一种采用中药废渣制备超级活性炭的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于有机固废热处置与利用相关技术领域，其公开了一种采用中药废渣制备超级活性炭的装置及方法，装置包括中药废渣水热反应器、过滤干燥器及水热炭活化反应器，过滤干燥器连接中药废渣水热反应器及水热炭活化反应器；中药废渣水热反应器用于将水溶液、中药废渣及添加剂完成水热反应，产生的水热固液产物传输给过滤干燥器；过滤干燥器用于将水热固液产物进行固液分离，并将得到的干燥产物传输给水热炭活化反应器；水热炭活化反应器用于对干燥产物进行搅拌及加热活化以得到超级活性炭，并产生的乏气传输给过滤干燥器。本发明专利技术实现了制备流程的自动化和连续性，能量利用率高，一体化程度高，结构紧凑。结构紧凑。结构紧凑。

【技术实现步骤摘要】
一种采用中药废渣制备超级活性炭的装置及方法


[0001]本专利技术属于有机固废热处置与利用相关
，更具体地，涉及一种采用中药废渣制备超级活性炭的装置及方法。

技术介绍

[0002]目前的中药产业繁荣发展，生产规模每年都以20％左右的速度增长，每年产生中药废渣约7000万吨。目前对中药废渣的利用研究大多为填埋、堆积和焚烧，资源利用率低且容易造成环境污染。提取有效成分后的废渣，一般含大量的粗纤维、粗脂肪、淀粉、多糖、蛋白、氨基酸及微量元素等，属于优质的生物质原料。
[0003]根据目标产物的不同，生物质水热可分为水热碳化、水热液化以及水热气化。利用水热气化(温度为400℃～700℃，压力为16.5～35MPa，停留时间足够长)制取气体燃料和高附加值化学品，具有产率高、适应性强和无污染等优点，但限于反应条件苛刻，目前仍处于试验研究阶段。水热液化(温度为280～380℃，压力为7～30MPa，停留时间为10～60min)产生的生物油经过一定的催化工艺，可以获得品质较高的柴油和汽油。水热碳化(温度为280℃～250℃，压力为1.4MPa～27.6MPa，停留时间为4h～24h)可以得到尺寸均一、形貌较高的炭，通过合成改质可作为高效稳定的电极和燃料电池材料。
[0004]目前的生物质水热装置能量利用率较低，无法实现能量的高效和最大化利用。存在大量的热量在活化加热过程被浪费。这些低品位的热能如果能进行余热利用，将会极大地提高装置生产过程的经济性和环境效益，带来较大的经济和环境价值。
[0005]装置运转连续性不强，装置无法实现制备过程完全一体化，属于半自动式的装置。这种半自动的装置需要消耗大量的人力，导致生产过程的成本升高，且制备过程存在潜在的泄露风险，不利于超级活性炭的制取和保存。
[0006]目前大部分现有的超级活性炭制备装置制得的超级活性炭比表面积较小，吸附能力差，难以进行高值化利用技术路线改造，导致产品附加值低下，经济效益差，因此，现有的超级活性炭生产装置，从经济性角度考虑还有较大的提升空间。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种采用中药废渣制备超级活性炭的装置及方法，其利用中药废渣水热反应和活化反应，辅助添加剂和活化剂，将中药废渣制备成高性能超级活性炭，实现了制备流程的自动化和连续性，能量利用率高，一体化程度高，结构紧凑，解决了目前水热和活化流程分割、需要大量人工操作、效率较低、人工成本高等问题。
[0008]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种采用中药废渣制备超级活性炭的装置，所述装置包括中药废渣水热反应器、过滤干燥器及水热炭活化反应器，所述过滤干燥器连接所述中药废渣水热反应器及所述水热炭活化反应器；所述中药废渣水热反应器用于将水溶液、中药废渣及添加剂进行搅拌以在搅拌作用下完成水热反应，产生的水热
固液产物传输给所述过滤干燥器；所述过滤干燥器用于将来自所述中药废渣水热反应釜感应器的水热固液产物进行固液分离，并将得到的干燥产物传输给所述水热炭活化反应器；所述水热炭活化反应器用于对接收到的干燥产物进行搅拌及加热活化以得到超级活性炭，并产生的乏气传输给所述过滤干燥器，以利用在水热炭活化反应器中未被充分利用的剩余释热完成对分离出来的固体产物的干燥。
[0009]进一步地，所述过滤干燥器包括水热焦炭传输管、两端分别设置在所述水热焦炭传输管相背的两端的传送绞龙轴、设置在所述传送绞龙轴上的传送绞龙、活化乏气进气管及废液排出管，所述活化乏气进气管与所述水热炭活化反应器相连通；所述废液排出管设置在所述水热焦炭传输管的底端；所述水热焦炭传输管与所述中药废渣水热反应器相连通，进入所述水热焦炭传输管的水热固液产物在传送绞龙的搅拌及重力的作用下进行固液分离，产生的废液经由所述废液排出管排出，产生的固体经由乏气进行干燥后并排出到所述水热炭活化反应器。
[0010]进一步地，所述水热焦炭传输管倾斜布置，以使得所述水热焦炭的底端低于其末端。
[0011]进一步地，所述水热炭活化反应器包括水热焦炭活化导管、两端分别设置在所述水热焦炭活化导管两端的活化传送绞龙轴、以及设置在所述活化传送绞龙轴上的活化传送绞龙，所述水热焦炭活化导管的一端部设置有乏气排出管，所述乏气排出管与所述活化乏气进气管相连通。
[0012]进一步地，所述水热焦炭活化导管的另一端部设置有活化剂加料口，所述活化剂加料口与所述过滤干燥器的水热焦炭输出管道相连通，所述过滤干燥器产生的固体经由所述水热焦炭输出管道进入所述水热焦炭活化导管内进行活化以得到超级活性炭。
[0013]进一步地，所述传送绞龙及所述活化传送绞龙均通过齿轮组件连接于绞龙动力电机，两者的动力源均为所述绞龙动力电机。
[0014]进一步地，所述齿轮组件包括行星轮机构、第一齿轮及第二齿轮，所述活化传动绞龙轴通过所述行星轮机构连接于所述绞龙动力电机，所述第二齿轮与所述第一齿轮及所述行星轮机构均相啮合，所述第一齿轮连接于所述传送绞龙轴，所述绞龙动力电机依次通过所述行星轮机构、所述第二齿轮及所述第一齿轮带动所述传送绞龙轴转动，所述传送绞龙轴带动所述传送绞龙转动。
[0015]进一步地，所述水热焦炭活化导管的外周上设置有电加热丝，所述电加热丝用于对所述水热焦炭活化导管进行加热以使得所述水热焦炭活化导管内部温度维持在预定数值范围内。
[0016]进一步地，通过所述活化剂加料口向所述水热炭活化反应器中加入活化剂，同时所述活化传送绞龙将活化剂与来自所述过滤干燥器的固体干燥产物搅拌混合，并在氮气的氛围中完成活化以生成最终活化炭产物
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超级活性炭，后经活化产物排出管排出与收集。
[0017]按照本专利技术的另一个方面，提供了一种采用中药废渣制备超级活性炭的方法，该方法采用如上所述的采用中药废渣制备超级活性炭的装置进行超级活性炭制备。
[0018]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，本专利技术提供的采用中药废渣制备超级活性炭的装置及方法主要具有以下有益效果：
[0019]1.本专利技术中的中药废渣水热反应器、干燥过滤器及水热炭活化反应器三级相连而
形成装置，通过调节反应器运行工况，可以实现将中药废渣转化为高性能的超级活性炭，通过加入添加剂可以实现中药废渣的高效水热反应，通过往活化剂投料口加入活化剂可以实现水热焦炭的高效活化，得到孔隙结构丰富的超级活性炭。
[0020]2.过滤干燥器的水热焦炭传输管倾斜布置，在传送绞龙的搅拌和重力的作用下，对来自重要废渣水热反应器的固液混合产物实现固液分离。
[0021]3.过滤干燥器中的传送绞龙与所述水热炭活化反应器中的活化传送绞龙的动力均通过行星轮机构由绞龙动力电机提供，以实现过滤干燥器和水热炭活化反应器的协同工作，同时使得结构更加紧凑，也减小了能耗。
[0022]4.通过结构的设计，将活化乏气的余热作为过滤干燥器的热源，实现了能量的充分利用。
附图说明
[0023]图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用中药废渣制备超级活性炭的装置，其特征在于：所述装置包括中药废渣水热反应器、过滤干燥器及水热炭活化反应器，所述过滤干燥器连接所述中药废渣水热反应器及所述水热炭活化反应器；所述中药废渣水热反应器用于将水溶液、中药废渣及添加剂进行搅拌以在搅拌作用下完成水热反应，产生的水热固液产物传输给所述过滤干燥器；所述过滤干燥器用于将来自所述中药废渣水热反应器的水热固液产物进行固液分离，并将得到的干燥产物传输给所述水热炭活化反应器；所述水热炭活化反应器用于对接收到的干燥产物进行搅拌及加热活化以得到超级活性炭，并产生的乏气传输给所述过滤干燥器，以利用在水热炭活化反应器中未被充分利用的剩余释热完成对分离出来的固体产物的干燥。2.如权利要求1所述的采用中药废渣制备超级活性炭的装置，其特征在于：所述过滤干燥器包括水热焦炭传输管、两端分别设置在所述水热焦炭传输管相背的两端的传送绞龙轴、设置在所述传送绞龙轴上的传送绞龙、活化乏气进气管及废液排出管，所述活化乏气进气管与所述水热炭活化反应器相连通；所述废液排出管设置在所述水热焦炭传输管的底端；所述水热焦炭传输管与所述中药废渣水热反应器相连通，进入所述水热焦炭传输管的水热固液产物在传送绞龙的搅拌及重力的作用下进行固液分离，产生的废液经由所述废液排出管排出，产生的固体经由乏气进行干燥后并排出到所述水热炭活化反应器。3.如权利要求2所述的采用中药废渣制备超级活性炭的装置，其特征在于：所述水热焦炭传输管倾斜布置，以使得所述水热焦炭的底端低于其末端。4.如权利要求2所述的采用中药废渣制备超级活性炭的装置，其特征在于：所述水热炭活化反应器包括水热焦炭活化导管、两端分别设置在所述水热焦炭活化导管两端的活化传送绞龙轴、以及设置在所述活化传送绞龙轴上的活化传送绞龙，所述水热焦炭活化导管的一端部设置有乏气排出管，所述乏气排出管与所述活化...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭鹏，曾光华，俞泽涛，张成，方庆艳，陈刚，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：