[发明专利]利用醋糟制备活性炭的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及能源化工领域，具体而言，本发明涉及利用醋糟制备活性炭的方法和系统。

背景技术

醋糟是一种大宗高湿度的固体废弃物。在制醋行业，每天有大量的醋糟产生，它含湿量大、盐度高、散发大量臭气、占用空间资源大、酸性强、自然化解慢，直接对环境造成了严重的污染。为此，对醋糟进行资源化利用，将其变废为宝迫在眉睫。目前，对醋糟的资源化利用还比较少，大多数情况下是将醋糟作为饲料原料、食用菌栽培料或植物无土栽培基质等加以利用。其中，由于醋糟蛋白质含量比较低、粗纤维含量高，所以将醋糟作为饲料时消化率降低、适口性较差；作为食用菌栽培料或植物无土栽培基质存在着使用量较少等问题。

醋糟是生物质的一种，可应用于目前所有生物质的利用技术。目前，国内外生物质利用技术种类繁多、技术复杂多样，总体思路均是将生物质转化为固态、液态或者气态的燃料加以高效利用，其中主要的方法有：直接燃烧技术、生物质转化技术、热化学转化技术、液化技术等。其中直接燃烧技术主要是生物质焚烧发电，可实现生物质的减量化并转化为高品质的电能，但是焚烧污染严重，转化效率低，主要依靠政府补贴，其发展受到制约；生物质转化技术主要包括沼气池和大中型厌氧消化，可实现居民的生活用气、供暖等，但是装置规模小，对原料性质要求较高，分散在乡村缺乏技术指导，容易发生危险；生物质液化技术以提炼植物油、制取乙醇、甲醇为主，但是技术复杂，产品单一，目前成本较高，洁净程度要求高；热化学转化技术主要包括生物质气化、热解技术、闪速热解液化技术等，该技术是目前生物质利用技术中前景较好、环境友好的方法，其中热解技术可实现生物质的彻底减量化、稳定化和资源化利用，醋糟以其特殊的性质，挥发分高、灰分少，热解后可得到高热值的生物油和燃气，高品质的醋糟炭和木醋液，醋糟炭灰分极低，是制备活性炭的优质原料，燃气可满足加热设备自用，生物油和木醋液可作为化学原料加以利用，是目前最有前景的且最符合醋糟特性的利用技术之一。

现有醋糟利用技术存在着环境二次污染、能源消耗量大、产品单一或者产品深加工程度低导致经济价值较低等问题。因而，目前醋糟再利用方法有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出利用醋糟方法和系统。该方法可以将醋糟热解得到的醋糟炭深加工为高附加值的活性炭，并且无需外加能源，低碳环保，特别适合大规模推广。

在本发明的第一方面，本发明提出了一种利用醋糟制备活性炭的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将醋糟进行烘干处理，以便得到醋糟物料；(2)将所述醋糟物料供给至旋转床热解炉进行热解处理，以便得到热解油气和醋糟炭；(3)将所述热解油气供给至气液分离装置进行气液分离处理，以便得到热解气、焦油；(4)将所述焦油作为燃料供给至直燃锅炉，以便得到高温蒸汽；以及(5)将所述醋糟炭和所述高温蒸汽供给至回转式活化炉内，以便对所述醋糟炭进行活化处理，获得活性炭和高温烟气。

由此，根据本发明实施例的利用醋糟制备活性炭的方法通过将烘干后的醋糟供给至旋转床热解炉进行热解处理，得到热解油气和醋糟炭，热解油气经气液分离后，得到热解气、焦油，其中焦油可以作为燃料供给至直燃锅炉，使直燃锅炉燃烧产生高温蒸汽，无需为直燃锅炉外加能源，进而将高温蒸汽和醋糟热解得到的醋糟炭供给至回转式活化炉进行活化处理，得到活性炭和高温烟气。该方法以热解技术为基础，对产品加以充分利用，并且对产品进行深度加工的醋糟绝氧热解制备活性炭，同时副产焦油满足自用的一体化方法可彻底避免二次污染，实现能源自给自足，并且大大增加产品的附加值。

另外，根据本发明上述实施例的利用醋糟制备活性炭的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述旋转床热解炉内具有预热区、过渡区和产气区，使所述醋糟物料依次经过所述预热区、所述过渡区和所述产气区，以便完全所述热解处理，

其中，所述预热区内的温度为低于150摄氏度、所述过渡区内的温度为150-350摄氏度，所述产气区内的温度为350-600摄氏度。由此可以进一步提高热解效率。

在本发明的一些实施例中，(6)将所述热解气的一部分作为燃料分别供给至所述旋转床热解炉内的蓄热式燃烧辐射管。由此，可以进一步降低利用醋糟制备活性炭的方法的能耗。

在本发明的一些实施例中，所述利用醋糟制备活性炭的方法进一步包括：(7)将所述热解气的另一部分作为燃料分别供给至所述回转式活化炉内的催化燃烧器。由此，可以进一步降低利用醋糟制备活性炭的方法的能耗。