專利名稱：垃圾焚燒爐耦合活化爐制備高表面活性炭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新的高表面活性炭制備方法和提高垃圾焚燒爐經(jīng)濟效益的途徑，屬于高表面活性炭制備和垃圾焚燒技術(shù)。
背景技術(shù)：
城市垃圾的無害化處理是受到世界關(guān)注的重要課題。我國城市增長速度很快，垃圾處理問題更是一個緊迫任務(wù)。垃圾無害化處理的核心技術(shù)是焚燒爐。改進焚燒爐的設(shè)計可以降低垃圾處理成本，但目前最好的垃圾處理技術(shù)的經(jīng)濟水平仍使垃圾無害化處理成為國家的重要負(fù)擔(dān)。解決這個問題的有效途徑是設(shè)法提高垃圾焚燒過程中的副產(chǎn)品附加值。焚燒爐的直接產(chǎn)物，無論是氣相產(chǎn)物還是固相產(chǎn)物(渣)，市場價值都不是很高。因此，如何在垃圾焚燒爐制備高附加值產(chǎn)品，涉及到城市垃圾無害化處理推廣的范圍和速度，涉及到整個國家的環(huán)境保護水平。
另一方面，具有高比表面積和微孔結(jié)構(gòu)的所謂超級活性炭，是清潔能源領(lǐng)域重要的新材料，具有大容量儲存天然氣和氫氣的性能，并且具有特殊的吸附分離性能，是市場急需、但無貨源的產(chǎn)品，因為此種活性炭的制備涉及環(huán)保和能耗問題。采用化學(xué)活化法制備，由于環(huán)保要求而使成本過高。采用物理活化法制備，由于反應(yīng)速度低，時間長造成能耗過高。

發(fā)明內(nèi)容
本專利將高表面活性炭的物理活化爐耦合于垃圾焚燒爐中，利用“廢熱”提供活化所需溫度，利用垃圾焚燒爐尾氣提供活化所需氧化劑，從而降低活性炭成本，并為垃圾焚燒爐提供高附加值產(chǎn)品以改善其經(jīng)濟效益。
垃圾焚燒爐的高溫部分，至少可以達到攝氏800度以上的高溫，可以滿足物理法制備高表面活性炭的溫度要求，燃燒尾氣中含有大量二氧化碳，可以作為活化劑。將活化爐耦合在垃圾焚燒爐的高溫部位，使活化爐內(nèi)溫度達到800攝氏度以上，并將一定量的垃圾焚燒爐尾氣通入活化爐，在活化爐內(nèi)即可進行炭材料的炭化和活化過程?；罨癄t產(chǎn)生的尾氣以一氧化碳為主，可以返回焚燒爐燃燒，實現(xiàn)能量的完全利用。加入鐵、鎳氧化物或鉀鹽為催化劑，可縮短活化時間。80-160小時后，即可得到高比表面積的活性炭產(chǎn)品。
本發(fā)明是通過下述方案加以實現(xiàn)的。將金屬材質(zhì)的臥式活化爐體置于垃圾焚燒爐的適宜溫度區(qū)，爐內(nèi)填裝制備活性炭的原材料(如椰殼等)，將垃圾焚燒爐的部分尾氣引入活化爐。在活化爐尾氣出口部分采用CO探測器在線檢測其中的CO濃度，采用反饋控制調(diào)節(jié)進入活化爐的尾氣量。控制活化爐的轉(zhuǎn)速，使?fàn)t內(nèi)物料反應(yīng)均勻?；罨癄t尾氣成份以一氧化碳為主，仍可返回垃圾焚燒爐燃燒。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1、同普通的活性炭制備方法相比，無需專設(shè)的加熱設(shè)備，并且顯著提高了整個活化過程的熱效率，大大降低了活性炭的能耗成本。2、同普通的活性炭制備方法相比，無需專設(shè)的氧化劑源，顯著降低了原材料成本。3、同普通的垃圾焚燒爐相比，具有高附加值產(chǎn)品，大大提高了垃圾焚燒廠的經(jīng)濟運行狀況。
具體實施例方式
根據(jù)垃圾焚燒爐的規(guī)模和溫度適宜區(qū)域的尺寸，設(shè)計活化爐的長度和爐體直徑。爐體一端設(shè)置活性炭原料進口和氧化劑(焚燒爐尾氣)進口，另一端設(shè)置尾氣出口及其與焚燒爐燃料進口銜接的管線，以及CO的在線檢測與反饋控制系統(tǒng)。該端配置成品炭卸料裝置。視活化溫度、催化劑的種類和用量，活化時間是80-160小時。
權(quán)利要求
1.一種將活化爐與垃圾焚燒爐耦合制備高表面活性炭的方法，其特征在于，臥式活化爐位于垃圾焚燒爐800攝氏度以上的高溫部位，焚燒爐尾氣作為活化劑，或者輔以鐵、鎳氧化物或鉀鹽為催化劑，通過在線檢測活化爐尾氣成份控制進入活化爐的氧化劑量，活化爐尾氣返回垃圾焚燒爐燃燒，活化時間為80-160小時，活性炭比表面積可達2000m2/g以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種將活化爐耦合于垃圾焚燒爐的制備高表面活性炭方法。這種方法的核心是利用垃圾焚燒爐產(chǎn)生的高溫,達到活化所需溫度,利用焚燒爐尾氣作為活化所需的氧化劑,活化爐尾氣返回垃圾焚燒爐再次燃燒。其優(yōu)點是:一方面大幅度降低了高表面活性炭的制備成本,另一方面,具有高附加值的高表面活性炭作為垃圾焚燒爐的副產(chǎn)品,大大提高了垃圾焚燒爐的總體經(jīng)濟效益。
文檔編號B09B3/00GK1377826SQ0211791
公開日2002年11月6日 申請日期2002年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者周理, 周亞平 申請人:天津大學(xué)