气入口、热解气出口，其中，所述热解油气入口与所述热解炉的热解油气出口相连，所述热解气出口与所述燃烧器的燃气入口相连，所述冷却净化装置用于冷却、净化、分离热解油气，得到热解气，并将所述热解气通入所述燃烧器内进行燃烧。更进一步地，所述系统还包括加热器，其具有二氧化碳入口和活化剂出口，所述二氧化碳入口与所述二氧化碳分离装置的二氧化碳出口相连，所述活化剂出口与所述流化床的活化剂的入口连接，所述加热器用于对所述二氧化碳进行加热。具体地，所述加热器为蓄热式加热器。更具体地，所述热解炉具有水封装置，所述热解炉的进料口具有两级阀门或螺旋密封装置。进一步地，所述系统还包括预处理装置，其与所述热解炉的进料口相连，所述预处理装置用于对所述原料废电路板进行破碎预处理。本专利技术还提供一种用上述系统制备活性炭的方法，该方法具有以下步骤：将原料废电路板送入所述热解炉，所述燃烧器对所述原料废电路板进行加热，产生燃烧烟气，原料废电路板热解，生成热解油气和残炭；将残炭通入所述静电分离器中，分离金属和非金属，得到热解炭；用所述二氧化碳分离装置对所述燃烧烟气进行二氧化碳分离处理，得到二氧化碳；将所述热解炭和二氧化碳分别送入所述流化床，利用所述二氧化碳对所述热解炭进行活化，生成活性炭。进一步地，所述方法还包括以下步骤：将所述热解油气通入所述冷却净化装置，进行冷却、净化、分离，得到热解气，并将所述热解气通入所述燃烧器内进行燃烧。更进一步地，所述方法还包括以下步骤：将所述二氧化碳通入所述加热器，所述加热器对所述二氧化碳进行加热，然后再通入所述流化床。此外，所述方法还包括以下步骤：对所述原料废电路板进行预处理，得到小颗粒和/或粉状的原料废电路板。本专利技术的有益效果在于：本专利技术所述的制备活性炭的系统及方法，无需对现有的流化床进行改造，能够解决制备活性炭前段热解过程中出现的管道堵塞、粉尘重、热解效果差等问题，并且解决了热解装置与制备活性炭装置同时连用时，能耗高、热量损失严重、制备活性炭品质差的问题。本专利技术采用颗粒热载体时，能够解决热解时在颗粒表面易结焦、颗粒分离困难、颗粒在床层间传递困难等问题。本专利技术利用物料制备活性炭的方法，减少热解过程中无机物带走大量热量，减少热损失和降低能耗，且提高热解炉产能，实现原料的充分热解，整个工艺简单，易操作，能够确保操作的稳定性。本专利技术实现了物料的减量化、无害化和资源化利用。附图说明图1是本专利技术所述系统的示意简图。图2是本专利技术所述系统的整体示意图。图3是本专利技术所述方法的流程示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本专利技术的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本专利技术的限制。如图1所示，本专利技术所述的系统包括热解炉100，其包括进料口101、热解油气出口102、固料出口105，同时热解炉100还具有反应室和设在所述反应室底部的可旋转盛放盘，所述热解炉100用于热解废电路板，生成残炭。本专利技术所述的热解炉100还要具有水封装置，尤其是所述热解炉100的进料口101具有两级阀门或螺旋密封装置。这样设置可使得所述热解炉处于绝氧的环境，可以抑制原料热解时产生二噁英等有害气体。如图1所示，燃烧器500，其设置于位于热解炉100内，在所述的反应室的上部和/或下部，所述燃烧器具有燃气入口501和燃烧烟气出口502，所述燃烧器500用于对所述废电路板进行加热，产生燃烧烟气。燃烧器500对热解炉100的内部进行加热，使其达到废电路板热解的温度，从而对废电路板进行热解，生成残炭。燃烧器500在燃烧过程中，会产生大量的燃烧烟气，而废电路板热解时会产生大量的热解油气。另外，优选地，将热解炉100反应室的气氛与燃烧器500的气氛隔离，使二者互不影响，从而实现物料热解在绝氧气氛下进行，确保了热解气具有较高的热值，同时有效抑制了二噁英的产生。燃烧器500在热解炉100中沿水平方向间隔分布，并且每组燃烧器500可采用蓄热式辐射管，可独立控制操作，这样设置的好处在于可以通过调整通入蓄热式辐射管的燃气的流量来实现对热解过程的精确控温，并且蓄热式辐射管可以通过在两端实现快速换向和蓄热式燃烧，可以保证热解炉100中温度场的均匀性，从而可以显著提高物料热解效率，同时较传统的使用气体热载体或固体热载体作为热解热源的热解反应装置相比，本专利技术的热解炉100不需要设置预热单元和载体分离单元，可以极大简化热解和活化反应工艺流程，从而显著降低装置的故障率。如图1所示，静电分离器300，其具有固料入口301本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用废电路板制备活性炭的系统，其特征在于，所述系统包括：热解炉，其包括进料口、多个热解油气出口、固料出口、反应室和设在所述反应室底部的可旋转盛放盘；燃烧器，其位于所述反应腔室的上部和/或下部，所述燃烧器具有燃气入口和燃烧烟气出口；静电分离器，其具有固料入口和热解炭出口，所述固料入口与所述热解炉的固料出口相连；二氧化碳分离装置，其具有燃烧烟气入口和二氧化碳出口，所述烟气入口与所述燃烧器的燃烧烟气出口连接；流化床，其具有热解炭入口和活化剂入口，所述热解炭入口与所述静电分离器的热解炭出口连接，所述活化剂入口与所述二氧化碳分离装置的二氧化碳出口相连。

【技术特征摘要】
1.一种利用废电路板制备活性炭的系统，其特征在于，所述系统包括：热解炉，其包括进料口、多个热解油气出口、固料出口、反应室和设在所述反应室底部的可旋转盛放盘；燃烧器，其位于所述反应腔室的上部和/或下部，所述燃烧器具有燃气入口和燃烧烟气出口；静电分离器，其具有固料入口和热解炭出口，所述固料入口与所述热解炉的固料出口相连；二氧化碳分离装置，其具有燃烧烟气入口和二氧化碳出口，所述烟气入口与所述燃烧器的燃烧烟气出口连接；流化床，其具有热解炭入口和活化剂入口，所述热解炭入口与所述静电分离器的热解炭出口连接，所述活化剂入口与所述二氧化碳分离装置的二氧化碳出口相连。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括冷却净化装置，其具有热解油气入口、热解气出口，其中，所述热解油气入口与所述热解炉的热解油气出口相连，所述热解气出口与所述燃烧器的燃气入口相连。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括加热器，其具有二氧化碳入口和活化剂出口，所述二氧化碳入口与所述二氧化碳分离装置的二氧化碳出口相连，所述活化剂出口与所述流化床的活化剂的入口连接。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述加热器为蓄热式加热器。5.如权利要求1所述的系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小飞，巴玉鑫，肖磊，王惠惠，房凯，牛明杰，宋敏洁，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11