生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及環(huán)境保護設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種生產(chǎn)活性炭的反應(yīng)爐。一種生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，本實用新型包括反應(yīng)室，其還包括輸氣管Ⅰ、輸氣管Ⅱ、輸送管組、支撐架和篩網(wǎng)，反應(yīng)室上、下面設(shè)有支撐架，支撐架上表面有設(shè)篩網(wǎng)，篩網(wǎng)上設(shè)有篩孔，輸氣管Ⅰ一端設(shè)置在反應(yīng)室上側(cè)，輸氣管Ⅱ一端設(shè)置在反應(yīng)室下側(cè)，反應(yīng)室兩側(cè)分別設(shè)置凈化室。采用在反應(yīng)爐上下分別設(shè)置的輸氣管，實現(xiàn)對生物質(zhì)的雙向反應(yīng)，在一次反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)氣逆向再次反應(yīng)，提高反應(yīng)效率；反應(yīng)室兩端設(shè)置的凈化室實現(xiàn)爐內(nèi)反應(yīng)、凈化共同完成，反應(yīng)氣輸出反應(yīng)爐后可以直接使用，不需要再加工，簡化反應(yīng)氣回收使用的后續(xù)工藝步驟。
【專利說明】生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)境保護設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種生產(chǎn)活性炭的反應(yīng)爐。本實用新型同時提供一種涉及有機物熱解及活性炭【技術(shù)領(lǐng)域】的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭方法，特別是秸桿類農(nóng)作物的炭化和活化。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是一個農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)來源廣泛、儲量大，每年有7X IO8 t作物秸桿，2X108t林地廢棄物和木材加工剩余物，其大多以直接堆放或燃燒為主，不僅熱效率低下(低于10%)，而且產(chǎn)生大量的煙塵和余灰，嚴重的污染環(huán)境，影響居民的身心健康，因此如何對農(nóng)業(yè)生物質(zhì)進行合理的處置和利用，對環(huán)境保護有著重要的意義。
[0003]目前，國內(nèi)多數(shù)科研機構(gòu)主要將生物質(zhì)氣化，轉(zhuǎn)換成可燃氣體燃燒利用，其存在著設(shè)備投資大、工藝復(fù)雜、運行成本高、生物質(zhì)回收率低等的不足，無法將活性炭完全資源化利用。
[0004]本設(shè)備利用農(nóng)作物生物質(zhì)制取活性炭，使生物質(zhì)資源得到綜合利用，解決了生物質(zhì)廢棄和違規(guī)焚燒造成的資源浪費和環(huán)境污染問題，同時獲得高價值的活性炭，活性炭由于發(fā)達的比表面積，其對氣體、溶液中的有機或無機物質(zhì)以及膠體顆粒等具有很強的吸附能力，在國防、化工、石油、紡織、污水處理及室內(nèi)裝飾等各方面廣泛應(yīng)用。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)活性炭的反應(yīng)爐采用活化氣或反應(yīng)氣單向流動,反映應(yīng)不充分，單向流動后的氣體直接進入下級。同時，現(xiàn)有生產(chǎn)活性炭的工藝中，炭化和活化產(chǎn)生的焦油等有機物隨反應(yīng)氣進入反應(yīng)氣回收，影響反應(yīng)氣的再利用。
[0006]于此同時熱解有機物的過程需要消耗大量的能源，目前大多熱解過程以消耗外來能源提供熱解能為主，過程中能源消耗較高。同時需要外來氣體如水蒸氣、二氧化碳、氧氣對反應(yīng)起到催化的作用，造成不必要的浪費?；罨療峤夂蟮目扇夹詺怏w附帶焦油，煙塵等雜質(zhì)，降低可燃氣體的品質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述問題，本實用新型提供一種生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，活化氣和反應(yīng)氣雙向流動，提高反應(yīng)效率；在反應(yīng)爐內(nèi)添加凈化室，為炭化、活化提供一個清潔的反應(yīng)環(huán)境，同時凈化反應(yīng)過程中生成的熱解氣，使其可直接回收利用。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，其特征在于:反應(yīng)室包括輸氣管1、輸氣管I1、支撐架和篩網(wǎng)，所述反應(yīng)室為一層或多層設(shè)置，各反應(yīng)室下面安裝支撐架，支撐架上表面安裝篩網(wǎng)，輸氣管1、輸氣管II端口設(shè)置在反應(yīng)室下側(cè)，輸氣管I與輸氣管組連接，所述輸氣管I為“L”型管，輸氣管I 一端設(shè)置于爐外底部，輸氣管I爐內(nèi)豎直部分穿過支撐架，另一端設(shè)置于上蓋內(nèi)，輸氣管I與上蓋內(nèi)連通，上蓋內(nèi)輸氣管I 一端水平設(shè)置。
[0009]所述多層設(shè)置的反應(yīng)室有2-4層。[0010]所述反應(yīng)室中最上層反應(yīng)室上設(shè)有凈化室，最下層反應(yīng)室下設(shè)有凈化室。
[0011]所述反應(yīng)室的隔斷空間是凈化室的隔斷空間的1.2-1.5倍。
[0012]所述反應(yīng)爐爐壁連接處設(shè)有密封裝置。
[0013]所述篩網(wǎng)由3片相同的扇形篩片水平平鋪。
[0014]所述反應(yīng)爐內(nèi)側(cè)爐壁上設(shè)有保溫層。
[0015]使用本實用新型效果顯著:采用在反應(yīng)爐上下分別設(shè)置的輸氣管，實現(xiàn)對生物質(zhì)的雙向反應(yīng)，在一次反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)氣逆向再次反應(yīng)，提高反映效率；反應(yīng)室兩端設(shè)置的凈化室實現(xiàn)爐內(nèi)反應(yīng)凈化共同完成，提供一個清潔干燥的反應(yīng)環(huán)境，同時反應(yīng)氣輸出反應(yīng)爐后可以直接使用，不需要再加工，簡化反應(yīng)氣回收使用的后續(xù)工藝步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型反應(yīng)室和凈化室與爐體連接處的放大圖；
[0018]圖3是本實用新型一次反應(yīng)反應(yīng)氣流向示意圖；
[0019]圖4是實用新型二次反應(yīng)反應(yīng)氣流向示意圖。
[0020]圖中1-底座，2-凈化室，3-反應(yīng)室，4-篩網(wǎng)，5-上蓋，6-保溫層，7-吊耳，8-固定裝置，9-密封裝置，10-支撐架，11-輸送管組，12-輸氣管I，13-輸氣管II。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]如圖1所示,本實施例提供一種生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐,包括反應(yīng)室3，其還包括輸氣管I 12、輸氣管II 13、輸送管組11、支撐架10和篩網(wǎng)4，所述反應(yīng)室3上、下面設(shè)有支撐架10，支撐架10上表面有設(shè)篩網(wǎng)4，篩網(wǎng)4上設(shè)有篩孔。篩網(wǎng)4作為生物質(zhì)或者活性炭的承載板，固定在支撐架10上，支撐架10采用不銹鋼304材質(zhì)，每組篩網(wǎng)4均由相同的3片扇形篩片組成，便于安裝及更換，同時保證氣流均勻分布，使反應(yīng)充分、完全。
[0024]輸氣管I 12連接輸送管組11，輸送管組11另一端設(shè)置在反應(yīng)室3上側(cè)，輸氣管II 13—端設(shè)置在反應(yīng)室3下側(cè)。其中反應(yīng)室3為3層，分層反應(yīng)室3中都裝載生物質(zhì)。反應(yīng)爐最上端設(shè)有上蓋5，上蓋5作為密封的一部分，同時作為氣體流通的一部分，熱解氣在上蓋5內(nèi)部通過。
[0025]本實施例中反應(yīng)爐爐壁連接處設(shè)有密封裝置9，密封裝置9為石墨盤根，但本實用新型中的密封裝置9不限于石墨盤根密封，石墨盤根安裝在底座1、凈化室2、反應(yīng)室3上端面的溝槽內(nèi)，此密封設(shè)計密封效果好，便于操作。另外為了使整個設(shè)備的密封效果更佳，采用的自制的快捷式固定裝置，本實用新型不限于石墨盤根密封，還可以根據(jù)需要選擇耐熱橡膠密封，密封墊密封等其他形式密封。反應(yīng)爐內(nèi)側(cè)爐壁上設(shè)有保溫層6，此保溫層6采用鍋爐內(nèi)壁保溫層辦法，用耐火混凝土澆筑，其中耐火水泥20%，低鋁礬土 80%。每層凈化室2、反應(yīng)室間3的密封裝置9可以通過固定裝置8鎖緊。
[0026]首先將生物質(zhì)放入反應(yīng)室3，把炭化-活化雙向反應(yīng)爐各部分組裝在一起，采用自制的快捷式固定裝置，把設(shè)備的密封裝置9壓緊增強密封效果；通過其控制系統(tǒng)將700°C?800°C的高溫氣體從輸氣管I 12把高溫反應(yīng)氣輸入爐內(nèi)，反應(yīng)氣依次通過三層反應(yīng)室，通過控制高溫氣體在炭化-活化雙向反應(yīng)爐中的反應(yīng)時間來實現(xiàn)對生物質(zhì)的炭化和活化，煙氣由輸氣管II 13排出；之后反應(yīng)氣再又輸氣管II 13進入爐內(nèi)，自下而上再次對生物質(zhì)進行炭化和活化。
[0027]本反應(yīng)爐還可以在每層凈化室2、反應(yīng)室3側(cè)壁外設(shè)置吊耳7，吊耳7設(shè)置適當(dāng)，保持吊起平衡。
[0028]實施例2
[0029]本實施例著重說明帶有凈化室的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐。
[0030]本實施例中最上層反應(yīng)室3上設(shè)有凈化室2，最下層反應(yīng)室3下設(shè)有凈化室2，反應(yīng)氣完成在反應(yīng)室3中的炭化和活化后通過凈化室2，凈化室2中裝有活性炭，活性炭具有吸附焦油和灰塵的功能，起到凈化反應(yīng)氣的功能。
[0031]本實用新型還可以采用其他氣道設(shè)置方式。
[0032]輸氣管I 12與輸送管組11的下端相連，輸送管組11的上端與物料的上端相通。輸氣管II 13與輸氣管I 12水平對稱設(shè)置，與物料的下端相通。這種輸氣管組的設(shè)置方式，可以使反應(yīng)氣在反應(yīng)爐內(nèi)分布均勻，從而使反應(yīng)均勻充分，同時還能使反應(yīng)爐外管組設(shè)備減少。反應(yīng)氣流動方向如圖3、圖4所示。
[0033]本實施例不局限于上述實施例所記載的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，密封裝置的改變、保溫層的改變、材料的改變均在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0034]以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各個實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行同等替換,而對這些修改和替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，其特征在于:反應(yīng)室包括輸氣管1、輸氣管I1、支撐架和篩網(wǎng)，所述反應(yīng)室為一層或多層設(shè)置，各反應(yīng)室下面安裝支撐架，支撐架上表面安裝篩網(wǎng)，輸氣管1、輸氣管II端口設(shè)置在反應(yīng)室下側(cè)，輸氣管I與輸氣管組連接，所述輸氣管I為“L”型管，輸氣管I 一端設(shè)置于爐外底部，輸氣管I爐內(nèi)豎直部分穿過支撐架，另一端設(shè)置于上蓋內(nèi)，輸氣管I與上蓋內(nèi)連通，上蓋內(nèi)輸氣管I 一端水平設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，其特征在于:所述多層設(shè)置的反應(yīng)室有2-4層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，其特征在于:所述反應(yīng)室中最上層反應(yīng)室上設(shè)有凈化室，最下層反應(yīng)室下設(shè)有凈化室。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，其特征在于:所述反應(yīng)室的隔斷空間是凈化室的隔斷空間的1.2-1.5倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，其特征在于:所述反應(yīng)爐爐壁連接處設(shè)有密封裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，其特征在于:所述篩網(wǎng)由3片相同的扇形篩片水平平鋪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的生物質(zhì)生產(chǎn)活性炭的炭化-活化雙向反應(yīng)爐，其特征在于:所述反應(yīng)爐內(nèi)側(cè)爐壁上設(shè)有保溫層。
【文檔編號】C01B31/08GK203625052SQ201320657650
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】鄒欣洺, 李愛民, 徐守宇, 劉溪 申請人:大連容大資源循環(huán)利用咨詢設(shè)計有限公司