[发明专利]一种山楂核热解制取烟熏液并联产活性炭的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物质的资源化利用，特别涉及颗粒状生物质(如山楂核)的热解多联产装置及方法。

背景技术

近年来山楂核烟熏液的食用和医用价值越来越被重视。以山楂核烟熏液为原料制作的烟熏香料是国家认可的食品添加剂，用于制作食品，烟香浓郁，留香持久。山楂核烟熏液具有明显的杀菌、消毒和抑菌作用，用于配制软膏、霜剂，治疗湿疹、神经性皮炎、烧伤等具有明显疗效，且对皮肤黏膜无刺激、无毒副作用。山楂核烟熏液无论在食用还是医用都具有很好市场前景。

市场上生产烟熏液多采用静态釜干馏设备，静态釜又分为两种：一种是加热棒在釜体内部，直接对物料加热的内加热釜；另一种是加热棒在釜体外部，间接对物料加热的外加热釜。内加热釜容易使物料烧焦，存在干馏得到的可燃气体与加热棒接触发生爆炸的隐患；外加热釜由于物料静止，加热速率慢，生产效率低。目前绝大多数的干馏炉采用固定床式，即原料间歇式送入炉膛，电加热升温，每次加热大约24小时，约等48小时才能开炉取料。周期长，工人劳动强度大，严重制约了设备的自动化操作水平。电加热丝作为加热元件与物料直接接触，传热传质不畅，在加热过程中物料易在高温条件下与炉丝发生反应，甚至腐蚀炉丝而损坏设备，增加了生产成本，降低了生产效率。

山楂核热解过程产生的热解气直接排空或烧掉不仅造成了资源和能源的极大浪费，而且对环境也产生了一定的污染，有明显的节能减排潜力。山楂核热解半焦基本保持了原来的大小，可以制备高品质活性炭。目前，热解半焦由于缺乏有效的制备活性炭的手段，只能作为原料低价外卖给活性炭厂，严重限制了半焦的高附加值利用，若企业能自主利用废料生产活性炭，则无疑会形成新的效益增长点，有效拓展和延伸产品产业链，给企业带来显著的经济效益(半焦1000元/t，活性炭5000元/t)。

传统的方法制炭和活化过程是分开的，中间需要人工转移，劳动强度大，处理效率低，这种生产方法已不再适应现代对活性炭的旺盛需求。一种集物料干燥、热解炭化、活化一体的，连续型、运行可靠、节能环保的大型商业生产设备备受关注，基于此理念，有不少类似的炭化活化炉的专利申请。

申请号为201420380525.8的一种新型的生物质连续热解炉的专利提出的新型热解炉可以实现生物质颗粒料连续流化热解气化，生产负荷连续可调。但是该专利注重热解炉的连续气化上，没有涉及热解产物的综合利用以及联产活性炭。申请号为201320171335.0的固体含碳物干燥、炭化、活化一体化设备的专利提出了炉型为竖井式，由干燥段、炭化段，活化段、冷却段、卸料段和若干过渡段组成的一体炉。该系统优点是利用了物料自重下落的原理设计一体炉，结构简单。但是该申请重点关注如何生产活性炭，没有考虑到热解多相产物的价值和资源化综合利用问题。申请号为201220003775.0的专利提出了一种竖式低温干馏炉，只关注物料的干馏炭化，将炭化产物外排，没有涉及活性炭的制备问题，产品单一。申请号为98101798.3的专利提出了一种利用煤炭直立炉生产活性炭的方法，其目的是为了生产煤质活性炭。其他如200620104189.X的专利提出了一种炭化活化一体炉以生产活性炭,200910209698.7，200910301585，200910310173.2，201110225201.8上述专利申请均基于类似的目的提出了一种炭化活化炉，主要目的均为了制取活性炭，对于其他热解产物的利用及整套系统的热平衡及余热利用缺乏系统考虑。

综上所述，大多数的研究者只关注与热解过程本身或只关注于某一特定产物，缺乏对全部热解产物进行多联产综合利用的技术及系统。

发明内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一是提供一种山楂核热解制取烟熏液并联产活性炭的装置。

本发明的目的之二是提供一种山楂核热解制取烟熏液并联产活性炭的制备方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种山楂核热解制取烟熏液并联产活性炭的装置，该装置包括进料斗、干燥室、热解炉、活化炉、气体冷凝系统、气柜、燃烧器、活性炭冷却出料系统、尾气处理装置，进料斗经由干燥室与热解炉的物料进口相连，热解炉上部的热解气出口与气体冷凝系统入口相连，热解炉下部的半焦出口与活化炉半焦入口相连，活化炉的活性炭出口与活性炭冷却出料系统的入口相连，气体冷凝系统的气体出口分别经由气柜、燃烧器与活化炉高温烟气入口相连通，活化炉上部的高温烟气出口经由高温烟气管道与热解炉下部的高温烟气入口连接，热解炉上部的低温烟气出口经由低温烟气管道与干燥室下部的低温烟气入口相连，干燥室的烟气出口与尾气处理装置连接。