基于恒温炭化的制炭工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于恒温炭化的制炭工艺及装置，其中，基于恒温炭化的制炭工艺包括以下步骤：筛分：筛除待炭化料中的硬质杂质；粉料：将待炭化料粉碎至尺寸在2cm以下；烘干：通过烘干炉将所述待炭化料干燥至水分含量在16％～20％；炭化：以5℃/Min

【技术实现步骤摘要】
基于恒温炭化的制炭工艺及其装置


[0001]本专利技术涉及生物质能源制备
，特别涉及一种基于恒温炭化的制炭工艺及其装置。

技术介绍

[0002]活性炭是一种具有选择吸附性能的炭吸附剂，可以由煤炭、果壳、木屑等无机或有机的含碳材料为原料，经过物理高温活化或药品化学活化而成。
[0003]在制备活性炭时，需先将煤炭、果壳、木屑等原料炭化为炭料，再活化该炭料以得到活性炭。因此，炭料的质量对活性炭的质量有着决定性的影响。这其中，炭料的各个参数中，炭料的比表面积(指单位质量物料所具有的总面积)是影响活性炭质量的关键因素。
[0004]然而目前的制炭工艺，不仅所制得的炭料比表面积小，且炭料产率低，生产效率低下。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提出一种基于恒温炭化的制炭工艺，旨在提升炭料的比表面积及产率。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出的基于恒温炭化的制炭工艺，包括：
[0007]筛分：筛除待炭化料中的硬质杂质；
[0008]粉料：将待炭化料粉碎至尺寸在2cm以下；
[0009]烘干：通过烘干炉将所述待炭化料干燥至水分含量在16％～20％；
[0010]炭化：以5℃/Min
‑
10℃/Min的升温速率，将待炭化料从250℃～350℃加热至560℃～750℃，待温度稳定后维持20min～35min，以形成炭料；
[0011]出炭：将所述炭料通过水冷机冷却，得到所制得的炭。
[0012]在一实施例中，在烘干步骤之前，所述制炭工艺还包括：
[0013]烘炉：以低于5℃/Min的升温速率加热炭化炉及烘干炉，且每升温50℃～80℃后，维持炭化炉及烘干炉的温度20min～40min后再继续加热，直至炭化炉及烘干炉升温至各自所需的目标温度，并控制炭化炉及烘干炉在各自的目标温度下保持48小时～72小时。
[0014]在一实施例中，所述制炭工艺还包括：
[0015]应急操作：在炭化过程中，若炭化炉断电，则在炭化炉供电恢复前，每间隔Ts转动炭化炉的减速机W
°
，其中，T和W与碳化步骤中的升温速率及炭化炉各部分的温度相关联。
[0016]在一实施例中，所述水冷机为水冷螺旋，所述水冷螺旋为四级冷却。
[0017]在一实施例中，所述筛分步骤包括：
[0018]振动筛：将待炭化料置于振网上振动15min～20min；以及
[0019]磁性筛：在振网结束振动前的1min～4min，使振网产生磁性，直至筛分步骤结束。
[0020]在一实施例中，在筛分步骤之前，所述制炭工艺还包括：
[0021]破碎：对所述待炭化料进行初次破碎，将初次破碎后尺寸在6cm～8cm内的待炭化
料运输至筛分机，并对尺寸大于8cm的待炭化料进行二次破碎。
[0022]在一实施例中，在破碎步骤之后，所述制炭工艺还包括：
[0023]风干：控制风干装置中的风扇以8m/s～11m/s的风速风干破碎后的待炭化料。
[0024]在一实施例中，在执行风干步骤时，将风干待炭化料后的气流引流至烘干炉及炭化炉的燃烧炉中。
[0025]在一实施例中，所述制炭工艺还包括：
[0026]换热：将水冷机中与炭料换热后的冷却液引流至风扇出风侧的换热盘中，以通过风扇的气流冷却所述冷却液，并利用换热后的气流烘干破碎后的待炭化料。
[0027]本专利技术还提出一种基于恒温炭化的制炭装置，包括：
[0028]粉碎机，用于将待炭化料粉碎至尺寸在2cm以下；
[0029]筛分机，用于剔除待炭化料中的硬质杂质；
[0030]烘干炉，用于将所述待炭化料干燥至水分含量在16％～20％；
[0031]炭化炉，用于以5℃/Min
‑
10℃/Min的升温速率，将待炭化料从250℃～350℃加热至560℃～750℃，并待温度稳定后维持20～35分钟，以形成炭料；
[0032]水冷机，用于将所述炭料通过水冷机冷却，以得到所制得的炭。
[0033]可以理解，本申请的基于恒温炭化的制炭工艺，通过筛除待炭化料中的硬质杂质，并通过控制炭化过程中待炭化料的升温速率、炭化终温及炭化时长，而能够极大地提高炭料产率及炭料的比表面积。可见，相较于现有的制炭工艺，本申请的制炭工艺具有炭料产率高、炭料比表面积大的优点。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术基于恒温炭化的制炭工艺一实施例的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术基于恒温炭化的制炭工艺另一实施例的结构示意图；
[0037]图3为本专利技术基于恒温炭化的制炭工艺又一实施例的结构示意图；
[0038]图4为本专利技术基于恒温炭化的制炭工艺再一实施例的结构示意图；
[0039]图5为本专利技术基于恒温炭化的制炭工艺再一实施例的结构示意图；
[0040]图6为本专利技术基于恒温炭化的制炭工艺再一实施例的结构示意图；
[0041]图7为本专利技术基于恒温炭化的制炭装置一实施例的结构示意图。
[0042]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0043]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0044]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0045]另外，若本专利技术实施例中有涉及
″
第一
″
、
″
第二
″
等的描述，则该
″
第一
″
、
″
第二
″
等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有
″
第一
″
、
″
第二
″
的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的
″
和/或
″
的含义为，包括三个并列的方案，以
″
A和/或B
″
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于恒温炭化的制炭工艺，其特征在于，包括：筛分：筛除待炭化料中的硬质杂质；粉料：将待炭化料粉碎至尺寸在2cm以下；烘干：通过烘干炉将所述待炭化料干燥至水分含量在16％～20％；炭化：以5℃/Min
‑
10℃/Min的升温速率，将待炭化料从250℃～350℃加热至560℃～750℃，待温度稳定后维持20min～35min，以形成炭料；出炭：将所述炭料通过水冷机冷却，得到所制得的炭。2.如权利要求1所述的基于恒温炭化的制炭工艺，其特征在于，在烘干步骤之前，所述制炭工艺还包括：烘炉：以低于5℃/Min的升温速率加热炭化炉及烘干炉，且每升温50℃～80℃后，维持炭化炉及烘干炉的温度20min～40min后再继续加热，直至炭化炉及烘干炉升温至各自所需的目标温度，并控制炭化炉及烘干炉在各自的目标温度下保持48小时～72小时。3.如权利要求1所述的基于恒温炭化的制炭工艺，其特征在于，所述制炭工艺还包括：应急操作：在炭化过程中，若炭化炉断电，则在炭化炉供电恢复前，每间隔Ts转动炭化炉的减速机W
°
，其中，T和W与碳化步骤中的升温速率及炭化炉各部分的温度相关联。4.如权利要求1所述的基于恒温炭化的制炭工艺，其特征在于，所述水冷机为水冷螺旋，所述水冷螺旋为四级冷却。5.如权利要求1所述的基于恒温炭化的制炭工艺，其特征在于，所述筛分步骤包括：振动筛：将待炭化料置于振网上振动15min～20min；以及磁性...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福彬，
申请(专利权)人：深圳市盐光高新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：