核废气用活性炭制备方法和核废气用活性炭制备系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核废气用活性炭制备方法和核废气用活性炭制备系统。本发明专利技术的核废气用活性炭制备方法包括以下步骤：S1：对生物质进行热解并产生热解碳和热解气；S2：燃烧热解气，并将燃烧释放的热量用于热解生物质，以及用于生产高温蒸汽；S3：使用高温蒸汽和碳酸钾对热解碳进行活化；S4：干燥活化后的热解碳。本发明专利技术实施例的核废气用活性炭制备方法中，将热解气用于热解过程和生产高温蒸汽的过程，提高了能量利用率，也间接降低了成本，能够解决了现有技术核废气用活性炭原料来源单一、制备成本较高的问题。本发明专利技术的核废气用活性炭制备系统包括：热解装置、蒸汽发生器、碳酸钾仓、活化釜和干燥装置。釜和干燥装置。釜和干燥装置。

【技术实现步骤摘要】
核废气用活性炭制备方法和核废气用活性炭制备系统


[0001]本专利技术涉及活性炭
，具体涉及一种核废气用活性炭制备方法和一种核废气用活性炭制备系统。

技术介绍

[0002]在利用核能的过程中难以避免的产生大量的核废气，核废气中含有碘等多种放射性物质，这些核废气不仅会对环境造成污染，还会严重危害人体健康。因此，对核废气进行处理具有非常重要的意义。
[0003]现有技术中，一般通过浸渍改性的椰壳活性炭对核废气中的碘进行吸附脱除。而由于椰树是一种热带植物，椰壳的产量较低，难以满足处理大量核废气的需求。此外，椰壳活性炭的浸渍改性过程需要采用KOH
‑
I2溶液，浸渍改性的成本较高。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本专利技术实施例提出一种核废气用活性炭制备方法，该核废气用活性炭制备方法以生物质为原料、充分利用热解气并利用碳酸钾进行活化，成本较低。
[0006]本专利技术实施例还提出一种核废气用活性炭制备系统。
[0007]本专利技术实施例的核废气用活性炭制备方法包括以下步骤：
[0008]S1：对生物质进行热解并产生热解碳和热解气；
[0009]S2：燃烧所述热解气，并将燃烧释放的热量用于热解所述生物质，以及用于生产高温蒸汽；
[0010]S3：使用所述高温蒸汽和碳酸钾对所述热解碳进行活化；
[0011]S4：干燥活化后的所述热解碳。
[0012]本专利技术实施例的核废气用活性炭制备方法中，以生物质为原料制备核废气用活性炭，生物质来源广泛且成本较低，适用于处理大量核废气。对热解气进行燃烧并将燃烧释放的热量用于热解过程和生产高温蒸汽提高了能量利用率，也间接降低了制备核废气用活性炭的成本。对热解碳活化的过程采用了成本较低的碳酸钾，进一步降低了核废气用活性炭的制备成本。本专利技术实施例的核废气用活性炭制备方法能够解决了现有技术核废气用活性炭原料来源单一、制备成本较高的问题。
[0013]在一些实施例中，所述步骤S2包括：燃烧所述热解气并产生高温烟气，使用所述高温烟气加热所述生物质。
[0014]在一些实施例中，所述步骤S2包括：使用所述高温烟气加热水以产生所述高温蒸汽。
[0015]在一些实施例中，所述步骤S3包括：
[0016]S31：将所述高温蒸汽和所述碳酸钾反应并生成氢氧化钾，利用所述氢氧化钾对所述热解碳进行浸渍；
[0017]S32：将浸渍后的所述热解碳在高温环境下完成活化。
[0018]在一些实施例中，所述步骤S3和所述步骤S4之间包括以下步骤：冷却所述活化后的热解碳。
[0019]在一些实施例中，步骤S4包括：
[0020]S41：离心活化后的所述热解碳；
[0021]S42：干燥离心后的所述热解碳。
[0022]本专利技术实施例的核废气用活性炭制备系统包括：热解装置、蒸汽发生器、碳酸钾仓、活化釜和干燥装置，所述热解装置用于热解生物质并将所述生物质热解为热解碳和热解气；所述蒸汽发生器用于生产高温蒸汽；所述碳酸钾仓用来存放碳酸钾；所述活化釜的入口分别与所述热解装置、蒸汽发生器和碳酸钾仓相连，并用于与活化所述热解碳；所述干燥装置与所述活化釜的出口相连并用于干燥活化后的所述热解碳。
[0023]在一些实施例中，所述核废气用活性炭制备系统包括燃气炉，所述燃气炉的入口与所述热解装置的出口相连，所述燃气炉的出口分别与所述热解装置和所述蒸汽发生器相连，且所述燃气炉用于燃烧所述热解气。
[0024]在一些实施例中，所述核废气用活性炭制备系统包括冷却器，所述冷却器的入口与所述活化釜的出口连接，所述冷却器的出口与干燥装置的进口相连，且所述冷却器用于冷却活化后的所述热解碳。
[0025]在一些实施例中，所述干燥装置包括离心机和干燥塔，所述离心机与所述冷却器的出口相连并用于离心所述活化后的所述热解碳，所述干燥塔与所述离心机的出口相连并用于对离心后的所述活性炭进行干燥。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例的核废气用活性炭制备系统的示意图。
[0027]附图标记：
[0028]1、热解炉；2、蒸汽发生器；3、碳酸钾仓；4、活化釜；5、燃气炉；6、冷却器；7、离心机；8、干燥塔；9、生物质仓；10、活性炭仓。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]下面描述本专利技术实施例的核废气用活性炭制备方法。
[0031]本专利技术实施例的核废气用活性炭制备方法包括以下步骤：
[0032]S1：对生物质进行热解并产生热解碳和热解气。生物质可以为秸秆、竹子等，来源较为广泛，且成本较低。
[0033]S2：燃烧热解气，并将燃烧释放的热量用于热解生物质，以及用于生产高温蒸汽。第一批次的生物质热解过程中产生的热解气可以用于燃烧并将热量用于热解后一批次的生物质，此外热解气中的能量还可以被用于生产高温蒸汽。上述过程利用了热解气中的化学能，提高了能量的利用率，减小了热解过程、高温蒸汽生产过程的燃料使用量。
[0034]S3：使用高温蒸汽和碳酸钾对热解碳进行活化。碳酸钾的成本较低，使用碳酸钾对
热解碳进行活化能够降低核废气用活性炭的制备成本。
[0035]S4：干燥活化后的热解碳。干燥过程用于除去水分，并得到核废气用活性炭成品。
[0036]本专利技术实施例的核废气用活性炭制备方法中，以生物质为原料制备核废气用活性炭，生物质来源广泛且成本较低，适用于处理大量核废气。对热解气进行燃烧并将燃烧释放的热量用于热解过程和生产高温蒸汽提高了能量利用率，也间接降低了制备核废气用活性炭的成本。对热解碳活化的过程采用了成本较低的碳酸钾，进一步降低了核废气用活性炭的制备成本。本专利技术实施例的核废气用活性炭制备方法能够解决了现有技术核废气用活性炭原料来源单一、制备成本较高的问题。
[0037]在一些实施例中，步骤S2包括：燃烧热解气并产生高温烟气，使用高温烟气加热生物质。高温烟气中具有能够被利用的热能，利用高温烟气提高了能源的利用率，降低了成本。此外，高温烟气作为气体便于输送，利用更为方便。
[0038]在一些实施例中，步骤S2包括：使用高温烟气加热水以产生高温蒸汽。高温烟气易于输送，并能够用于加热水生产高温蒸汽，降低了成本。
[0039]在一些实施例中，步骤S3包括：
[0040]S31：将高温蒸汽和碳酸钾反应并生成氢氧化钾，利用氢氧化钾对热解碳进行浸渍；
[0041]S32：将浸渍后的热解碳在高温环境下完成活化。高温蒸汽和碳酸钾生成氢氧化钾的原理为：H2O+K2CO3→
CO2+KOH。碳酸钾的成本较低，生成的氢氧化钾对热解碳进行浸渍，浸渍后的热解碳对碘的化学吸附能力较强。上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核废气用活性炭制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：对生物质进行热解并产生热解碳和热解气；S2：燃烧所述热解气，并将燃烧释放的热量用于热解所述生物质，以及用于生产高温蒸汽；S3：使用所述高温蒸汽和碳酸钾对所述热解碳进行活化；S4：干燥活化后的所述热解碳。2.根据权利要求1所述的核废气用活性炭制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：燃烧所述热解气并产生高温烟气，使用所述高温烟气加热所述生物质。3.根据权利要求2所述的核废气用活性炭制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：使用所述高温烟气加热水以产生所述高温蒸汽。4.根据权利要求1所述的核废气用活性炭制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S31：将所述高温蒸汽和所述碳酸钾反应并生成氢氧化钾，利用所述氢氧化钾对所述热解碳进行浸渍；S32：将浸渍后的所述热解碳在高温环境下完成活化。5.根据权利要求1所述的核废气用活性炭制备方法，其特征在于，所述步骤S3和所述步骤S4之间包括以下步骤：冷却所述活化后的热解碳。6.根据权利要求1所述的核废气用活性炭制备方法，其特征在于，步骤S4包括：S41：离心活化后的所述热解碳；S42：干燥离心后的所述热解碳。7.一种基于权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：茹宇，张茂龙，李楠，李昱喆，韩立鹏，张继瑞，钟犁，屈志强，
申请(专利权)人：北京华能长江环保科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：