一种木质颗粒气化发电联产活性炭的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108314040A(43)申请公布日2018.07.24(21)申请号201810131588.2(22)申请日2018.02.09(71)申请人南京林业大学地址210037江苏省南京市龙蟠路159号(72)发明人周建斌章一蒙马欢欢成亮(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人王清义(51)Int.Cl.C01B32/336(2017.01)C01B32/324(2017.01)F01D15/10(2006.01)F01K11/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种木质颗粒气化发电联产活性炭的方法(57)摘要本发明针对木质颗粒利用效率、环境效益低的问题，提出了一种木质颗粒气化发电联产活性炭的方法，获得显著经济效益和环境效益。其步骤：将木屑或者木粉成型得到木质颗粒；木质颗粒在气化装置内经过热解、还原、氧化、微活化区四个反应阶段：热解区：以空气作为气化剂，木质颗粒在缺氧条件下预热到230℃，产生了热燃气、小分子有机物以及生物质炭；微活化区：生物质炭以来自于原料、空气及三大素热分解有大量的水分形成的蒸汽作为活化剂，在850-900℃初步活化得到初级活性炭；将热燃气送入锅炉燃烧产生蒸汽推动汽轮机发电或者工业、民用供热；将初级活性炭送入回转活化炉，以蒸汽为活性剂进行活化得到木质活性炭，经过筛分后到成品木质活性炭。CN108314040ACN108314040A权利要求书1/1页1.一种木质颗粒气化发电联产活性炭的方法，其特征在于：该方法工艺步骤：（1）将木屑或者木粉送入成型机成型，得到直径5-8mm，长度20-40mm，密度1.0-1.2g/cm3的木质颗粒；（2）木质颗粒被送入气化装置内，木质颗粒在气化装置内自上而下经过热解、还原、氧化、微活化区四个反应阶段：热解区：以空气作为气化剂，木质颗粒在缺氧的条件下，当预热到230℃左右时，放出大量热量并产生了大量的热燃气、小分子有机物以及生物质炭，热燃气包括可燃气CO、CH4、H2、气态焦油、气态木醋液；还原区：CO2和H2O与生物质炭发生还原反应产生CO和H2；氧化区：生物质炭与氧气发生氧化反应放出大量的热，为还原、热解以及微活化区提供热量；微活化区：生物质炭以来自于原料、空气及三大素热分解有大量的水分形成的蒸汽作为活化剂，在850-900℃的条件下，初步活化得到初级活性炭；（3）将得到的热燃气送入锅炉燃烧产生中温中压蒸汽，蒸汽推动汽轮机发电或者工业、民用供热；（4）将得到的初级活性炭送入回转活化炉，以来自锅炉的蒸汽为活性剂进行活化得到木质活性炭，经过筛分后到成品木质活性炭。2.根据权利要求1所述的一种木质颗粒气化发电联产活性炭的方法，其特征在于：所述的热燃气热值为1000-1300KCAL，可燃气得率1.8-2.5Nm3/（kg木质颗粒）。3.根据权利要求1所述的一种木质颗粒气化发电联产活性炭的方法，其特征在于：所述的初级活性炭比表面积为500-700m2/g；初级活性炭在活化炉内活化时间为1-2小时，得到的木质活性炭的碘吸附值900-1350mg/g，比表面积为1000-1300m2/g，木质活性炭得率0.18kg/（kg木质颗粒）。2CN108314040A说明书1/3页一种木质颗粒气化发电联产活性炭的方法技术领域[0001]本发明涉及的是一种木质颗粒气化发电联产活性炭的方法，属于新能源、活性炭生产交叉领域。背景技术[0002]木屑与木粉是木材加工废弃物，目前主要的用途是制作成木质颗粒作为能源直接燃烧使用，用于民用取暖和生活用能、替代煤作为工业锅炉燃料、作为火力发电燃料、作为生物质直燃锅炉的燃料。[0003]活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和极大比表面积的炭质吸附材料，具有化学稳定性好、机械强度高、使用失效后易再生等特点，它能够适合多相分子直径不一的吸附质，与其他吸附剂相比，可以在更宽的pH值范围内使用。制备活性炭的原料理论上非常丰富，原则上所有含碳材料都可以用来制备活性炭，实际上不同材料的活性炭由于物理化学性能各不同，性能差异也很大。木材作为可再生资源，本身具有多孔性的结构体系，容易活化，微孔结构也容易调整，一般情况下可利用木材、木屑等废弃物为原料。因此，目前木质活性炭占有相当大的比重。[0004]目前，制备木质活性炭的方法主要有物理法和化学法，化学法目前经常使用的是氯化锌活化法和磷酸活化法，一般生产一吨成品化学炭需要化学活化剂0.2-0.3吨，工业盐酸0.5-1.0吨，由于高温活化和酸、水后处理，生产中产生大量的酸性废气和废水，给生态环境造成污染极为严重。有些生产厂家虽然在治理环境污染上也做了不少工作，但终因经费、技术、设备等原因尚