本發明屬于活(huo)性炭制(zhi)備(bei)技(ji)術領域，具體的(de)涉及(ji)一種以生活(huo)污泥為原料制(zhi)備(bei)活(huo)性炭的(de)系統和(he)方法。

背景技術：

生活污(wu)(wu)泥(ni)(ni)和(he)其(qi)(qi)他粘性含碳(tan)物(wu)料(liao)(如(ru)油(you)田(tian)油(you)性污(wu)(wu)泥(ni)(ni)、含礦塵泥(ni)(ni)、工(gong)業污(wu)(wu)泥(ni)(ni)、危(wei)險廢液)的(de)(de)熱化(hua)學轉化(hua)(如(ru)碳(tan)化(hua)、熱解、氣(qi)化(hua))可(ke)產生固態(tai)、液態(tai)和(he)氣(qi)態(tai)產物(wu)，這些產物(wu)按需求制(zhi)成可(ke)回收、易利用(yong)、易運輸及易儲存(cun)的(de)(de)能(neng)源(yuan)形態(tai)，可(ke)供熱發電或用(yong)作(zuo)化(hua)工(gong)及其(qi)(qi)它產業的(de)(de)原料(liao)。根據(ju)原料(liao)不(bu)同(tong)和(he)熱處(chu)理(li)目的(de)(de)的(de)(de)差異，可(ke)采用(yong)碳(tan)化(hua)、氣(qi)化(hua)、熱解、液化(hua)或者(zhe)其(qi)(qi)他相關的(de)(de)熱化(hua)學反應(ying)和(he)工(gong)藝。若以(yi)生活污(wu)(wu)泥(ni)(ni)為原料(liao)，經(jing)碳(tan)化(hua)之后可(ke)以(yi)生產出油(you)、氣(qi)和(he)固體碳(tan)，部分替(ti)代煤、油(you)、天然氣(qi)等資(zi)源(yuan)。但是，為了確(que)保經(jing)濟效益，仍然需要開發出對生活污(wu)(wu)泥(ni)(ni)熱解相合(he)適的(de)(de)工(gong)藝路線(xian)。

含碳的(de)(de)(de)(de)(de)物質(zhi)在幾百攝氏度的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度下經過炭化(hua)，再活(huo)(huo)化(hua)可(ke)制(zhi)備活(huo)(huo)性炭。活(huo)(huo)性炭是(shi)一(yi)種由含炭材料制(zhi)成的(de)(de)(de)(de)(de)外觀呈黑色(se)，內部孔隙結(jie)構(gou)發(fa)達(da)、比表(biao)面(mian)積(ji)大(da)、吸附能力強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)類(lei)微(wei)(wei)晶(jing)質(zhi)碳素材料。活(huo)(huo)性炭材料中有大(da)量肉(rou)眼看不見的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)孔。活(huo)(huo)性炭主要用(yong)于(yu)除去水中的(de)(de)(de)(de)(de)污染物、脫色(se)、過濾(lv)凈化(hua)液體、氣(qi)體，還用(yong)于(yu)對(dui)空氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)凈化(hua)處理(li)、廢氣(qi)回收(shou)(shou)(如在化(hua)工(gong)行業里對(dui)氣(qi)體“苯”的(de)(de)(de)(de)(de)回收(shou)(shou))、貴重金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)回收(shou)(shou)及提煉(比如對(dui)黃(huang)金的(de)(de)(de)(de)(de)吸收(shou)(shou))，室內空氣(qi)中散發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)污染氣(qi)體甲醛、苯、氨、甲苯等揮發(fa)氣(qi)體吸附作用(yong)較(jiao)好。熱解(jie)污泥(ni)產生的(de)(de)(de)(de)(de)熱解(jie)炭具有高度發(fa)達(da)的(de)(de)(de)(de)(de)孔隙結(jie)構(gou)和加(jia)多的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)負電荷，但是(shi)與活(huo)(huo)性炭的(de)(de)(de)(de)(de)吸附能力相(xiang)比差(cha)距甚遠，作為活(huo)(huo)性炭使用(yong)，需要進一(yi)步活(huo)(huo)化(hua)。

然而，目前制(zhi)備活(huo)性炭(tan)的(de)系(xi)統存在制(zhi)備活(huo)性炭(tan)前段熱(re)解(jie)過程管道堵塞(sai)、粉塵重(zhong)、熱(re)解(jie)效果差(cha)等問題(ti)，還存在制(zhi)備活(huo)性炭(tan)裝置能耗高、熱(re)量損失嚴(yan)重(zhong)、制(zhi)備活(huo)性炭(tan)品質(zhi)差(cha)的(de)問題(ti)，且(qie)在生(sheng)產(chan)過程中會產(chan)生(sheng)有毒有害氣(qi)體。

技術實現要素：

為了解(jie)(jie)決(jue)(jue)上述問題，本發明(ming)提出一(yi)種將熱(re)(re)解(jie)(jie)爐(lu)和多段爐(lu)結合以污泥(ni)為原料制備活(huo)性炭的(de)(de)系(xi)統及方法，解(jie)(jie)決(jue)(jue)了熱(re)(re)解(jie)(jie)過(guo)程中出現(xian)管(guan)道堵塞、粉塵重、熱(re)(re)解(jie)(jie)效果差的(de)(de)問題，整(zheng)個(ge)系(xi)統能(neng)耗低、熱(re)(re)損少，杜絕有毒有害(hai)氣體的(de)(de)產生。

本發明的目的之一是提供一種污泥制備活性炭(tan)的系統，包括：熱(re)解爐(lu)、多段(duan)爐(lu)、蒸汽鍋(guo)爐(lu)和二(er)氧化碳分(fen)離器(qi)；

所述(shu)熱(re)(re)解爐包括熱(re)(re)解原料入(ru)口(kou)、熱(re)(re)解炭出口(kou)、熱(re)(re)解油氣出口(kou)、燃(ran)(ran)燒器(qi)和可旋轉的(de)盛(sheng)放盤(pan)(pan)，所述(shu)燃(ran)(ran)燒器(qi)包括燃(ran)(ran)氣入(ru)口(kou)和煙氣出口(kou)，所述(shu)燃(ran)(ran)燒器(qi)位于所述(shu)熱(re)(re)解爐的(de)上部，所述(shu)盛(sheng)放盤(pan)(pan)位于所述(shu)熱(re)(re)解爐的(de)底部；

所(suo)述(shu)多段爐包(bao)括熱解炭入口(kou)、氣體入口(kou)和活性炭出口(kou)；

所述蒸汽鍋(guo)爐包(bao)括(kuo)水蒸氣(qi)出口(kou)；

所述二氧化碳(tan)分離器包括煙氣(qi)入口和二氧化碳(tan)出口；

所述熱(re)解(jie)爐(lu)的(de)(de)熱(re)解(jie)炭出(chu)口連接(jie)所述多段(duan)爐(lu)的(de)(de)熱(re)解(jie)炭入口，所述蒸汽鍋爐(lu)的(de)(de)水蒸氣(qi)(qi)出(chu)口連接(jie)所述多段(duan)爐(lu)的(de)(de)氣(qi)(qi)體入口，所述燃燒器(qi)的(de)(de)煙氣(qi)(qi)出(chu)口連接(jie)所述二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)分離器(qi)的(de)(de)煙氣(qi)(qi)入口，所述二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)分離器(qi)的(de)(de)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)出(chu)口連接(jie)所述多段(duan)爐(lu)的(de)(de)氣(qi)(qi)體入口。

熱(re)(re)解(jie)爐(lu)用于(yu)污泥的熱(re)(re)解(jie)，熱(re)(re)解(jie)原(yuan)料(liao)進入熱(re)(re)解(jie)爐(lu)后(hou)均勻(yun)鋪設在(zai)盛(sheng)放盤上，熱(re)(re)解(jie)原(yuan)料(liao)相對(dui)于(yu)盛(sheng)放盤靜止，熱(re)(re)解(jie)原(yuan)料(liao)在(zai)熱(re)(re)解(jie)爐(lu)中的時(shi)間(jian)可控。

作為本發明優選的方案(an)，所(suo)述燃(ran)燒(shao)器包括多個(ge)平行并且均勻分布(bu)的蓄熱式(shi)輻射(she)(she)管。每個(ge)蓄熱式(shi)輻射(she)(she)管內部燃(ran)燒(shao)氣氛(fen)(fen)與所(suo)述熱解(jie)爐爐膛內的熱解(jie)氣氛(fen)(fen)完全隔開。

發明人發現，以污(wu)泥(ni)為原(yuan)料，將熱解爐和多段爐聯用，以水蒸氣和二氧化碳為活(huo)化劑，制得的活(huo)性炭(tan)表面積適中，孔分布(bu)均(jun)勻。

進(jin)一步的，本發(fa)明(ming)的系統還包(bao)括烘(hong)干機，所述烘(hong)干機包(bao)括污泥入口(kou)和(he)塊(kuai)狀料出口(kou)，所述塊(kuai)狀料出口(kou)連(lian)接所述熱(re)(re)解爐的熱(re)(re)解原(yuan)料入口(kou)。

作為優選的方案，該(gai)系統(tong)還包(bao)括(kuo)冷(leng)卻分(fen)(fen)離(li)器(qi)，所(suo)(suo)述冷(leng)卻分(fen)(fen)離(li)器(qi)包(bao)括(kuo)熱(re)(re)(re)(re)解(jie)(jie)油氣(qi)(qi)入口(kou)(kou)、熱(re)(re)(re)(re)解(jie)(jie)氣(qi)(qi)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)和熱(re)(re)(re)(re)解(jie)(jie)液(ye)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)，所(suo)(suo)述熱(re)(re)(re)(re)解(jie)(jie)爐的熱(re)(re)(re)(re)解(jie)(jie)油氣(qi)(qi)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)連(lian)接所(suo)(suo)述冷(leng)卻分(fen)(fen)離(li)器(qi)的熱(re)(re)(re)(re)解(jie)(jie)油氣(qi)(qi)入口(kou)(kou)，所(suo)(suo)述冷(leng)卻分(fen)(fen)離(li)器(qi)的熱(re)(re)(re)(re)解(jie)(jie)氣(qi)(qi)出(chu)(chu)(chu)口(kou)(kou)連(lian)接所(suo)(suo)述燃燒器(qi)的燃氣(qi)(qi)入口(kou)(kou)。

進一步的，本發明(ming)的系(xi)統(tong)包括油(you)(you)水(shui)(shui)分(fen)離(li)(li)器(qi)(qi)(qi)，所述油(you)(you)水(shui)(shui)分(fen)離(li)(li)器(qi)(qi)(qi)包括熱(re)(re)解(jie)液(ye)入(ru)口、熱(re)(re)解(jie)油(you)(you)出口和熱(re)(re)解(jie)水(shui)(shui)出口，所述冷卻分(fen)離(li)(li)器(qi)(qi)(qi)的熱(re)(re)解(jie)液(ye)出口連接所述油(you)(you)水(shui)(shui)分(fen)離(li)(li)器(qi)(qi)(qi)的熱(re)(re)解(jie)液(ye)入(ru)口。

更(geng)進一步的，系統中的蒸(zheng)汽鍋爐(lu)包括燃料(liao)入口和水(shui)入口，所(suo)述油水(shui)分(fen)離(li)器的熱(re)解油出(chu)(chu)口連(lian)接所(suo)述蒸(zheng)汽鍋爐(lu)的燃料(liao)入口，所(suo)述油水(shui)分(fen)離(li)器的熱(re)解水(shui)出(chu)(chu)口連(lian)接所(suo)述蒸(zheng)汽鍋爐(lu)的水(shui)入口。

作為本發(fa)明優選的方(fang)案，該系統還包括加(jia)熱器，所述加(jia)熱器包括氣(qi)(qi)體(ti)(ti)入(ru)(ru)口(kou)(kou)(kou)和氣(qi)(qi)體(ti)(ti)出口(kou)(kou)(kou)，所述蒸汽鍋爐的水蒸氣(qi)(qi)出口(kou)(kou)(kou)和二氧(yang)(yang)化碳分(fen)離器的二氧(yang)(yang)化碳出口(kou)(kou)(kou)連(lian)接(jie)所述加(jia)熱器的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)入(ru)(ru)口(kou)(kou)(kou)，所述加(jia)熱器的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)出口(kou)(kou)(kou)連(lian)接(jie)所述多段爐的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)入(ru)(ru)口(kou)(kou)(kou)。

本發明的(de)另一目的(de)是提供一種利用(yong)上述(shu)的(de)系(xi)統以污泥為原(yuan)料制備活性炭(tan)的(de)方法，包括(kuo)以下步驟：

A、將熱(re)解原料送入所述熱(re)解爐進行熱(re)解處理(li)，獲得熱(re)解炭和(he)熱(re)解油氣；

B、將(jiang)所(suo)述(shu)熱解炭送入所(suo)述(shu)多(duo)段爐，由所(suo)述(shu)蒸(zheng)汽鍋爐產(chan)生水(shui)(shui)蒸(zheng)氣，所(suo)述(shu)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)分(fen)離器從燃(ran)燒器產(chan)生的(de)煙氣中分(fen)離出二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)，將(jiang)所(suo)述(shu)水(shui)(shui)蒸(zheng)氣和二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)送入多(duo)段爐對所(suo)述(shu)熱解炭進行活化(hua)，獲(huo)得活性炭。

進一步(bu)的，所述步(bu)驟A之前還包括步(bu)驟：對污泥進行烘(hong)干處(chu)理(li)，獲得熱(re)解原料。

優(you)選的(de)，本發明的(de)方(fang)法還包括步驟：將(jiang)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)熱(re)解(jie)(jie)油氣(qi)送(song)入(ru)(ru)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)冷卻(que)分(fen)離(li)器進(jin)行分(fen)離(li)，獲得熱(re)解(jie)(jie)氣(qi)和熱(re)解(jie)(jie)液，將(jiang)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)熱(re)解(jie)(jie)氣(qi)送(song)入(ru)(ru)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)熱(re)解(jie)(jie)爐(lu)的(de)燃(ran)燒器燃(ran)燒；將(jiang)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)熱(re)解(jie)(jie)液送(song)入(ru)(ru)油水(shui)(shui)分(fen)離(li)器進(jin)行分(fen)離(li)，獲得熱(re)解(jie)(jie)油和熱(re)解(jie)(jie)水(shui)(shui)；將(jiang)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)熱(re)解(jie)(jie)油送(song)入(ru)(ru)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)蒸汽鍋(guo)爐(lu)進(jin)行燃(ran)燒，將(jiang)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)熱(re)解(jie)(jie)水(shui)(shui)送(song)入(ru)(ru)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)蒸汽鍋(guo)爐(lu)加(jia)熱(re)，獲得水(shui)(shui)蒸氣(qi)。

具體的，所述(shu)(shu)步驟B中將(jiang)所述(shu)(shu)水蒸氣和二氧化(hua)碳送(song)入加(jia)(jia)熱(re)器進行加(jia)(jia)熱(re)，將(jiang)加(jia)(jia)熱(re)后的水蒸氣和二氧化(hua)碳送(song)入所述(shu)(shu)多段爐。

本發明以污泥為原(yuan)料(liao)制(zhi)備(bei)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)系統及方法，解(jie)決了制(zhi)備(bei)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)前段熱(re)解(jie)過(guo)程中(zhong)管道堵塞、粉塵(chen)重、熱(re)解(jie)效果差的(de)(de)問題；解(jie)決了制(zhi)備(bei)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)裝置(zhi)能(neng)耗高、熱(re)量損(sun)失嚴重、制(zhi)備(bei)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)品質差的(de)(de)問題；整個工(gong)藝簡單，易(yi)操作，能(neng)夠確保(bao)操作的(de)(de)穩定性(xing)(xing)，整個系統杜(du)絕有毒(du)有害氣體(ti)產(chan)生；將分(fen)離獲得的(de)(de)熱(re)解(jie)氣作為燃料(liao)供給(gei)燃燒器，實現熱(re)量自供；有效降(jiang)低熱(re)解(jie)炭(tan)(tan)中(zhong)焦油含量，從而(er)有利(li)于后續多段爐制(zhi)備(bei)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)。

附圖說明

圖1是本發明實施(shi)例的系統示(shi)意圖；

圖2是發明實施例(li)制備活性炭(tan)方(fang)法的流程圖。

具體實施方式

以下(xia)結合附圖和(he)實(shi)施例，對本(ben)發明(ming)的(de)(de)具體實(shi)施方(fang)式(shi)進行更加(jia)詳細的(de)(de)說明(ming)，以便能夠更好地理解本(ben)發明(ming)的(de)(de)方(fang)案及其各個方(fang)面(mian)的(de)(de)優點。然而，以下(xia)描述的(de)(de)具體實(shi)施方(fang)式(shi)和(he)實(shi)施例僅是說明(ming)的(de)(de)目的(de)(de)，而不是對本(ben)發明(ming)的(de)(de)限制(zhi)。

發(fa)明人發(fa)現(xian)，以(yi)(yi)污(wu)泥為(wei)原(yuan)料(liao)，通過采用(yong)內部設置(zhi)蓄熱(re)式輻射(she)管(guan)的(de)熱(re)解爐(lu)與現(xian)有(you)的(de)多段(duan)爐(lu)直接進行聯用(yong)制(zhi)備活性(xing)炭(tan)，而無需對(dui)現(xian)有(you)的(de)多段(duan)爐(lu)進行改造，即(ji)可將熱(re)解爐(lu)中(zhong)產生的(de)熱(re)解炭(tan)送至多段(duan)爐(lu)進行活化(hua)產生活性(xing)炭(tan)。以(yi)(yi)水蒸氣和二氧化(hua)碳為(wei)活化(hua)劑，制(zhi)得(de)的(de)活性(xing)炭(tan)表面(mian)積適中(zhong)，孔分布均勻。

如圖(tu)1所示，一方面，本(ben)發明(ming)實(shi)施例提供(gong)一種污泥制備活性炭的(de)系統，包括：烘干機(ji)100、熱解爐(lu)200、冷卻分離(li)器(qi)(qi)300、油水分離(li)器(qi)(qi)400、蒸汽(qi)鍋(guo)爐(lu)500、二(er)氧化碳分離(li)器(qi)(qi)600、加熱器(qi)(qi)700和多段爐(lu)800。

烘干(gan)機100將(jiang)生活(huo)污泥(ni)烘干(gan)至適合(he)熱解爐處(chu)理的塊狀料，從而保證熱解爐正常連續運轉，提高熱解效率。烘干(gan)機100包括污泥(ni)入口101和塊狀料出口102。

熱解(jie)(jie)爐200包括熱解(jie)(jie)原料入口(kou)201、熱解(jie)(jie)炭出口(kou)202、熱解(jie)(jie)油(you)氣出口(kou)203、燃(ran)燒器204和可旋(xuan)轉的(de)盛放盤205。熱解(jie)(jie)原料入口(kou)201設置在熱解(jie)(jie)爐200的(de)頂部(bu)，與烘(hong)干機的(de)塊狀料出口(kou)102連接(jie)。

較傳統的(de)(de)(de)使用(yong)氣(qi)體熱(re)載體或(huo)固體熱(re)載體作(zuo)為(wei)熱(re)解(jie)(jie)(jie)熱(re)源的(de)(de)(de)熱(re)解(jie)(jie)(jie)反(fan)應裝置相比(bi)，本發明實施例的(de)(de)(de)熱(re)解(jie)(jie)(jie)爐不需(xu)要設置預熱(re)單(dan)元和載體分(fen)離單(dan)元，可(ke)以極大簡化熱(re)解(jie)(jie)(jie)和活化反(fan)應工(gong)藝流程，從而(er)顯著降低(di)裝置的(de)(de)(de)故障率。

多個(ge)(ge)熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)油(you)(you)氣(qi)(qi)出口(kou)203設置在熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)200的(de)頂部。根據(ju)熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)油(you)(you)氣(qi)(qi)的(de)產量可以(yi)單獨(du)開(kai)啟某個(ge)(ge)或多個(ge)(ge)熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)油(you)(you)氣(qi)(qi)出口(kou)，實現(xian)產油(you)(you)氣(qi)(qi)過(guo)程中熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)爐(lu)(lu)(lu)膛(tang)(tang)壓(ya)力(li)的(de)穩定。整個(ge)(ge)熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)采(cai)用水封(feng)，熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)原(yuan)料入口(kou)采(cai)用兩級星型閥(fa)密封(feng)，確保整個(ge)(ge)爐(lu)(lu)(lu)膛(tang)(tang)內(nei)物料在無氧氣(qi)(qi)氛(fen)下進行(xing)熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)，同時使得熱(re)(re)解(jie)(jie)(jie)(jie)氣(qi)(qi)在整個(ge)(ge)爐(lu)(lu)(lu)膛(tang)(tang)內(nei)的(de)停留時間超過(guo)3s，避(bi)免產生二(er)噁(wu)英類物質。

燃(ran)燒(shao)(shao)器204包括燃(ran)氣(qi)入口(kou)206和煙氣(qi)出口(kou)207。燃(ran)燒(shao)(shao)器204位(wei)于(yu)熱(re)解爐200的(de)(de)(de)上部(bu)(bu)，以(yi)便對熱(re)解原(yuan)料進行(xing)加熱(re)。熱(re)解油氣(qi)出口(kou)203豎直方(fang)向上位(wei)于(yu)燃(ran)燒(shao)(shao)器204的(de)(de)(de)上方(fang)。燃(ran)燒(shao)(shao)器204包括多個(ge)平(ping)行(xing)并且均勻分布的(de)(de)(de)蓄熱(re)式輻(fu)射管(guan)。每個(ge)蓄熱(re)式輻(fu)射管(guan)內(nei)部(bu)(bu)燃(ran)燒(shao)(shao)氣(qi)氛(fen)與所述熱(re)解爐爐膛內(nei)的(de)(de)(de)熱(re)解氣(qi)氛(fen)完全隔開，確保了熱(re)解油氣(qi)具(ju)有較高(gao)的(de)(de)(de)熱(re)值，同時有效(xiao)抑制(zhi)了有毒有害(hai)氣(qi)體的(de)(de)(de)產生。

由于熱(re)(re)解(jie)(jie)爐200中采用蓄(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)輻射(she)管(guan)(guan)為熱(re)(re)解(jie)(jie)過程(cheng)提(ti)(ti)供熱(re)(re)源(yuan)，可(ke)(ke)以通過調整通入蓄(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)輻射(she)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)燃(ran)氣的(de)(de)(de)(de)流(liu)量來實(shi)現(xian)對熱(re)(re)解(jie)(jie)過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)精確控溫(wen)，并且該(gai)蓄(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)輻射(she)管(guan)(guan)可(ke)(ke)以通過在兩(liang)端實(shi)現(xian)快速換向和蓄(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)燃(ran)燒，保證(zheng)生活污(wu)泥(ni)熱(re)(re)解(jie)(jie)爐中溫(wen)度(du)場(chang)的(de)(de)(de)(de)均勻性，從而(er)可(ke)(ke)以顯著提(ti)(ti)高污(wu)泥(ni)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)解(jie)(jie)效率。蓄(xu)熱(re)(re)式(shi)(shi)輻射(she)管(guan)(guan)燃(ran)燒器可(ke)(ke)將常溫(wen)空氣溫(wen)度(du)最高提(ti)(ti)高到450℃，同時燃(ran)燒產生的(de)(de)(de)(de)煙(yan)氣溫(wen)度(du)可(ke)(ke)降至120℃以下。

盛(sheng)放(fang)盤(pan)205位(wei)于熱解(jie)爐200的底部。盛(sheng)放(fang)盤(pan)205用于盛(sheng)放(fang)熱解(jie)原(yuan)料(liao)，旋轉的盛(sheng)放(fang)盤(pan)可保證(zheng)熱解(jie)原(yuan)料(liao)的均勻受熱。熱解(jie)原(yuan)料(liao)在(zai)熱解(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)，相對盛(sheng)放(fang)盤(pan)靜止不(bu)動，避免飛灰的產生。

本(ben)發明(ming)(ming)實(shi)(shi)施例的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)爐可解(jie)(jie)(jie)決使用其(qi)他熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)裝置時(shi)部分固體物流化隨(sui)熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)氣進入管(guan)道和除塵系統導致堵塞和粉塵重(zhong)的(de)(de)(de)問(wen)題，同時(shi)解(jie)(jie)(jie)決了(le)固體的(de)(de)(de)流失(shi)會(hui)帶走(zou)部分熱(re)(re)(re)量，導致熱(re)(re)(re)損失(shi)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)問(wen)題。以往(wang)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)裝置，固體在(zai)熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)裝置中的(de)(de)(de)停留時(shi)間難控(kong)制，導致部分熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)炭(tan)(tan)還未(wei)徹(che)底熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)就(jiu)從出料口排(pai)出，熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)炭(tan)(tan)中會(hui)存(cun)在(zai)較多的(de)(de)(de)焦油，而焦油的(de)(de)(de)存(cun)在(zai)為后續熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)炭(tan)(tan)活化增(zeng)加難度，降低活性炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)比表面積。本(ben)發明(ming)(ming)實(shi)(shi)施例的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)解(jie)(jie)(jie)爐不存(cun)在(zai)這(zhe)些問(wen)題。

冷(leng)(leng)(leng)卻分離(li)器(qi)(qi)300包括熱(re)(re)解(jie)(jie)油(you)(you)氣(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)(kou)301、熱(re)(re)解(jie)(jie)液出(chu)口(kou)(kou)(kou)302和(he)熱(re)(re)解(jie)(jie)氣(qi)(qi)出(chu)口(kou)(kou)(kou)303。熱(re)(re)解(jie)(jie)爐的熱(re)(re)解(jie)(jie)油(you)(you)氣(qi)(qi)出(chu)口(kou)(kou)(kou)203連接(jie)冷(leng)(leng)(leng)卻分離(li)器(qi)(qi)熱(re)(re)解(jie)(jie)油(you)(you)氣(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)(kou)301，冷(leng)(leng)(leng)卻分離(li)器(qi)(qi)熱(re)(re)解(jie)(jie)氣(qi)(qi)出(chu)口(kou)(kou)(kou)303連接(jie)所述(shu)燃燒器(qi)(qi)燃氣(qi)(qi)入(ru)口(kou)(kou)(kou)206。冷(leng)(leng)(leng)卻分離(li)器(qi)(qi)300包括間(jian)接(jie)冷(leng)(leng)(leng)卻器(qi)(qi)、電捕焦(jiao)油(you)(you)器(qi)(qi)、脫硫器(qi)(qi)和(he)脫氨塔。熱(re)(re)解(jie)(jie)產生的熱(re)(re)解(jie)(jie)油(you)(you)氣(qi)(qi)混合物，通過油(you)(you)氣(qi)(qi)分離(li)獲得熱(re)(re)解(jie)(jie)氣(qi)(qi)燃燒可為熱(re)(re)解(jie)(jie)爐熱(re)(re)解(jie)(jie)提供熱(re)(re)量。

油水(shui)(shui)(shui)分離(li)(li)器(qi)400包括熱(re)(re)解(jie)液(ye)入(ru)口(kou)401、熱(re)(re)解(jie)油出口(kou)402和熱(re)(re)解(jie)水(shui)(shui)(shui)出口(kou)403。冷卻分離(li)(li)器(qi)熱(re)(re)解(jie)液(ye)出口(kou)302連(lian)接油水(shui)(shui)(shui)分離(li)(li)器(qi)熱(re)(re)解(jie)液(ye)入(ru)口(kou)401。通過油水(shui)(shui)(shui)分離(li)(li)器(qi)400可分離(li)(li)得(de)到活(huo)化反應所(suo)需(xu)的(de)(de)活(huo)化劑和水(shui)(shui)(shui)氣化所(suo)需(xu)的(de)(de)熱(re)(re)源油，無需(xu)外(wai)供大量熱(re)(re)源和水(shui)(shui)(shui)，進而可以解(jie)決現有的(de)(de)制備活(huo)性炭系統運(yun)行(xing)費用高(gao)，工(gong)藝復雜(za)的(de)(de)問(wen)題。

蒸汽鍋(guo)爐(lu)500包括燃(ran)料(liao)入口(kou)(kou)501、水(shui)(shui)(shui)(shui)入口(kou)(kou)502和水(shui)(shui)(shui)(shui)蒸氣出(chu)(chu)口(kou)(kou)503。油水(shui)(shui)(shui)(shui)分離(li)器熱(re)解(jie)油出(chu)(chu)口(kou)(kou)402連接蒸汽鍋(guo)爐(lu)燃(ran)料(liao)入口(kou)(kou)501，油水(shui)(shui)(shui)(shui)分離(li)器熱(re)解(jie)水(shui)(shui)(shui)(shui)出(chu)(chu)口(kou)(kou)403連接蒸汽鍋(guo)爐(lu)水(shui)(shui)(shui)(shui)入口(kou)(kou)502。蒸汽鍋(guo)爐(lu)500用(yong)分離(li)后(hou)(hou)的熱(re)解(jie)油加熱(re)熱(re)解(jie)水(shui)(shui)(shui)(shui)，加熱(re)后(hou)(hou)得到的水(shui)(shui)(shui)(shui)蒸氣通(tong)過輸送(song)管道送(song)入后(hou)(hou)段。

二氧化碳(tan)分離(li)(li)(li)器(qi)600包括煙氣入(ru)口601和(he)二氧化碳(tan)出(chu)口602。熱解(jie)爐燃燒器(qi)的煙氣出(chu)口207連接二氧化碳(tan)分離(li)(li)(li)器(qi)的煙氣入(ru)口601。二氧化碳(tan)分離(li)(li)(li)器(qi)600用于將煙氣中(zhong)的二氧化碳(tan)分離(li)(li)(li)出(chu)來送至(zhi)后段。

加(jia)(jia)熱(re)(re)器700包括氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)入口(kou)(kou)(kou)701和氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)出口(kou)(kou)(kou)702，蒸(zheng)汽鍋爐水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)(qi)出口(kou)(kou)(kou)503和二(er)氧化(hua)碳分離(li)器二(er)氧化(hua)碳出口(kou)(kou)(kou)602連接加(jia)(jia)熱(re)(re)器氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)入口(kou)(kou)(kou)701。加(jia)(jia)熱(re)(re)器700用于氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的余熱(re)(re)，使氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)達到多段爐活化(hua)所需反(fan)應溫度。從而大大提高熱(re)(re)利(li)用率，從而降低能耗(hao)。本發明實施(shi)例中(zhong)，加(jia)(jia)熱(re)(re)器700為蓄熱(re)(re)式加(jia)(jia)熱(re)(re)器。

多(duo)段(duan)爐(lu)(lu)(lu)800包括熱(re)解(jie)(jie)炭(tan)入口(kou)(kou)801、氣(qi)體入口(kou)(kou)802和活性(xing)(xing)炭(tan)出口(kou)(kou)803。熱(re)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)熱(re)解(jie)(jie)炭(tan)出口(kou)(kou)202連接(jie)多(duo)段(duan)爐(lu)(lu)(lu)熱(re)解(jie)(jie)炭(tan)入口(kou)(kou)801，加熱(re)器氣(qi)體出口(kou)(kou)702連接(jie)多(duo)段(duan)爐(lu)(lu)(lu)氣(qi)體入口(kou)(kou)802。多(duo)段(duan)爐(lu)(lu)(lu)800可將熱(re)解(jie)(jie)炭(tan)進(jin)行活化(hua)(hua)處理，從而獲(huo)得活性(xing)(xing)炭(tan)。發明人發現，通過將污(wu)泥熱(re)解(jie)(jie)爐(lu)(lu)(lu)中產(chan)生的(de)熱(re)的(de)熱(re)解(jie)(jie)炭(tan)直接(jie)熱(re)送至多(duo)段(duan)爐(lu)(lu)(lu)頂部與活化(hua)(hua)劑逆流接(jie)觸(chu)反應，不僅能(neng)夠確保(bao)多(duo)段(duan)爐(lu)(lu)(lu)直接(jie)制備活性(xing)(xing)炭(tan)，而且可以顯(xian)著(zhu)提(ti)高能(neng)量利(li)用率，并且有利(li)于(yu)該制備活性(xing)(xing)炭(tan)系統的(de)穩定性(xing)(xing)。

如圖2所(suo)示，另一方面，本發(fa)明實(shi)施例提供一種利用上述的系(xi)統(tong)以污泥為(wei)原料制備活性炭的方法，包括以下步驟：

1、污(wu)泥烘(hong)干：將生(sheng)活(huo)污(wu)泥送(song)至(zhi)送(song)入烘(hong)干機中，可將生(sheng)活(huo)污(wu)泥烘(hong)干至(zhi)含水率低于46％，獲得熱解原料。

2、裝入(ru)原料(liao)(liao)(liao)(liao)：將熱解(jie)原料(liao)(liao)(liao)(liao)送入(ru)熱解(jie)爐(lu)中，物料(liao)(liao)(liao)(liao)均勻布料(liao)(liao)(liao)(liao)在盛放盤上(shang)，料(liao)(liao)(liao)(liao)層厚度(du)為(wei)100-200mm。

3、置換(huan)及氣(qi)(qi)(qi)密性檢測：確保整(zheng)個(ge)制備活性炭系(xi)統(tong)內(nei)部閥門開啟(qi)，各個(ge)設(she)備相(xiang)通(tong)(tong)，向系(xi)統(tong)一端通(tong)(tong)入(ru)一定量氮氣(qi)(qi)(qi)或水蒸(zheng)氣(qi)(qi)(qi)，將整(zheng)個(ge)系(xi)統(tong)進行置換(huan)，排掉(diao)系(xi)統(tong)內(nei)空氣(qi)(qi)(qi)，關上放氣(qi)(qi)(qi)閥，確保整(zheng)個(ge)系(xi)統(tong)的氣(qi)(qi)(qi)密性良好。

4、熱解(jie)：將熱解(jie)原料在熱解(jie)爐進行熱解(jie)處理，獲得熱解(jie)炭和熱解(jie)油氣。

5、油氣分離：將熱(re)(re)解(jie)油氣送入冷卻分離器進行分離，獲(huo)得熱(re)(re)解(jie)氣和熱(re)(re)解(jie)液，將熱(re)(re)解(jie)氣送入熱(re)(re)解(jie)爐的燃(ran)燒器燃(ran)燒。

6、油(you)(you)(you)水分離(li)：將(jiang)熱解液送入油(you)(you)(you)水分離(li)器進(jin)行(xing)分離(li)，獲得熱解油(you)(you)(you)和熱解水。

7、水蒸(zheng)氣制(zhi)備：將分離(li)得到的熱解水和熱解油送(song)入(ru)蒸(zheng)汽鍋爐中，用熱解油直燃裝(zhuang)置對熱解水進行加熱，制(zhi)得180℃的低壓(ya)水蒸(zheng)氣。

8、二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳分(fen)(fen)離：將熱解爐燃燒(shao)器產(chan)生的煙氣送入二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳分(fen)(fen)離器，分(fen)(fen)離出(chu)煙氣中的二(er)氧(yang)化(hua)(hua)碳。

9、氣體(ti)預熱(re)(re)：將(jiang)得到(dao)的水蒸(zheng)氣和二(er)氧化碳通(tong)入加(jia)熱(re)(re)器中進行加(jia)熱(re)(re)，將(jiang)氣體(ti)溫度提(ti)高(gao)到(dao)700～900℃，達到(dao)多段爐活化所(suo)需反應溫度。

10、制備活性(xing)炭(tan)：將熱(re)解炭(tan)和加(jia)熱(re)后的(de)氣體送入多段爐，對熱(re)解炭(tan)進(jin)行活化，獲得(de)活性(xing)炭(tan)。

實施例

以生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)泥為原料，利用生(sheng)活(huo)污(wu)(wu)泥制備(bei)(bei)活(huo)性炭(tan)系統進(jin)行(xing)活(huo)性炭(tan)制備(bei)(bei)的步(bu)驟如下：

(1)將(jiang)12噸(dun)含水率(lv)約80％的(de)生(sheng)活污泥進(jin)行烘干處(chu)理，獲得(de)含水率(lv)低(di)于46％的(de)熱解原料；

(2)將熱(re)(re)(re)(re)解原(yuan)料送入(ru)熱(re)(re)(re)(re)解爐進行熱(re)(re)(re)(re)解，物料均勻布料在盛放盤上，料層厚度為100mm。熱(re)(re)(re)(re)解得到熱(re)(re)(re)(re)解炭(tan)溫度為560℃，熱(re)(re)(re)(re)解油氣溫度為650℃，將產生的熱(re)(re)(re)(re)解炭(tan)送入(ru)多段爐；

(3)將(jiang)熱(re)(re)(re)解產生的熱(re)(re)(re)解油(you)氣(qi)送入冷卻分(fen)離(li)器進行分(fen)離(li)和凈化，從而獲得清(qing)潔的熱(re)(re)(re)解氣(qi)和熱(re)(re)(re)解液；

(4)將(jiang)分離得到(dao)的熱解氣送入燃(ran)燒(shao)器(qi)中(zhong)進行燃(ran)燒(shao)，燃(ran)燒(shao)器(qi)采用蓄(xu)熱式燃(ran)燒(shao)器(qi)，可將(jiang)常溫(wen)空氣溫(wen)度最(zui)高(gao)提高(gao)到(dao)350℃；

(5)將分離(li)得到的熱(re)解液送(song)入油(you)水分離(li)器中進行分離(li)，分別獲得熱(re)解油(you)和(he)熱(re)解水；

(6)將熱(re)解油(you)和熱(re)解水送入蒸汽(qi)鍋(guo)爐裝置(zhi)中，用(yong)熱(re)解油(you)直燃為熱(re)解水供熱(re)獲(huo)得水蒸氣；

(7)將燃燒器(qi)產生(sheng)的煙氣(qi)送入二(er)氧(yang)化碳分(fen)離器(qi)，分(fen)離出煙氣(qi)中的二(er)氧(yang)化碳；

(8)將(jiang)(jiang)步驟(6)得到的水(shui)蒸(zheng)氣和步驟(7)得到的二氧化(hua)碳(tan)送入(ru)加(jia)熱(re)器進行加(jia)熱(re)，將(jiang)(jiang)加(jia)熱(re)后(hou)的氣體送入(ru)多段爐(lu)；

(9)將在步驟(8)中(zhong)獲得的(de)氣體與步驟(2)獲得的(de)熱解炭在多(duo)段爐逆向(xiang)接觸反應(ying)制得活性炭，多(duo)段爐反應(ying)溫度(du)控制在860℃。

本發明(ming)所(suo)述(shu)工藝方法(fa)可(ke)長期平穩操作，上述(shu)生活(huo)污泥制備活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)的產率及其主要性(xing)(xing)質見表1。

表1

需要說明(ming)的(de)(de)(de)是，以(yi)(yi)上(shang)參(can)照附圖(tu)所描述的(de)(de)(de)各個實施(shi)例(li)僅用(yong)以(yi)(yi)說明(ming)本(ben)(ben)(ben)發明(ming)而(er)非(fei)限(xian)制本(ben)(ben)(ben)發明(ming)的(de)(de)(de)范圍(wei)，本(ben)(ben)(ben)領域(yu)的(de)(de)(de)普通技術人員應當理解，在不脫離(li)本(ben)(ben)(ben)發明(ming)的(de)(de)(de)精神和范圍(wei)的(de)(de)(de)前提下(xia)對本(ben)(ben)(ben)發明(ming)進行的(de)(de)(de)修改或者等同替換，均應涵蓋在本(ben)(ben)(ben)發明(ming)的(de)(de)(de)范圍(wei)之內。此外，除(chu)上(shang)下(xia)文另有所指(zhi)外，以(yi)(yi)單數形式出(chu)現的(de)(de)(de)詞(ci)包(bao)括(kuo)復數形式，反之亦然。另外，除(chu)非(fei)特別(bie)說明(ming)，那么任何實施(shi)例(li)的(de)(de)(de)全(quan)(quan)部(bu)(bu)或一部(bu)(bu)分可結(jie)合任何其它實施(shi)例(li)的(de)(de)(de)全(quan)(quan)部(bu)(bu)或一部(bu)(bu)分來使用(yong)。