一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置與方法。該裝置包括固定床系統(tǒng)、改性劑溶液供應(yīng)系統(tǒng)、水蒸氣與氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、排液系統(tǒng)、尾氣凈化系統(tǒng)以及相應(yīng)的連接管路。依次采用熱解、改性劑溶液浸漬和水蒸氣活化等處理過(guò)程，制備不同種類(lèi)的生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑。本發(fā)明通過(guò)對(duì)生物質(zhì)熱解、改性劑溶液浸漬以及水蒸氣活化過(guò)程進(jìn)行了合理的集成，有效縮短了生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑的制備流程，提高了脫汞吸附劑的生產(chǎn)效率，解決了生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備過(guò)程中存在的熱量消耗大、產(chǎn)率低、周期長(zhǎng)以及難以規(guī)模化生產(chǎn)等問(wèn)題，所制得的吸附劑可廣泛應(yīng)用于燃煤和垃圾焚燒煙氣中汞的脫除，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置及方法，具體說(shuō)是一種基于固定 床進(jìn)行生物質(zhì)熱解、改性劑溶液浸漬與水蒸氣活化的一體化脫汞吸附劑制備裝置與方法， 屬于生物質(zhì)資源綜合利用與煙氣脫汞【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 人為源大氣汞排放主要來(lái)源于煤和含汞垃圾的燃燒、金屬礦物冶煉以及涉汞生產(chǎn) 行業(yè)（如電池、熒光燈等）。目前我國(guó)每年人為源大氣汞排放量約為50(Γ600噸，占全球人 為源大氣汞排放總量的25%左右，其中燃煤電站的煙氣汞排放約占大氣汞排放40%。燃煤電 廠大氣汞污染物具有集中排放和總量大的特點(diǎn)，因此，燃煤火電廠成為汞污染治理的首要 陣地。煤燃燒過(guò)程中，在煙氣冷卻以及煙氣組分與飛灰等共同作用下，煤中汞最終以單質(zhì)汞 (Hg°)、氧化態(tài)汞（Hg 2+)和顆粒態(tài)汞（HgP)三種形態(tài)存在。氧化態(tài)汞極易溶于水，可通過(guò)濕法 洗滌方法脫除，顆粒態(tài)汞也容易被除塵設(shè)備捕獲，而氣態(tài)單質(zhì)汞（Hg°)具有很強(qiáng)的揮發(fā)性， 難以被常規(guī)的大氣污染控制設(shè)備捕獲，進(jìn)而進(jìn)入大氣并在環(huán)境中通過(guò)各種途徑長(zhǎng)期積累遷 移，造成嚴(yán)重生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。
[0003] 燃煤汞污染排放控制包括源頭控制（選煤、洗煤）、燃燒改進(jìn)和煙氣凈化（濕法洗 滌、吸收劑噴射等）三大類(lèi)。目前，吸附劑噴射與現(xiàn)有常規(guī)大氣污染控制設(shè)備相結(jié)合的技術(shù) 被認(rèn)為是極具發(fā)展前景的燃煤煙氣汞控制技術(shù)，而低成本、高效率的汞吸附劑的研發(fā)是該 技術(shù)成功應(yīng)用的關(guān)鍵之一。常用的脫汞吸附劑有碳基吸附劑（活性炭、活性炭纖維和生物 質(zhì)焦等）和非碳基吸附劑（飛灰、鈣基、礦物類(lèi)以及金屬類(lèi)等）。生物質(zhì)具有儲(chǔ)量豐富、來(lái) 源廣泛、低硫氮、高灰焦活性、零C0 2凈排放等特性，因此，生物質(zhì)基脫汞吸附劑制備及其汞 吸附性能的研究受到了世界各國(guó)研究者普遍關(guān)注。專(zhuān)利CN 101220283B和CN 102226092A 分別公開(kāi)了基于立式和水平式工作原理的連續(xù)式生物質(zhì)熱解炭化裝置，該炭化爐實(shí)現(xiàn)了連 續(xù)投料、炭化與出炭，顯著提高了生物質(zhì)炭的生產(chǎn)效率，但是上述生物質(zhì)炭直接脫汞的效 率較低。為了提高生物質(zhì)熱解產(chǎn)物（生物質(zhì)炭）的脫汞效率，專(zhuān)利CN101985099B和專(zhuān)利 CN103252212A分別提出采用鹵化銨鹽浸漬以及采用熱解、水蒸氣活化和溶液浸漬改性相結(jié) 合的方法，對(duì)生物質(zhì)炭/生物質(zhì)熱解焦進(jìn)行改性處理，結(jié)果表明，經(jīng)改性后吸附劑的脫汞效 率顯著提高。但是，已有的技術(shù)均未涉及生物質(zhì)脫汞吸附劑的制備裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了一種固定床生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝 置，將生物質(zhì)熱解、改性劑溶液浸漬以及水蒸氣活化集成在一套裝置內(nèi)進(jìn)行，從而有效縮短 了生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑的制備流程，提高了脫汞吸附劑的生產(chǎn)效率，解決了生物質(zhì)碳基 脫汞吸附劑制備中存在的熱量消耗大、產(chǎn)率低、周期長(zhǎng)以及難以規(guī)模化生產(chǎn)等問(wèn)題。本發(fā)明 的另一個(gè)目的是提供利用該裝置制備生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑的方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為： 一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置，其特征在于，包括固定床系統(tǒng)、改性劑溶液供應(yīng) 系統(tǒng)、水蒸氣與氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、排液系統(tǒng)、尾氣凈化系統(tǒng)以及相應(yīng)的連接管路；所 述固定床系統(tǒng)用于進(jìn)行生物質(zhì)的熱解、改性劑溶液浸漬和水蒸氣活化，包括高溫電加熱爐、 固定床本體、智能溫控儀以及熱電偶，固定床本體設(shè)置在高溫電加熱爐內(nèi)；所述改性劑溶液 供應(yīng)系統(tǒng)包括改性劑溶液槽、恒流泵、閥門(mén)和霧化噴槍?zhuān)男詣┤芤翰?、恒流泵和霧化噴槍 依次連接，霧化噴槍插入固定床本體內(nèi)；所述水蒸氣與氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)包括依次連接的氮?dú)?瓶、減壓閥、質(zhì)量流量計(jì)、三通閥、電加熱器、背壓閥、恒流泵和水槽，所述三通閥還連接到固 定床本體；所述生物質(zhì)加料系統(tǒng)包括加料倉(cāng)和給料閥，加料倉(cāng)通過(guò)給料閥連接到固定床本 體的上部；所述排液系統(tǒng)包括過(guò)濾裝置和凈化液槽，過(guò)濾裝置設(shè)置在固定床本體的底部，與 凈化液槽連接；所述尾氣凈化系統(tǒng)包括尾氣凈化裝置，尾氣凈化裝置連接到固定床本體的 上部。
[0006] 所述固定床本體包括固定床筒體、上法蘭蓋、下法蘭蓋、多孔圓盤(pán)、絲網(wǎng)和升降螺 桿，其中，多孔圓盤(pán)水平放置在固定床筒體內(nèi)部，多孔圓盤(pán)的上面鋪設(shè)多層絲網(wǎng)，多孔圓盤(pán) 的底面與升降螺桿相連，用以調(diào)整多孔圓盤(pán)在固定床內(nèi)的位置；固定床筒體的上、下兩端分 別與上法蘭蓋和下法蘭蓋相連；升降螺桿穿過(guò)下法蘭蓋。
[0007] 所述上法蘭蓋上開(kāi)設(shè)有1個(gè)加料孔、2個(gè)噴槍孔、1個(gè)伸縮耙孔及1個(gè)尾氣排出孔。
[0008] 所述下法蘭蓋上開(kāi)設(shè)有1個(gè)升降螺桿孔、1個(gè)排液孔及1個(gè)水蒸氣與氮?dú)馓砑涌住?br> [0009] 所述固定床筒體由不銹鋼管或石英玻璃管制成，多孔圓盤(pán)上開(kāi)設(shè)若干直徑為 Φ2?4πιπι的小孔，絲網(wǎng)采用8(Γ250目的不銹鋼絲網(wǎng)。
[0010] 本發(fā)明一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備方法，包括如下步驟： (1)生物質(zhì)原料經(jīng)風(fēng)干、破碎和篩分等預(yù)處理制成粒徑小于1 mm的生物質(zhì)顆粒原料， 將顆粒原料加入加料倉(cāng)；關(guān)閉恒流泵和電加熱器，僅供應(yīng)氮?dú)?，在N2氣氛下，將固定床本體 升溫至300°C ~900°C，然后打開(kāi)給料閥，將生物質(zhì)顆粒原料迅速加入固定床內(nèi)，熱解1(Γ30 min ； ⑵熱解結(jié)束后，關(guān)閉智能溫控儀，持續(xù)通入N2，并使用伸縮耙松動(dòng)生物質(zhì)熱解焦，使生 物質(zhì)熱解焦冷卻至l〇〇°C以下；若取出破碎至0. 5mm以下，即制得所需的生物質(zhì)熱解焦； (3) 冷卻完成后，關(guān)閉N2，將改性劑溶液經(jīng)恒流泵輸送至霧化噴槍?zhuān)诒匾獣r(shí)可添加少 量壓縮氮?dú)?，以?qiáng)化霧化效果；在lh內(nèi)間斷霧化噴淋到生物質(zhì)熱解焦表面，同時(shí)使用伸縮 耙松動(dòng)生物質(zhì)熱解焦，使得固定床內(nèi)的生物質(zhì)焦得到均勻浸漬；所述的改性劑為KC1、KBr 或KI，改性劑的質(zhì)量濃度為0. 59Γ5%，每100g生物質(zhì)熱解焦噴淋的改性劑量為5(Tl00 ml ; 噴淋結(jié)束后，靜置4~12 h ;若取出烘干（90°C )、破碎至0. 5 mm以下，即制得所需的生物質(zhì)浸 漬焦； (4) 將固定床本體升溫至700°C ~900°C，開(kāi)啟恒流泵和電加熱器，對(duì)樣品進(jìn)行水蒸氣活 化，并調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁?，控制H20 (g) :N2摩爾比為0. 5~1. 5,水蒸氣活化結(jié)束后，關(guān)閉水蒸氣供 應(yīng)系統(tǒng)，持續(xù)通入N2，將樣品冷卻至室溫后，取出破碎至0.5_以下，即制得所需的生物質(zhì)蒸 氣活化焦； (5) 過(guò)量的噴淋改性劑經(jīng)生物質(zhì)焦?jié)B濾后收集于固定床本體的底部，定期經(jīng)過(guò)濾裝置 凈化處理并存入凈化液槽內(nèi)，計(jì)量后可返回改性劑溶液槽繼續(xù)使用。
[0011] 所述步驟（3)和步驟（4)的實(shí)施順序互換，以針對(duì)不同種類(lèi)的生物質(zhì)制得不同的 生物質(zhì)碳基吸附劑。
[0012] 本發(fā)明的生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置，以生物質(zhì)原料為對(duì)象，將生物質(zhì)中高 溫?zé)峤?、改性劑溶液浸漬和水蒸氣活化處理進(jìn)行了一體化集成，在中高溫?zé)峤馓炕幕A(chǔ) 上，通過(guò)改性劑溶液浸漬和水蒸氣活化的聯(lián)合與分離處理過(guò)程，分別制得不同種類(lèi)的生物 質(zhì)碳基吸附劑：生物質(zhì)熱解焦、生物質(zhì)浸漬焦和生物質(zhì)蒸氣活化焦；所述的生物質(zhì)包括農(nóng) 作物秸桿（如麥桿、稻桿、玉米桿等）、果殼（如花生殼、椰殼等）、樹(shù)葉以及木屑等；為實(shí) 現(xiàn)吸附劑的大規(guī)模生產(chǎn)，可將若干套固定床本體裝置組合起來(lái)運(yùn)行，輪流進(jìn)行熱解、溶液浸 漬、水蒸氣活化的操作，以進(jìn)一步縮短生產(chǎn)周期。
[0013] 本發(fā)明的機(jī)理是：生物質(zhì)熱解過(guò)程中揮發(fā)分的析出會(huì)形成較大的孔隙，通過(guò)鹵化 鹽（如KCl、KBr或KI)溶液浸漬改性后，能夠顯著增加吸附劑表面的鹵素元素含量，通過(guò)水 蒸氣活化處理，能夠顯著改善吸附劑的比表面積、微孔結(jié)構(gòu)以及表面含氧官能團(tuán)，進(jìn)而提高 生物質(zhì)碳基吸附劑對(duì)單質(zhì)汞（Hg°)的化學(xué)吸附和物理吸附能力。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明將生物質(zhì)熱解、改性劑浸漬以及水蒸氣活化過(guò)程進(jìn) 行合理的集成，簡(jiǎn)化了吸附劑的制備工藝，實(shí)現(xiàn)了吸附劑制備裝置的一體化設(shè)計(jì)與運(yùn)行，提 高了設(shè)備的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。該裝置充分利用了成熟的固定床熱解炭化和水蒸氣活化技 術(shù)，優(yōu)化生物質(zhì)碳基吸附劑制備裝置的整體性能，克服了生物質(zhì)碳基吸附劑分段制備過(guò)程 中存在的熱量消耗大、產(chǎn)率低、周期長(zhǎng)以及難以規(guī)模化生產(chǎn)等問(wèn)題，提高了裝置系統(tǒng)的利用 效率。本發(fā)明以可再生生物質(zhì)資源為處理對(duì)象，通過(guò)熱解、改性劑溶液浸漬和水蒸氣活化處 理，使得改性后的生物質(zhì)熱解焦具有高效脫除燃煤和垃圾焚燒煙氣中單質(zhì)汞的能力，具有 顯著的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置工藝流程示意圖； 圖2是固定床本體結(jié)構(gòu)7]^意圖； 圖3是上法蘭蓋結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是下法蘭蓋結(jié)構(gòu)示意圖。 具體實(shí)施例
[0016] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 本發(fā)明生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置由固定床系統(tǒng)、改性劑溶液供應(yīng)系統(tǒng)、水 蒸氣與氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、排液系統(tǒng)以及尾氣凈化系統(tǒng)組成，如圖1所示。
[0018] 固定床系統(tǒng)包括高溫電加熱爐1、固定床本體2、智能溫控儀3以及熱電偶4,固定 床本體2設(shè)置在高溫電加熱爐1內(nèi)，高溫電加熱爐1上設(shè)有熱電偶4,并連接到外部智能溫 控儀3;如圖2所示，所述的固定床本體2包括固定床筒體201、上法蘭蓋202、下法蘭蓋203、 多孔圓盤(pán)204、不銹鋼絲網(wǎng)205和升降螺桿206,所述的固定床筒體201由不銹鋼管或石英 管制成，在固定床筒體內(nèi)部水平設(shè)置Φ2~4 mm的多孔圓盤(pán)204,多孔圓盤(pán)204上鋪設(shè)多層 8(Γ250目的不銹鋼絲網(wǎng)205,用于承托固定床內(nèi)的生物質(zhì)/生物質(zhì)焦，并保證水蒸氣和氮?dú)?的順利流過(guò)；多孔圓盤(pán)204的底面與升降螺桿206相連，用以調(diào)整多孔圓盤(pán)204在固定床內(nèi) 的位置；固定床筒體201兩端分別與上法蘭蓋202和下法蘭蓋203相連；如圖3所示，上法 蘭蓋202上開(kāi)設(shè)有加料孔2021、霧化噴槍孔2022、伸縮耙孔2023和尾氣流出孔2024 ;如圖 4所示，下法蘭蓋上開(kāi)設(shè)有升降螺桿孔2031、排液孔2032以及水蒸氣與氮?dú)馓砑涌?033。
[0019] 改性劑供應(yīng)系統(tǒng)包括改性劑溶液槽15、恒流泵16、閥門(mén)17、霧化噴槍18以及相應(yīng) 的連接管路，霧化噴槍18在固定床內(nèi)的插入深度可根據(jù)生物質(zhì)加料量作適當(dāng)調(diào)整，改性劑 溶液噴淋時(shí)，可根據(jù)需要添加一定量的壓縮氮?dú)廨o助霧化，以實(shí)現(xiàn)最佳的霧化與噴淋效果。
[0020] 水蒸氣與氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)包括氮?dú)馄?、減壓閥8、質(zhì)量流量計(jì)9、三通閥10、水槽11、 恒流泵12、背壓閥13、電加熱器14以及相應(yīng)的連接管路；生物質(zhì)熱解炭化時(shí)，關(guān)閉恒流泵 12和電加熱器14,僅供應(yīng)氮?dú)猓凰魵饣罨瘯r(shí)，開(kāi)啟恒流泵12和電加熱器14,并調(diào)節(jié)氮?dú)?流量，控制合適的H 20(g) :N2摩爾比，使得生物質(zhì)焦在設(shè)定氣氛下完成水蒸氣活化。
[0021] 生物質(zhì)加料系統(tǒng)包括給料閥5、加料倉(cāng)6以及相應(yīng)連接管路。
[0022] 排液系統(tǒng)包括過(guò)濾裝置31、凈化液槽32及相應(yīng)的連接管路。過(guò)量的噴淋改性劑溶 液流收集于固定床底部，定期經(jīng)過(guò)濾裝置31處理后儲(chǔ)存于凈化液槽32內(nèi)，凈化液經(jīng)計(jì)量后 可返回改性劑溶液槽15繼續(xù)使用。
[0023] 尾氣凈化系統(tǒng)包括尾氣凈化裝置30以及相應(yīng)的連接管路。
[0024] 本發(fā)明以固定床本體設(shè)備為核心，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可將多個(gè)固定床本體設(shè)備進(jìn)行組 合，從而在一套裝置中進(jìn)行熱解、溶液浸漬、水蒸氣活化等不同的單元操作，以縮短生產(chǎn)周 期，實(shí)現(xiàn)吸附劑的大規(guī)模生產(chǎn)。
[0025] 實(shí)施例1 一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備方法，本實(shí)施例以花生殼（PS)為原料，經(jīng)風(fēng)干、破碎 和篩分處理，制成粒徑小于1 mm的花生殼顆粒原料。
[0026] 稱(chēng)取約50g花生殼顆粒原料加入加料倉(cāng)6,在N2氣氛下，將固定床本體2升溫至 600°C，然后打開(kāi)給料閥5,將花生殼顆粒原料迅速加入固定床內(nèi)，熱解10 min ;熱解結(jié)束后， 關(guān)閉智能溫控儀3,持續(xù)通入N2，并使用伸縮耙松動(dòng)花生殼熱解焦，使其冷卻至室溫，關(guān)閉 N2 ;若取出烘干（90°C )、破碎至0. 5 mm以下，即制得所需的花生殼熱解焦（PS600)。
[0027] 打開(kāi)恒流泵16,將3%的KI改性劑溶液輸送至霧化噴槍18,在lh內(nèi)間斷噴淋到花 生殼熱解焦的表面，同時(shí)使用伸縮耙松動(dòng)花生殼熱解焦，使其得到均勻的浸漬，其中每l〇〇g 花生殼熱解焦所需ΚΙ溶液的噴淋量為100ml ;噴淋結(jié)束后，靜置12h ;若取出烘干（90°C )、 破碎至0. 5 mm以下，制得所需的花生殼浸漬焦（PS600-3%KI)。
[0028] 將固定床升溫至850°C，開(kāi)啟水蒸氣與氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)，控制H20(g) :N2摩爾比為 1: 1，活化30 min ;活化結(jié)束后，關(guān)閉水蒸氣發(fā)生系統(tǒng)，持續(xù)通入N2，將其冷卻至室溫；關(guān)閉 N2，取出破碎至0. 5 mm以下，即制得所需的花生殼蒸氣活化焦（PS600-3%KI-A)。
[0029] 實(shí)施例2 選用實(shí)施例1中所得的花生殼熱解焦（PS600)、花生殼浸漬焦（PS600-3%KI)和花生殼 蒸氣活化焦（PS600-3%KI-A)，在固定床汞吸附試驗(yàn)裝置上測(cè)試其汞吸附性能。實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用 N2為模擬煙氣，總流量為2 L/min，汞初始濃度為30. 2 Pg/m3,吸附溫度為140°C，吸附時(shí)間為 160 min，吸附劑裝載量為300 mg，空塔速度為19108 h'測(cè)試結(jié)果表明，實(shí)施例1中花生殼 蒸氣活化焦（PS600-3%KI-A)和花生殼浸漬焦（PS600-3%KI)的單位汞吸附量分別為29. 14 Pg/g和27. 42 Pg/g，分別是花生殼熱解焦（PS600)的4. 47倍和4. 22倍。
【權(quán)利要求】
1. 一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置，其特征在于，包括固定床系統(tǒng)、改性劑溶液 供應(yīng)系統(tǒng)、水蒸氣與氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、排液系統(tǒng)、尾氣凈化系統(tǒng)以及相應(yīng)的連接管 路； 所述固定床系統(tǒng)用于進(jìn)行生物質(zhì)的熱解、改性劑溶液浸漬和水蒸氣活化，包括高溫電 加熱爐、固定床本體、智能溫控儀以及熱電偶，固定床本體設(shè)置在高溫電加熱爐內(nèi)； 所述改性劑溶液供應(yīng)系統(tǒng)包括改性劑溶液槽、恒流泵、閥門(mén)和霧化噴槍?zhuān)男詣┤芤?槽、恒流泵和霧化噴槍依次連接，霧化噴槍插入固定床本體內(nèi)； 所述水蒸氣與氮?dú)夤?yīng)系統(tǒng)包括依次連接的氮?dú)馄俊p壓閥、質(zhì)量流量計(jì)、三通閥、電 加熱器、背壓閥、恒流泵和水槽，所述三通閥還連接到固定床本體； 所述生物質(zhì)加料系統(tǒng)包括加料倉(cāng)和給料閥，加料倉(cāng)通過(guò)給料閥連接到固定床本體的上 部； 所述排液系統(tǒng)包括過(guò)濾裝置和凈化液槽，過(guò)濾裝置設(shè)置在固定床本體的底部，與凈化 液槽連接； 所述尾氣凈化系統(tǒng)包括尾氣凈化裝置，尾氣凈化裝置連接到固定床本體的上部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置，其特征在于，所述固 定床本體包括固定床筒體、上法蘭蓋、下法蘭蓋、多孔圓盤(pán)、絲網(wǎng)和升降螺桿，其中，多孔圓 盤(pán)水平放置在固定床筒體內(nèi)部，多孔圓盤(pán)的上面鋪設(shè)多層絲網(wǎng)，多孔圓盤(pán)的底面與升降螺 桿相連，用以調(diào)整多孔圓盤(pán)在固定床內(nèi)的位置；固定床筒體的上、下兩端分別與上法蘭蓋和 下法蘭蓋相連；升降螺桿穿過(guò)下法蘭蓋。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置，其特征在于，所述上 法蘭蓋上開(kāi)設(shè)有1個(gè)加料孔、2個(gè)噴槍孔、1個(gè)伸縮耙孔及1個(gè)尾氣排出孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置，其特征在于，所述 下法蘭蓋上開(kāi)設(shè)有1個(gè)升降螺桿孔、1個(gè)排液孔及1個(gè)水蒸氣與氮?dú)馓砑涌住?br> 5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備裝置，其特征在于，所述固 定床筒體由不銹鋼管或石英玻璃管制成，多孔圓盤(pán)上開(kāi)設(shè)若干直徑為Φ2~4 mm的小孔，絲 網(wǎng)采用8(Γ250目的不銹鋼絲網(wǎng)。
6. -種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1)生物質(zhì)原料經(jīng)風(fēng)干、破碎和篩分等預(yù)處理制成粒徑小于1 mm的生物質(zhì)顆粒原料， 將顆粒原料加入加料倉(cāng)；關(guān)閉恒流泵和電加熱器，僅供應(yīng)氮?dú)猓贜2氣氛下，將固定床本體 升溫至300°C ~900°C，然后打開(kāi)給料閥，將生物質(zhì)顆粒原料迅速加入固定床內(nèi)，熱解1(Γ30 min ； ⑵熱解結(jié)束后，關(guān)閉智能溫控儀，持續(xù)通入N2，并使用伸縮耙松動(dòng)生物質(zhì)熱解焦，使生 物質(zhì)熱解焦冷卻至l〇〇°C以下；若取出破碎至0. 5mm以下，即制得所需的生物質(zhì)熱解焦； (3)冷卻完成后，關(guān)閉N2，將改性劑溶液經(jīng)恒流泵輸送至霧化噴槍?zhuān)诒匾獣r(shí)可添加少 量壓縮氮?dú)?，以?qiáng)化霧化效果；在lh內(nèi)間斷霧化噴淋到生物質(zhì)熱解焦表面，同時(shí)使用伸縮 耙松動(dòng)生物質(zhì)熱解焦，使得固定床內(nèi)的生物質(zhì)焦得到均勻浸漬；所述的改性劑為KC1、KBr 或KI，改性劑的質(zhì)量濃度為0. 59Γ5%，每100g生物質(zhì)熱解焦噴淋的改性劑量為5(Tl00 ml ; 噴淋結(jié)束后，靜置4~12 h ;若取出烘干（90°C )、破碎至0. 5 mm以下，即制得所需的生物質(zhì)浸 漬焦； (4) 將固定床本體升溫至700°C ~900°C，開(kāi)啟恒流泵和電加熱器，并調(diào)節(jié)氮?dú)饬髁?，?制比〇(0 :隊(duì)摩爾比為0. 5~1. 5,對(duì)樣品進(jìn)行水蒸氣活化；水蒸氣活化結(jié)束后，關(guān)閉水蒸氣供 應(yīng)系統(tǒng)，持續(xù)通入N2，將樣品冷卻至室溫后，取出破碎至0.5_以下，即制得所需的生物質(zhì)蒸 氣活化焦； (5) 過(guò)量的噴淋改性劑經(jīng)生物質(zhì)焦?jié)B濾后收集于固定床本體的底部，定期經(jīng)過(guò)濾裝置 凈化處理并存入凈化液槽內(nèi)，計(jì)量后可返回改性劑溶液槽繼續(xù)使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種生物質(zhì)碳基脫汞吸附劑制備方法，其特征在于，所述步 驟（3)和步驟（4)的實(shí)施順序互換。
【文檔編號(hào)】B01D53/02GK104043395SQ201410302007
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】盧平, 何楠, 布雨薇, 周菲, 李鵬, 王云山, 李靜丹, 張文杰, 劉雙鑫 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)