一种污泥制备活性炭的系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种污泥制备活性炭的系统。该系统包括：热解炉、多段炉、蒸汽锅炉和二氧化碳分离器，热解炉的热解炭出口连接多段炉的热解炭入口，蒸汽锅炉的水蒸气出口连接多段炉的气体入口，热解炉的燃烧器烟气出口连接二氧化碳分离器的烟气入口，二氧化碳分离器的二氧化碳出口连接多段炉的气体入口。本实用新型专利技术提供的污泥制备活性炭的系统，结构简单、操作方便，解决管道堵塞、粉尘重、热解效果差的问题，系统能耗低，不产生有毒有害气体。

System for preparing activated carbon from sewage sludge

The utility model discloses a system for preparing activated carbon from sewage sludge. The system includes: pyrolysis furnace, multi section furnace, steam boiler and carbon dioxide separator, pyrolytic carbon entrance pyrolytic carbon outlet pyrolysis furnace connected furnace, gas entrance water vapor outlet steam boiler connected furnace, flue gas burner entrance flue gas outlet of the pyrolysis furnace connecting two carbon dioxide separator, carbon dioxide gas entrance the carbon dioxide separator outlet is connected with multi section furnace. The system for preparing activated carbon provided by the sludge of the utility model has the advantages of simple structure and convenient operation, and solves the problems of blockage of pipelines, heavy dust and poor pyrolysis effect, and the system has low energy consumption and no poisonous and harmful gas.

【技术实现步骤摘要】
一种污泥制备活性炭的系统
本技术属于活性炭制备
，具体的涉及一种以生活污泥为原料制备活性炭的系统。
技术介绍
生活污泥和其他粘性含碳物料(如油田油性污泥、含矿尘泥、工业污泥、危险废液)的热化学转化(如碳化、热解、气化)可产生固态、液态和气态产物，这些产物按需求制成可回收、易利用、易运输及易储存的能源形态，可供热发电或用作化工及其它产业的原料。根据原料不同和热处理目的的差异，可采用碳化、气化、热解、液化或者其他相关的热化学反应和工艺。若以生活污泥为原料，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，仍然需要开发出对生活污泥热解相合适的工艺路线。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。活性炭是一种由含炭材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔。活性炭主要用于除去水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体，还用于对空气的净化处理、废气回收(如在化工行业里对气体“苯”的回收)、贵重金属的回收及提炼(比如对黄金的吸收)，室内空气中散发的污染气体甲醛、苯、氨、甲苯等挥发气体吸附作用较好。热解污泥产生的热解炭具有高度发达的孔隙结构和加多的表面负电荷，但是与活性炭的吸附能力相比差距甚远，作为活性炭使用，需要进一步活化。然而，目前制备活性炭的系统存在制备活性炭前段热解过程管道堵塞、粉尘重、热解效果差等问题，还存在制备活性炭装置能耗高、热量损失严重、制备活性炭品质差的问题，且在生产过程中会产生有毒有害气体。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出一种将热解炉和多段炉结合以污泥为原料制备活性炭的系统，解决了热解过程中出现管道堵塞、粉尘重、热解效果差的问题，整个系统能耗低、热损少，杜绝有毒有害气体的产生。本技术的目的之一是提供一种污泥制备活性炭的系统，包括：热解炉、多段炉、蒸汽锅炉和二氧化碳分离器；所述热解炉包括热解原料入口、热解炭出口、热解油气出口、燃烧器和可旋转的盛放盘，所述燃烧器包括燃气入口和烟气出口，所述燃烧器位于所述热解炉的上部，所述盛放盘位于所述热解炉的底部；所述多段炉包括热解炭入口、气体入口和活性炭出口；所述蒸汽锅炉包括水蒸气出口；所述二氧化碳分离器包括烟气入口和二氧化碳出口；所述热解炉的热解炭出口连接所述多段炉的热解炭入口，所述蒸汽锅炉的水蒸气出口连接所述多段炉的气体入口，所述燃烧器的烟气出口连接所述二氧化碳分离器的烟气入口，所述二氧化碳分离器的二氧化碳出口连接所述多段炉的气体入口。热解炉用于污泥的热解，热解原料进入热解炉后均匀铺设在盛放盘上，热解原料相对于盛放盘静止，热解原料在热解炉中的时间可控。作为本技术优选的方案，所述燃烧器包括多个平行并且均匀分布的蓄热式辐射管。每个蓄热式辐射管内部燃烧气氛与所述热解炉炉膛内的热解气氛完全隔开。技术人发现，以污泥为原料，将热解炉和多段炉联用，以水蒸气和二氧化碳为活化剂，制得的活性炭表面积适中，孔分布均匀。进一步的，本技术的系统还包括烘干机，所述烘干机包括污泥入口和块状料出口，所述块状料出口连接所述热解炉的热解原料入口。作为优选的方案，该系统还包括冷却分离器，所述冷却分离器包括热解油气入口、热解气出口和热解液出口，所述热解炉的热解油气出口连接所述冷却分离器的热解油气入口，所述冷却分离器的热解气出口连接所述燃烧器的燃气入口。进一步的，本技术的系统包括油水分离器，所述油水分离器包括热解液入口、热解油出口和热解水出口，所述冷却分离器的热解液出口连接所述油水分离器的热解液入口。更进一步的，系统中的蒸汽锅炉包括燃料入口和水入口，所述油水分离器的热解油出口连接所述蒸汽锅炉的燃料入口，所述油水分离器的热解水出口连接所述蒸汽锅炉的水入口。作为本技术优选的方案，该系统还包括加热器，所述加热器包括气体入口和气体出口，所述蒸汽锅炉的水蒸气出口和二氧化碳分离器的二氧化碳出口连接所述加热器的气体入口，所述加热器的气体出口连接所述多段炉的气体入口。本技术的另一目的是提供一种利用上述的系统以污泥为原料制备活性炭的方法，包括以下步骤：A、将热解原料送入所述热解炉进行热解处理，获得热解炭和热解油气；B、将所述热解炭送入所述多段炉，由所述蒸汽锅炉产生水蒸气，所述二氧化碳分离器从燃烧器产生的烟气中分离出二氧化碳，将所述水蒸气和二氧化碳送入多段炉对所述热解炭进行活化，获得活性炭。进一步的，所述步骤A之前还包括步骤：对污泥进行烘干处理，获得热解原料。优选的，本技术的方法还包括步骤：将所述热解油气送入所述冷却分离器进行分离，获得热解气和热解液，将所述热解气送入所述热解炉的燃烧器燃烧；将所述热解液送入油水分离器进行分离，获得热解油和热解水；将所述热解油送入所述蒸汽锅炉进行燃烧，将所述热解水送入所述蒸汽锅炉加热，获得水蒸气。具体的，所述步骤B中将所述水蒸气和二氧化碳送入加热器进行加热，将加热后的水蒸气和二氧化碳送入所述多段炉。本技术以污泥为原料制备活性炭的系统及方法，解决了制备活性炭前段热解过程中管道堵塞、粉尘重、热解效果差的问题；解决了制备活性炭装置能耗高、热量损失严重、制备活性炭品质差的问题；整个工艺简单，易操作，能够确保操作的稳定性，整个系统杜绝有毒有害气体产生；将分离获得的热解气作为燃料供给燃烧器，实现热量自供；有效降低热解炭中焦油含量，从而有利于后续多段炉制备活性炭。附图说明图1是本技术实施例的系统示意图；图2是技术实施例制备活性炭方法的流程图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本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，而不是对本技术的限制。专利技术人发现，以污泥为原料，通过采用内部设置蓄热式辐射管的热解炉与现有的多段炉直接进行联用制备活性炭，而无需对现有的多段炉进行改造，即可将热解炉中产生的热解炭送至多段炉进行活化产生活性炭。以水蒸气和二氧化碳为活化剂，制得的活性炭表面积适中，孔分布均匀。如图1所示，一方面，本技术实施例提供一种污泥制备活性炭的系统，包括：烘干机100、热解炉200、冷却分离器300、油水分离器400、蒸汽锅炉500、二氧化碳分离器600、加热器700和多段炉800。烘干机100将生活污泥烘干至适合热解炉处理的块状料，从而保证热解炉正常连续运转，提高热解效率。烘干机100包括污泥入口101和块状料出口102。热解炉200包括热解原料入口201、热解炭出口202、热解油气出口203、燃烧器204和可旋转的盛放盘205。热解原料入口201设置在热解炉200的顶部，与烘干机的块状料出口102连接。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，本技术实施例的热解炉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。多个热解油气出口203设置在热解炉200的顶部。根据热解油气的产量可以单独开启某个或多个热解油气出口，实现产油气过程中热解炉炉膛压力的稳定。整个热解炉采用水封，热解炉热解原料入口采用两级星型阀密封，确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污泥制备活性炭的系统，其特征在于，包括：热解炉、多段炉、蒸汽锅炉和二氧化碳分离器；所述热解炉包括热解原料入口、热解炭出口、热解油气出口、燃烧器和可旋转的盛放盘，所述燃烧器包括燃气入口和烟气出口，所述燃烧器位于所述热解炉的上部，所述盛放盘位于所述热解炉的底部；所述多段炉包括热解炭入口、气体入口和活性炭出口；所述蒸汽锅炉包括水蒸气出口；所述二氧化碳分离器包括烟气入口和二氧化碳出口；所述热解炉的热解炭出口连接所述多段炉的热解炭入口，所述蒸汽锅炉的水蒸气出口连接所述多段炉的气体入口，所述燃烧器的烟气出口连接所述二氧化碳分离器的烟气入口，所述二氧化碳分离器的二氧化碳出口连接所述多段炉的气体入口。

【技术特征摘要】
1.一种污泥制备活性炭的系统，其特征在于，包括：热解炉、多段炉、蒸汽锅炉和二氧化碳分离器；所述热解炉包括热解原料入口、热解炭出口、热解油气出口、燃烧器和可旋转的盛放盘，所述燃烧器包括燃气入口和烟气出口，所述燃烧器位于所述热解炉的上部，所述盛放盘位于所述热解炉的底部；所述多段炉包括热解炭入口、气体入口和活性炭出口；所述蒸汽锅炉包括水蒸气出口；所述二氧化碳分离器包括烟气入口和二氧化碳出口；所述热解炉的热解炭出口连接所述多段炉的热解炭入口，所述蒸汽锅炉的水蒸气出口连接所述多段炉的气体入口，所述燃烧器的烟气出口连接所述二氧化碳分离器的烟气入口，所述二氧化碳分离器的二氧化碳出口连接所述多段炉的气体入口。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括烘干机，所述烘干机包括污泥入口和块状料出口，所述块状料出口连接所述热解炉的热解原料入口。3.根据权利要求1所述的系统，其特...

【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：新型
国别省市：北京,11