一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置及方法，属于材料制备装置领域。一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置，活化炉连接旋风过滤器的入口；旋风分离器出口连接冷凝器管程的尾气入口，管程尾气出口通过管路连接气液分离器；所述气液分离器一方面连接燃烧室，另一方面连接蓄水罐；所述蓄水池分别连通水泵和另一蓄水罐，该蓄水罐连通蒸汽发生器；蒸汽发生器和燃烧室均与活化炉气体入口。本发明专利技术提供了一种可实现废气循环利用的活化装置。利用该装置能将可燃性气体转化为活化气体以及未反应完的活化气体收集并循环至活化炉中再次利用，最大程度的减少了资源浪费、降低了生产成本，并且无环境污染。

An activated carbon device and method for waste gas recycling

【技术实现步骤摘要】
一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置及方法
本专利技术涉及一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置及方法，属于材料制备装置领域。
技术介绍
活性炭由于其发达的孔隙结构具有非常强的吸附性能，广泛应用于环境、储能、医疗等领域。同时，它具有低成本、可再生，无污染等优点。我国是目前最大的活性炭生产国，物理活化法是制备活性炭的主要方法，但是制备过程中会产生的一氧化碳等大量可燃性气体以及未反应完全的活化气体，甚至有些含硫、含硝等有害物质。一般这些气体经过简单的处理直接排入大气，一方面造成了资源的浪费，一方面对环境造成污染。因此将尾气中的可燃组分以及活化气体进行再利用是实现节能减排、资源高效利用的有效途径。
技术实现思路
为了更好的利用活化废气中的可燃组分，本专利技术提供了一种可实现废气循环利用的活化装置。利用该装置能将可燃性气体转化为活化气体以及未反应完的活化气体收集并循环至活化炉中再次利用，最大程度的减少了资源浪费、降低了生产成本，并且无环境污染。一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置，所述装置包括下述设备单元：至少一个活化炉，所述活化炉接收来自蒸汽发生器的水蒸汽和来自燃烧室的气态产物；至少一个气固分离器，所述气固分离器用于接收来自所述活化炉的携带固态物料的气态料流，将携带固态物料的气态料流分离为固态物料和含有水蒸汽的气态物料；至少一个冷凝器，所述冷凝器接收来自气固分离器的含有水蒸汽的气态物料；至少一个气液分离器，所述气液分离器接收来自所述冷凝器经冷却的物料，将所述物料分离为水和气态物料；一个液体接收装置，所述液体接收装置接收来自气液分离器的水和来自液体存储装置的水；同时，所述液体接收装置为冷凝器提供未经换热的冷却水；至少一个液体存储装置，所述液体存储装置接收来自冷凝器的已经换热的冷却水；至少一个蒸汽发生器，所述蒸汽发生器接收来自液体存储装置的水并将其转化为水蒸汽；至少一个燃烧室，所述燃烧室接收来自气液分离器的气态物料，并使可燃气体在该燃烧室内燃烧，获得气态产物。本专利技术所述活化炉为现有技术中公开的可用于制备活性炭的活化炉，可商业购得。所述活化炉可以包括进气通道，用于向内通入新鲜的反应原料。上述技术方案中，来源于活化炉的携带固态物料的气态料流为活化所产生的尾气，其包括一氧化碳、甲烷、氢气在内的可燃性气体，以及未反应完全的水蒸汽与二氧化碳，除此之外还包含极少的固态物料。该尾气进入气固分离器后固态物料被分离开，气态物料(可燃性气体、水蒸汽和二氧化碳)进入冷凝器，在冷凝器中水蒸汽被冷凝为冷凝水后与气态物料(可燃性气体和二氧化碳)进入气液分离器。经气液分离器分离后，一方面，冷凝水进入液体接收装置，经流体泵的作用，被用作冷凝器的冷却水进入冷凝器的壳程，冷却水经换热从壳程流出后进入液体存储装置。液体存储装置中的水一部分进入蒸汽发生器，另一部分当液体存储装置水过量时流入液体接收装置。另一方面，经气液分离器分离所得气态物料(可燃性气体和二氧化碳)进入燃烧室进行燃烧，燃烧后得到二氧化碳和水蒸汽，将所得到二氧化碳和水蒸汽导入活化炉中用作活化气体。同时，蒸汽发生器中产生的水蒸汽也进入到活化炉中用作活化气体。本专利技术所述可实现废气循环利用的活性炭活化装置还包括：若干用于流体输送的流体输送装置；若干用于调节流体流量的流量调节装置；及若干用于连接设备单元的管道及管道连接装置。本专利技术所述流体输送装置指本领域熟练技术人员所知的用于流体的泵；流量显示装置指用于显示通过管道流体流量的装置，如计量器、流量指示器等。本专利技术所述流量调节装置，为本领域熟练技术人员所知的用于控制流体流量的装置，如阀门等。本专利技术所述用于连接设备单元的管道及管道连接装置，所述管道为本领域熟练技术人员所知的连接用管道，如玻璃钢管、改性尼龙管、ABS管等；所述管道连接装置指机械紧固零件，如法兰、螺栓等。本专利技术一个优选的技术方案为：一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置，所述装置包括下述设备单元：一个活化炉，所述活化炉接收来自蒸汽发生器的水蒸汽和来自燃烧室的气态产物；一个气固分离器，所述气固分离器用于接收来自所述活化炉的携带固态物料的气态料流，将携带固态物料的气态料流分离为固态物料和含有水蒸汽的气态物料；一个冷凝器，所述冷凝器接收来自气固分离器的含有水蒸汽的气态物料；一个气液分离器，所述气液分离器接收来自所述冷凝器经冷却的物料，将所述物料分离为水和气态物料；一个液体接收装置，所述液体接收装置接收来自气液分离器的水和来自液体存储装置的水；同时，所述液体接收装置为冷凝器提供未经换热的冷却水；一个液体存储装置，所述液体存储装置接收来自冷凝器的已经换热的冷却水；一个蒸汽发生器，所述蒸汽发生器接收来自液体存储装置的水并将其转化为水蒸汽；一个燃烧室，所述燃烧室接收来自气液分离器的气态物料，并使可燃气体在该燃烧室内燃烧，获得气态产物；一个流体泵，所述流体泵接收来自液体接收装置的水并将其输送至冷凝器作为冷却水。本专利技术的另一目的是提供一种实现废气循环利用的活性炭活化方法。一种实现废气循环利用的活性炭活化方法，将活性炭固态原料置于活化炉中，通入活化气体水蒸汽，于活化温度下活化一段时间，得活性炭和携带固态物料的气态料流；将所得携带固态物料的气态料流进行气固分离，得含有水蒸汽的气态物料；将所得含有水蒸汽的气态物料进行冷凝，得到冷凝水和含有可燃气体的气态物料；将部分冷凝水用作冷凝器的冷却水，将另一部分冷凝水转化为水蒸汽后重新送入活化炉中；将含有可燃气体的气态物料中的可燃性气体燃烧，将燃烧所得产物作为活化气体重新送入活化炉中。上述技术方案中，所用活性炭固态原料可以是煤质、生物质、聚合物基炭化料。上述技术方案中，所述系统首次反应的活化气体是由系统中的蒸汽发生器提供。优选地，所述方法于本专利技术上述可实现废气循环利用的活性炭活化装置中进行：将活性炭固态原料置于活化炉中，由蒸汽发生器向活化炉中通入水蒸汽，流量为50～300ml/min，水碳比为1:1～6:1，于活化温度800～1000℃下活化30～240min，得活性炭和携带固态物料的气态料流；使所得携带固态物料的气态料流进入气固分离器中进行气固分离，得含有水蒸汽的气态物料；使所得含有水蒸汽的气态物料进入冷凝器进行冷凝，得到冷凝水和含有可燃气体的气态物料，气态物料温度为80～100℃；将部分冷凝水用作冷凝器的冷却水，经由流体输送装置送至冷凝器中，冷却水流量为50～200L/min；将另一部分冷凝水导入蒸汽发生器中使之转化为水蒸汽后重新送入活化炉中，蒸汽发生器温度为300～500℃；并将含有可燃气体的气态物料导入燃烧室中，使可燃性气体燃烧，将燃烧所得产物作为活化气体重新送入活化炉中。本专利技术所述水碳比指每小时通水量(L)与炭材料质量(kg)比。本专利技术的有益效果为：本专利技术相比于现有的尾气循环利用系统，其优点在于：1)可将未反应完的水蒸汽以及活化气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置，所述装置包括下述设备单元：/n至少一个活化炉，所述活化炉接收来自蒸汽发生器的水蒸汽和来自燃烧室的气态产物；/n至少一个气固分离器，所述气固分离器用于接收来自所述活化炉的携带固态物料的气态料流，将携带固态物料的气态料流分离为固态物料和含有水蒸汽的气态物料；/n至少一个冷凝器，所述冷凝器接收来自气固分离器的含有水蒸汽的气态物料；/n至少一个气液分离器，所述气液分离器接收来自所述冷凝器经冷却的物料，将所述物料分离为水和气态物料；/n一个液体接收装置，所述液体接收装置接收来自气液分离器的水和来自液体存储装置的水；同时，所述液体接收装置为冷凝器提供未经换热的冷却水；/n至少一个液体存储装置，所述液体存储装置接收来自冷凝器的已经换热的冷却水；/n至少一个蒸汽发生器，所述蒸汽发生器接收来自液体存储装置的水并将其转化为水蒸汽；/n至少一个燃烧室，所述燃烧室接收来自气液分离器的气态物料，并使可燃气体在该燃烧室内燃烧，获得气态产物。/n

【技术特征摘要】
1.一种可实现废气循环利用的活性炭活化装置，所述装置包括下述设备单元：
至少一个活化炉，所述活化炉接收来自蒸汽发生器的水蒸汽和来自燃烧室的气态产物；
至少一个气固分离器，所述气固分离器用于接收来自所述活化炉的携带固态物料的气态料流，将携带固态物料的气态料流分离为固态物料和含有水蒸汽的气态物料；
至少一个冷凝器，所述冷凝器接收来自气固分离器的含有水蒸汽的气态物料；
至少一个气液分离器，所述气液分离器接收来自所述冷凝器经冷却的物料，将所述物料分离为水和气态物料；
一个液体接收装置，所述液体接收装置接收来自气液分离器的水和来自液体存储装置的水；同时，所述液体接收装置为冷凝器提供未经换热的冷却水；
至少一个液体存储装置，所述液体存储装置接收来自冷凝器的已经换热的冷却水；
至少一个蒸汽发生器，所述蒸汽发生器接收来自液体存储装置的水并将其转化为水蒸汽；
至少一个燃烧室，所述燃烧室接收来自气液分离器的气态物料，并使可燃气体在该燃烧室内燃烧，获得气态产物。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置包括：若干用于流体输送的流体输送装置；若干用于调节流体流量的流量调节装置；及若干用于连接设备单元的管道及管道连接装置。


3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述装置包括下述设备单元：
一个活化炉，所述活化炉接收来自蒸汽发生器的水蒸汽和来自燃烧室的气态产物；
一个气固分离器，所述气固分离器用于接收来自所述活化炉的携带固态物料的气态料流，将携带固态物料的气态料流分离为固态物料和含有水蒸汽的气态物料；
一个冷凝器，所述冷凝器接收来自气固分离器的含有水蒸汽的气态物料；
一个气液分离器，所述气液分离器接收来自所述冷凝器经冷却的物料，将所述物料分离为水和气态物料；
一个液体接收装置，所述液体接收装置接收来自气液分离器的水和来自液体存储装置的水；同时，所述液体接收...

【专利技术属性】
技术研发人员：王同华，刘宇喆，李琳，周玉生，沈文东，
申请(专利权)人：大连理工大学，新疆中宇金盾碳基研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21