本发明专利技术公开了一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的工艺，其利用生物质进行供热的过程包括如下步骤：①在供热装置内燃烧生物质，以便为生物质热解炉提供热量；②在生物质热解炉内对生物质进行热解，产生高温的生物质热解气和残余碳；③将高温生物质热解气输送到余热锅炉中，通过热交换对余热锅炉内的水进行加热，生成水蒸气，同时使高温的生物质热解气降温；④将降温后的生物质热解气输送到供热装置中进行燃烧，产生高温烟气；⑤重复执行步骤②-④；其中，步骤③中所生成的水蒸气用于炭粉的活化，以获得第一活性炭。该工艺充分利用了生物质热解产生的热量及可燃性气体，达到了资源利用的最大化，大大节省了资源，并减少了向环境中的排放。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物质利用和活性炭制造，更具体地讲，本专利技术涉及一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的工艺。
技术介绍
生物质能是一种清洁可再生能源，在能源危机和环境问题日益严重的今天，开发利用生物质能源具有很重大的战略意义。我国这样的人口大国、农业大国、能源消耗大国， 利用生物质资源改善能源状况，更具现实意义。如何充分利用生物质资源是人们一直在探索和研究的方向。常见的利用方式是对生物质进行裂解。生物质裂解反应产生的各种产品均有利用价值，当前缺乏一种有效的方式对其进行综合利用。中国专利20041005^63. 4公开了由生物质裂解制备液体燃料过程中产生的副产物-生物质裂解残余碳的用途将生物质裂解残余碳作为制备活性炭的原料，经化学或物理活化法制成具有良好吸附和脱色性能的活性炭。中国专利200510009735. 1公开了一种热解生物质燃料可以联产生物油、可燃气、 活性炭、热能(蒸汽或热水)的锅炉，其由供料系统、外热式热解装置、换热式热解装置、锅炉等组成。它的供料系统能够将生物质燃料脱水、脱气、升温，使其能量密度达到最大值；外热式热解装置能将制备后的燃料在高温环境中快速热解，产生热解汽，换热式热解装置利用外热式热解装置产生的900°C高温热解汽在无氧的条件下热解生物质材料，产生的半焦可用于制造活性炭，可联产或单产生物油、可燃气、活性炭、热能(蒸汽或热水)。中国专利200910016053. 1公开了一种余能回收式活性炭的制备装置，其热风炉一侧组合式结构制有燃气燃烧器和助燃风机，热风炉另一侧与间壁加热室连通，间壁加热室中心竖向制有炭材室，炭材室底部插入式制有炭材室底部连杆机构，间壁加热室四周包制保温材料，间壁加热室中部的炭材室一侧上下留有间距制有两个热电偶，间壁加热室顶端制有顶部端盖用于密封间壁加热室，间壁加热室顶端串过顶部端盖分别连通式制有炭材室气体出口管和加热室烟气出口管；炭材室气体出口管通过三通阀与管式冷凝器顶部连通，管式冷凝器底部与热风炉管式连通，并在连通通道中段串接式制有循环风机。中国专利201020270840. 7公开了一种生物质批量连续制备活性炭的装置，其特征在于该装置包括螺旋干燥装置、螺旋炭化活化装置、螺旋冷却装置、燃烧炉、余热锅炉、 循环风机、送风机、引风机、烟 、调速电机、喷淋塔、废液循环池、循环水泵；螺旋干燥装置设有加料口、废气出口、干燥后物料出口和盘管、夹套；螺旋炭化活化装置包括炭化段和与其导通的活化段两个部分。上述技术方案的不足在于，在活性炭制备的过程中，仅仅利用了生物质热解产物的一种，没有对其热解产物进行综合利用，导致了资源的浪费。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术的目的是提供一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的工艺，其能将生物质热解的产物充分利用到活性炭生产的各个环节中。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的工艺，该粉煤灰首先形成炭粉，该炭粉成型、烘干后，再利用水蒸气进行活化，得到第一活性炭；其中，利用生物质进行供热的过程包括如下步骤①在供热装置内燃烧生物质，以便为生物质热解炉提供热量；②在生物质热解炉内对生物质进行热解，产生高温的生物质热解气和残余碳；③将步骤②中所产生的高温生物质热解气输送到余热锅炉中，通过热交换对余热锅炉内的水进行加热，生成水蒸气，同时使高温的生物质热解气降温；④将步骤③中降温后的生物质热解气输送到供热装置中进行燃烧；⑤重复执行步骤②-④；其中，步骤③中所生成的水蒸气用于所述炭粉的活化，以获得第一活性炭。上述生产工艺中，高温的生物质热解气通过热交换加热余热锅炉内的水，从而使生物质热解气中的热量得到有效利用；冷却后的生物质热解气返回供热装置参与燃烧，节省了燃料的使用；余热锅炉内生成的水蒸气用作第一活性炭生产流程中活化步骤的活化剂。该工艺充分利用了生物质热解产生的热量及可燃性气体，达到了资源利用的最大化，大大节省了资源，并减少了向环境中的排放。根据本专利技术的一实施方式，用于制造第一活性炭的炭粉原料是通过浮选方法形成的。该对粉煤灰进行浮选的工艺方法，具体包括如下步骤①向粉煤灰原料中加入浮选剂和/捕收剂和/或其它助剂，形成混合物料；②在浮选设备中使步骤①中所得的混合物料从上部下落；③在浮选设备中形成向上吹送的气体，该高压气体与步骤②中落下的混合物料形成逆流接触，而且该气体在向上运动的过程中呈紊流状态；④收集步骤③中向上通过浮选设备之浮选板的颗粒物。步骤①中使用浮选剂和/或捕收剂和/或其它助剂，其中，采用的浮选剂为松醇油或碳八芳烃，捕收剂为轻质柴油或柴油，其它助剂为其它的、对于粉煤灰颗粒的浮选分离有一定帮组作用的助剂。③中的气体具体为1-2个大气压(表压)。其工作原理是粉煤灰的主要成分为碳颗粒及灰分。加入浮选剂后，粉煤灰中的颗粒与气泡接触、碰撞，可浮性好的碳颗粒选择性地粘附于气泡，并被携带上升，实现浮选。而可浮性差的灰分则向下沉。由于向上吹送气泡及颗粒的高压气体呈紊流状态，因而浮选的效果更好，浮选率更高。根据本专利技术的一实施方式，在炭粉成型之前，该工艺还包括将炭粉原料与煤焦油等进行捏合的步骤。具体而言，该捏合步骤是将由粉煤灰浮选得到的炭粉原料与煤焦油、外加剂、水和其它配料进行捏合。根据本专利技术的另一实施方式，对步骤②中所产生的残余碳进行活化(物理活化)， 以生产第二活性炭(木质活性炭)。通过对该残余碳用物理活化得到的活性炭品位较高，可以用作食品工业中的吸附剂。在该实施方式中，具体可利用步骤③中生成的水蒸气作为活化剂。该实施方式充分利用了生物质燃烧和生物质热解产生的残余碳，以及余热锅炉内生成的水蒸气，同时在原有产品的基础上增加了一种高品位的活性炭产品。根据本专利技术的另一实施方式，在炭粉活化之前，该工艺还包括将烘干后的炭粉进行炭化的步骤。该炭化工艺具体包括如下步骤a.利用加热装置，对位于炭化炉之转筒中的炭粉原料进行加热，所述炭粉原料在热作用下产生可燃的燃气；b.关闭所述的加热装置；c.将步骤a所产生的燃气通入一燃烧装置中进行燃烧，产生高温烟气；d.将所产生的高温烟气通入所述转筒，对所述炭粉原料进行加热，产生可燃的燃气；e.将步骤d所产生的燃气通入所述燃烧装置中进行燃烧，产生高温烟气；f.重复执行步骤d及步骤e。本专利技术中所称的“炭粉原料”特指在炭化炉内炭化的原料，其可为颗粒状含碳物料，例如由粉煤灰浮选制得的含碳颗粒。本专利技术中所称的“燃气”特指炭粉原料在热作用下产生的可燃性气体，其可包括 CO、H2、CH4、烷烃、烯烃、煤焦油等各种挥发物组分；所称的“烟气”为燃气在燃烧装置中燃烧后所产生的气体。本专利技术的方法即通过燃烧这些可燃性气体，提供炭粉原料炭化所需要的热量。炭化过程中产生的可燃性气体通入燃烧装置中燃烧，燃烧产生的高温烟气通入炭化炉，对炭化炉内的炭粉原料进行加热进而炭化。这样，既节省了能源，又避免了大量可燃性气体排入大气中，减少了环境污染。根据本专利技术的一实施方式，在炭粉原料被加热的同时，使转筒转动，从而使炭粉原料发生翻滚，从而使炭粉原料均勻受热。根据本专利技术的另一实施方式，转筒中设置有带动炭粉原料运动的装置，如扬板、叶片、突起物等。这样设置的目的是在加热的过程中，推送炭粉原料在转筒内前行，以实现连续性生产。为了达本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种采用生物质进行供热的、由粉煤灰生产活性炭的工艺，所述的粉煤灰首先形成炭粉，该炭粉成型、烘干后，再利用水蒸气进行活化，得到第一活性炭；其中，利用生物质进行供热的过程包括如下步骤：①在供热装置内燃烧生物质，以便为生物质热解炉提供热量；②在生物质热解炉内对生物质进行热解，产生高温的生物质热解气和残余碳；③将步骤②中所产生的高温生物质热解气输送到余热锅炉中，通过热交换对余热锅炉内的水进行加热，生成水蒸气，同时使高温的生物质热解气降温；④将步骤③中降温后的生物质热解气输送到所述的供热装置中进行燃烧，产生高温烟气；⑤重复执行步骤②－④；其中，步骤③中所生成的水蒸气用于所述炭粉的活化，以获得第一活性炭。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许闽清，
申请(专利权)人：福建省龙岩龙能粉煤灰综合利用有限公司，
类型：发明
国别省市：35
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