一种生物质双流化床制取活性炭装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种制取活性炭装置，具体是一种生物质双流化床制取活性炭装置。


背景技术：

2.活性炭具有较强的吸附性和催化性能，耐酸碱、耐热、不溶于水和有机溶剂、易再生等优点，是一种环境友好的吸附剂。活性炭广泛应用于食品加工、环境保护、化工、医药和能源等领域。我国2003年活性炭产量达到22万t/a左右，超过美国，居世界第一位，是活性炭生产和出口大国。
3.活性炭主要有粉状、颗粒装和成型式三种类型，根据活性炭材料的发展趋势，活性炭材料逐渐从粉状向颗粒状和成型产品的转变。目前，我国使用的高质量的颗粒活性炭需要大量进口。我国现有生产颗粒活性炭技术和设备大多利用生物质在固定床反应器中间歇热解，然后再进行间歇活化操作，无法进行连续生产，颗粒活性炭的质量难以保证。而且，生物质在固定床反应器中间歇热解产生的燃气热值低，无法满足工业应用。所以，研究应用生物质原料生产活性炭的技术与设备是具有科学和社会价值的，也有许多技术难点等待解决。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种生物质双流化床制取活性炭装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种生物质双流化床制取活性炭装置，包括循环热解流化床、活性炭活化流化床、分离室、旋风分离器、搅拌仓和燃料斗；所述循环热解流化床和活性炭活化流化床之间连接有分离室；旋风分离器设置在分离室的上方；燃料斗和循环热解流化床之间连接有搅拌仓。
7.作为本实用新型进一步的方案：所述燃料斗顶部开口设有密封盖；密封盖顶面固定连接有真空泵；真空泵的输入端通过管道与燃料斗内部连通；燃料斗内水平设有挡板；挡板一端穿过燃料斗侧壁上开设的通孔与对面内侧壁上的固定块顶面接触连接，挡板的另一端设有拉环；挡板的下方平行设有转轴，转轴上交错固定连接若干刀片；转轴的两端分别通过轴承转动连接在燃料斗的侧壁上；转轴的一端穿过燃料斗的侧壁与第一电机的输出端固定连接；第一电机通过电机支架固定连接在燃料斗的外侧壁上。
8.作为本实用新型进一步的方案：所述搅拌仓的右端与循环热解流化床左侧壁的进料口固定连接，搅拌仓的顶面左端与燃料斗底部开口固定连接；搅拌仓内水平设有绞龙；绞龙的旋转轴通过轴承转动连接在内侧壁上；绞龙的旋转轴左端穿过搅拌仓侧壁开设的通孔与从动链轮固定连接；主动链轮固定连接在转轴上；链条套接在从动链轮和主动链轮的外侧。
9.作为本实用新型进一步的方案：所述循环热解流化床内水平设有天然气分流板，
天然气分流板固定连接在循环热解流化床的内侧壁上，天然气分流板上均匀开设有若干通气孔；天然气分流板的上部内侧壁上对称设有一组加热板；循环热解流化床的底端通过管道与送风机的输出端固定连接，送风机的输入端与天然气入口连接；循环热解流化床右侧壁顶端通过管道与旋风分离器的输入端连接；循环热解流化床右侧壁底端通过返料管与分离室的左侧出口固定连接；循环热解流化床内设置有若干石英砂(图中未画出)。
10.作为本实用新型进一步的方案：所述分离室内倾斜设有筛网；筛网的较低端固定连接在返料管的下方内侧壁上，筛网的较高端固定连接在热解焦炭下料管的上方内侧壁上；旋风分离器的底端出口穿过分离室顶面开设的通孔与分离室的顶面固定连接。
11.作为本实用新型进一步的方案：所述旋风分离器的顶端气体出口通过管道与除焦器的左侧底端进气口固定连接；除焦器的右侧顶端设有出气口；出气口固定连接的管道上设有燃气控制阀。
12.作为本实用新型再进一步的方案：所述活性炭活化流化床底端通过支撑腿固定连接在底座上；两端内侧壁上对称固定连接一组加热丝板；加热丝板内设有炉膛；活性炭活化流化床内均匀设有若干通气孔与炉膛连通；活性炭活化流化床的外侧顶面固定连接二氧化碳风机，二氧化碳风机的输入端与二氧化碳入口连接，二氧化碳风机的输出端通过管道与活性炭活化流化床顶面开设的通孔连接；炉膛的底面设置有转盘；转盘的底面固定连接转轴；轴承固定连接在活性炭活化流化床底面开设的通孔内；转轴转动连接在轴承内；转轴的底端固定连接电机的输出端，电机固定连接在活性炭活化流化床的底座上。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
14.真空泵将燃料斗内部抽真空，避免空气混入装置内部，提高了活化的纯度；第一电机带动刀片对生物质燃料进行粉碎以便下一步更好地进行热解和活化工序，提高了生产效率；经过旋风分离器分离出的热解焦炭和石英砂的混合物落入筛网上，合格的热解焦炭经过筛网落入分离室的底部经热解焦炭下料管进入活性炭活化流化床在二氧化碳的吹拂下进行加热活化，未热解完成的生物质燃料和石英砂从筛网的上方经返料管返回到循环热解流化床再次进行热解，实现了连续生产；采用天然气作为热解气体介质，热解后的燃气具有较高热值，具有工业应用价值；燃气进入除焦器实现气体和生物油的分离，系统富产燃气和生物油，提高了系统的经济性。
附图说明
15.图1为生物质双流化床制取活性炭装置的结构示意图。
16.图2为生物质双流化床制取活性炭装置带除焦器的外观图。
17.图中：1、循环热解流化床；2、活性炭活化流化床；3、分离室；4、旋风分离器；5、搅拌仓；6、燃料斗；7、除焦器；11、天然气分流板；12、加热板；13、送风机；14、天然气入口；15、返料管；21、加热丝板；22、炉膛；23、通气孔；24、二氧化碳风机；25、转盘；27、轴承；28、电机；29、热解焦炭下料管；31、筛网；51、绞龙；52、从动链轮； 53、主动链轮；54、链条；61、密封盖；62、真空泵；63、挡板；65、刀片；66、第一电机；71、进气口；72、出气口；73、燃气控制阀。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行
清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种生物质双流化床制取活性炭装置，包括循环热解流化床1、活性炭活化流化床2、分离室3、旋风分离器4、搅拌仓5和燃料斗6；所述循环热解流化床1和活性炭活化流化床2之间连接有分离室3；旋风分离器4设置在分离室3的上方；燃料斗6和循环热解流化床1之间连接有搅拌仓5。
20.所述燃料斗6顶部开口设有密封盖61；密封盖61顶面固定连接有真空泵62；真空泵 62的输入端通过管道与燃料斗6内部连通；燃料斗6内水平设有挡板63；挡板63一端穿过燃料斗6侧壁上开设的通孔与对面内侧壁上的固定块顶面接触连接，挡板63的另一端设有拉环；挡板63的下方平行设有转轴，转轴上交错固定连接若干刀片65；转轴的两端分别通过轴承转动连接在燃料斗6的侧壁上；转轴的一端穿过燃料斗6的侧壁与第一电机66的输出端固定连接；第一电机66通过电机支架固定连接在燃料斗6的外侧壁上。
21.所述搅拌仓5的右端与循环热解流化床1左侧壁的进料口固定连接，搅拌仓5的顶面左端与燃料斗6底部开口固定连接；搅拌仓5内水平设有绞龙51；绞龙51的旋转轴通过轴承转动连接在内侧壁上；绞龙51的旋转轴左端穿过搅拌仓5侧壁开设的通孔与从动链轮52固定连接；主动链轮53固定连接在转轴上；链条54套接在从动链轮52和主动链轮 53的外侧。
22.从燃料斗6顶部加入生物质燃料后盖上密封盖61，打开真空泵62将燃料斗6内部抽真空，避免空气混入装置内部；拉开挡板63，生物质燃料落入刀片65上，打开第一电机 66，第一电机66的输出端带动转轴转动，刀片65对生物质燃料进行粉碎以便下一步更好地进行热解和活化工序；转轴通过链条54带动绞龙51同步转动，绞龙51将粉碎后的生物质燃料进行进一步搅拌并将其推送到循环热解流化床1内进行热解。
23.所述循环热解流化床1内水平设有天然气分流板11，天然气分流板11固定连接在循环热解流化床1的内侧壁上，天然气分流板11上均匀开设有若干通气孔，天然气经过均匀分布的通气孔时可以均匀地分散开更好地发挥热解气体介质的作用；天然气分流板11 的上部内侧壁上对称设有一组加热板12；循环热解流化床1的底端通过管道与送风机13 的输出端固定连接，送风机13的输入端与天然气入口14连接；循环热解流化床1右侧壁顶端通过管道与旋风分离器4的输入端连接；循环热解流化床1右侧壁底端通过返料管15 与分离室3的左侧出口固定连接；循环热解流化床1内设置有若干石英砂(图中未画出)；生物质燃料中无机元素(包括k,na,cl,s,ca,si,p等)含量较高,导致了其在热化学转化利用过程中出现结渣现象,混入部分大颗粒石英砂作为添加剂提供大量表面积来捕捉精细的飞灰聚集物，使之离床，从而防止结渣。
24.送风机13将天然气吹入循环热解流化床1中，经过天然气分流板11的分流均匀地流动于循环热解流化床1中；在一定的风速下，热解焦炭和石英砂混合物会产生剧烈的跳动和翻腾，就像沸腾一样从管道进入旋风分离器4中进行分离。
25.所述分离室3内倾斜设有筛网31；筛网31的较低端固定连接在返料管15的下方内侧壁上，筛网31的较高端固定连接在热解焦炭下料管29的上方内侧壁上；旋风分离器4的底端出口穿过分离室3顶面开设的通孔与分离室3的顶面固定连接；经过旋风分离器4分离出
的热解焦炭和石英砂的混合物落入筛网31上，合格的热解焦炭经过筛网31落入分离室3的底部经热解焦炭下料管29进入活性炭活化流化床2，未热解完成的生物质燃料和石英砂从筛网31的上方经返料管15返回到循环热解流化床1再次进行热解。
26.所述旋风分离器4的顶端气体出口通过管道与除焦器7的左侧底端进气口71固定连接；除焦器7的右侧顶端设有出气口72；出气口72固定连接的管道上设有燃气控制阀73；采用天然气作为热解气体介质，热解后的燃气具有较高热值，具有工业应用价值；燃气进入除焦器7实现气体和生物油的分离，系统富产燃气和生物油，提高了系统的经济性。
27.所述活性炭活化流化床2底端通过支撑腿固定连接在底座上；两端内侧壁上对称固定连接一组加热丝板21；加热丝板21内设有炉膛22；活性炭活化流化床2内均匀设有若干通气孔23与炉膛22连通；活性炭活化流化床2的外侧顶面固定连接二氧化碳风机24，二氧化碳风机24的输入端与二氧化碳入口连接，二氧化碳风机24的输出端通过管道与活性炭活化流化床2顶面开设的通孔连接；二氧化碳风机24将二氧化碳通过管道输送进活性炭活化流化床2内部经过通气孔23均匀流动进炉膛22内部，提高了活化的效率；炉膛22 的底面设置有转盘25；转盘25的底面固定连接转轴；轴承27固定连接在活性炭活化流化床2底面开设的通孔内；转轴转动连接在轴承27内；转轴的底端固定连接电机28的输出端，电机28固定连接在活性炭活化流化床2的底座上；电机28通过转轴带动转盘25转动，加速了活性炭活化的效率。
28.本实用新型的工作原理是：
29.从燃料斗6顶部加入生物质燃料后盖上密封盖61，打开真空泵62将燃料斗6内部抽真空，避免空气混入装置内部；拉开挡板63，生物质燃料落入搅拌仓5内，第一电机66 带动刀片65对生物质燃料进行粉碎以便下一步更好地进行热解和活化工序；链条54带动绞龙51同步转动，绞龙51将粉碎后的生物质燃料进行进一步搅拌并将其推送到循环热解流化床1内进行热解；送风机13将天然气吹入循环热解流化床1中，经过天然气分流板 11的分流均匀地流动于循环热解流化床1中；在一定的风速下，热解焦炭和石英砂混合物会产生剧烈的跳动和翻腾，就像沸腾一样从管道进入旋风分离器4中进行分离；经过旋风分离器4分离出的热解焦炭和石英砂的混合物落入筛网31上，合格的热解焦炭经过筛网 31落入分离室3的底部经热解焦炭下料管29进入活性炭活化流化床2在二氧化碳的吹拂下进行加热活化，未热解完成的生物质燃料和石英砂从筛网31的上方经返料管15返回到循环热解流化床1再次进行热解；采用天然气作为热解气体介质，热解后的燃气具有较高热值，具有工业应用价值；燃气进入除焦器7实现气体和生物油的分离，系统富产燃气和生物油，提高了系统的经济性。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应
包含在本实用新型的保护范围之内。