本发明专利技术公开了一种自给能源连续一体化活性炭生产设备及工艺，设备包括炭化活化复合炉，所述炭化活化复合炉顶部设有原料进口和热解气出口，炭化活化复合炉底部设有活性炭出口和裂解气进口，还包括燃烧炉、裂解炉以及若干管道，所述炭化活化复合炉的热解气出口通过管道分别与燃烧炉和裂解炉的进气口连接，所述裂解炉的出气口通过管道与炭化活化复合炉的裂解气进口连接。本发明专利技术优点在于：实现了活性炭一体化连续化生产、无需外部能源的自供能生产、无焦油无污染物排放的自清洁生产以及无水耗生产，同时创新了农业废弃物资源化利用新模式，实现农业废弃物高值化利用。实现农业废弃物高值化利用。实现农业废弃物高值化利用。
【技术实现步骤摘要】
一种自给能源连续一体化活性炭生产设备及工艺
[0001]本专利技术涉及活性炭制备
，具体涉及一种自给能源连续一体化活性炭生产设备及工艺。
技术介绍
[0002]气体活化法是最基本的制作活性炭的方法，主要工序为炭化和活化，即将原料炭化后，用水蒸气、二氧化碳、空气、烟道气等，在600～1200℃下进行活化。其中，炭化阶段就是将原料加热预先除去所含的挥发成分，制成适合下一步活化用的炭化料，炭化过程分为400℃以下的一次分解反应、400～700℃的氧键断裂反应、700～1000℃的脱氧反应等三个反应阶段，原料无论是链状分子物质还是芳香族分子物质，经过上述三个反应阶段获得缩合苯环平面状分子而形成三向网状结构的炭化物，炭化物其吸附能力低，这是由于炭中含有一部分碳氢化合物，细孔容积小以及细孔被堵塞等原因所致。活化阶段通常在大约900℃下，将炭暴露于氧化性气体介质中，进行处理而构成，活化的第一阶段，除去被吸附质并使被堵塞的细孔开放。进一步活化，使原来的细孔和通路扩大。随后，由于碳质结构反应性能高的部分的选择性氧化而形成微孔组织。
[0003]目前，制备活性炭的设备以及工艺存在以下缺陷：(1)传统活性炭制备大多数为分体式(炭化到活化分开进行)以及间歇式(每一炉需停炉取炭)，由此导致生产效率大幅度下降；(2)生产需要消耗大量的外部能源，以年产500吨超级电容活性炭为例，年需要消耗能源费用占总成本的30％；(3)制备过程中易产生大量焦油，导致设备堵塞，生产效率大幅度下降，同时，管网设备清理需要消耗大量化学品导致环境污染；(4)制备过程需要消耗大量的水，大量的废水排放导致环境污染，需要二次治理。
技术实现思路
[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种自给能源连续一体化活性炭生产设备及工艺。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0006]一种自给能源连续一体化活性炭生产设备，包括炭化活化复合炉，所述炭化活化复合炉顶部设有原料进口和热解气出口，炭化活化复合炉底部设有活性炭出口和裂解气进口，还包括燃烧炉、裂解炉以及若干管道，所述炭化活化复合炉的热解气出口通过管道分别与燃烧炉和裂解炉的进气口连接，所述裂解炉的出气口通过管道与炭化活化复合炉的裂解气进口连接。
[0007]进一步改进在于，与所述燃烧炉和裂解炉的进气口连接的管道上均设有流量调节阀。
[0008]进一步改进在于，所述燃烧炉和裂解炉的进气口处设有空气入口，且在空气入口处设有流量调节阀。
[0009]进一步改进在于，所述炭化活化复合炉采用立体式结构，在炭化活化复合炉内部
横向间隔设有若干组落料机构。
[0010]一种自给能源连续一体化活性炭生产工艺，其采用上述设备，步骤包括：
[0011]步骤一：将生物质原料由炭化活化复合炉顶部投入，使生物质原料在炉内由上往下输送，往炭化活化复合炉底部导入活化剂，使活化剂在炉内由下往上输送；
[0012]步骤二：生物质原料和活化剂在炭化活化复合炉内逆向充分接触，进行热交换，使生物质原料温度不断升高，从而依次发生炭化、活化过程，最终形成活性炭并由炭化活化复合炉底部排出，同时产生热解气；
[0013]步骤三：将热解气由炭化活化复合炉顶部排出，其中一部分热解气进入裂解炉内，通过控制裂解炉的空气供给量，使热解气氧化分解成裂解气，将该裂解气导入炭化活化复合炉内作为活化剂使用，另一部分热解气进入燃烧炉内，经完全燃烧产生烟气以及可利用的热能。
[0014]进一步改进在于，所述裂解气的温度为900℃，所述生物质原料在炭化活化复合炉内温度由常温不断升高至900℃。
[0015]进一步改进在于，所述热解气的成分包括一氧化碳、甲烷、烯烃类碳氢化合物、二氧化碳。
[0016]进一步改进在于，所述裂解气的成分包括一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、甲烷和氮气。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018](1)将炭化、活化反应在一个装置内进行，省去开炉、冷却、取炭过程，实现炭化、活化一体化；可通过配制自动输送设备进料出料，无需停炉，实现连续化生产，生产效率大幅提升；
[0019](2)实现了自功能生产，用高温下生物质原料反应产生的热解气，一部分热解气回到炉内作为活化剂，另一部分进入燃烧器作为燃气，使得活性炭制备过程无需外部能源；
[0020](3)实现了自清洁生产，整个生产过程无焦油、无任何污染物排放，避免了环境污染，省去了设备清洗的工序；
[0021](4)利用高温条件下良好的渗透性，对原料进行开槽扩孔，不需要水/水蒸汽，实现了无水耗生产；
[0022](5)创新了农业废弃物资源化利用新模式，实现农业废弃物高值化利用。
附图说明
[0023]图1为自给能源连续一体化活性炭生产设备的结构图；
[0024]图中：1、炭化活化复合炉；2、原料进口；3、热解气出口；4、活性炭出口；5、裂解气进口；6、燃烧炉；7、裂解炉；8、管道；9、流量调节阀；10、落料机构。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
[0026]如图1所示，一种自给能源连续一体化活性炭生产设备，包括炭化活化复合炉1，炭
化活化复合炉1顶部设有原料进口2和热解气出口3，炭化活化复合炉1底部设有活性炭出口4和裂解气进口5，还包括燃烧炉6、裂解炉7以及若干管道8，炭化活化复合炉1的热解气出口3通过管道8分别与燃烧炉6和裂解炉7的进气口连接，管道8可以采用先总后分的形式，裂解炉7的出气口通过管道8与炭化活化复合炉1的裂解气进口5连接。
[0027]本专利技术中，与燃烧炉6和裂解炉7的进气口连接的管道8上均设有流量调节阀9，用于调节进入燃烧炉6和裂解炉7的热解气流量。例如，在炭化活化复合炉1内温度不够时，可加大进入裂解炉7的热解气流量，减小进入燃烧炉6的热解气流量，从而保证活化剂的供给量以及温度。
[0028]本专利技术中，燃烧炉6和裂解炉7的进气口处设有空气入口，且在空气入口处设有流量调节阀9，用于控制空气的供给量，尤其在裂解炉7内，需要严格控制空气供给量，保证热解气被氧化分解成裂解气的同时，控制裂解气的初始温度。
[0029]本专利技术中，炭化活化复合炉1采用立体式结构，在炭化活化复合炉1内部横向间隔设有若干组落料机构10，每组落料机构10可以由带透气栅板的翻转炉排组成，炉排既能透气又能控制固体物料的下落。
[0030]本专利技术还提供了一种自给能源连续一体化活性炭生产工艺，其采用上述设备，步骤包括：
[0031]步骤一：将生物质原料(可以为农作物秸秆、稻壳、玉米芯等)由炭化活化复合炉1顶部投入，使生物质原料在炉内由上往下输送，往炭化活化复合炉1底部导入900℃的活化剂，使活化剂在炉内由下往上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自给能源连续一体化活性炭生产设备，包括炭化活化复合炉(1)，所述炭化活化复合炉(1)顶部设有原料进口(2)和热解气出口(3)，炭化活化复合炉(1)底部设有活性炭出口(4)和裂解气进口(5)，其特征在于：还包括燃烧炉(6)、裂解炉(7)以及若干管道(8)，所述炭化活化复合炉(1)的热解气出口(3)通过管道(8)分别与燃烧炉(6)和裂解炉(7)的进气口连接，所述裂解炉(7)的出气口通过管道(8)与炭化活化复合炉(1)的裂解气进口(5)连接。2.根据权利要求1所述的一种自给能源连续一体化活性炭生产设备，其特征在于：与所述燃烧炉(6)和裂解炉(7)的进气口连接的管道(8)上均设有流量调节阀(9)。3.根据权利要求1所述的一种自给能源连续一体化活性炭生产设备，其特征在于：所述燃烧炉(6)和裂解炉(7)的进气口处设有空气入口，且在空气入口处设有流量调节阀(9)。4.根据权利要求1所述的一种自给能源连续一体化活性炭生产设备，其特征在于：所述炭化活化复合炉(1)采用立体式结构，在炭化活化复合炉(1)内部横向间隔设有若干组落料机构(10)。5.一种自给能源连续一体化活性炭生产工艺，其采用权利要求1
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4任一项所述的设备，其特征在于：步骤包...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐江陵，
申请(专利权)人：徐江陵，
类型：发明
国别省市：
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