第二干燥器7的蒸汽出口与原料预热器4连接;所述第三干燥器13与水洗器12连接，所述第三干燥器13蒸汽出口与原料预热器4连接。还包括所述装置还包括第一换热器15、第二换热器16和废热锅炉14;所述第一换热器15与活化炉9烟气出口连接，并与炭化炉8烟气进口连接;所述炭化炉8尾气出口与第一换热器15的一端连接，所述第一换热器15的另一端与废热锅炉14燃烧段进口连接;所述废热锅炉14的尾部气体分流器的烟气一端与活化炉9的烟气进口连接，废热锅炉14的尾部气体分流器的水蒸气一端与原料预热器4的蒸汽进口的一端连接；所述第二换热器16的一端与冷却器10冷却下口连接，第二换热器16的另一端与冷却器10的冷却上口连接，第二换热器16的蒸汽出口与原料预热器4连接。还包括第一栗和第二栗;所述第一栗设置于炭化炉8尾气出口与第一换热器15之间；所述第二栗设置于第二换热器16与冷却器10的冷却下口之间。
[0021]年产15万吨活性炭的流程:
如图1所示，中药渣根茎(4084.97 kg/h)首先经过水洗至中性后，置于100°C第一干燥器中烘干24h，然后利用粉碎机将烘干的药渣粉碎，与磷酸溶液(20424.85kg/h，质量分数为60%)混合后进入原料预热器加热至微沸后进入原料混合罐浸泡24h。浸泡完成后经真空过滤机过滤，剩余的磷酸溶液(19898.89kg/h)进入磷酸回收装置，浸泡后的药渣(4595.83kg/h)进入60°C第二干燥器中烘干Ih后进入平均温度400°C炭化炉炭化1min，炭化得率为68%，然后进入平均温度800°C活化炉活化lOmin，活化得率为75%。进入活化炉的循环烟道气流量为120 000 kg /h，循环气温度为900 °C。经换热后通入炭化炉的活化炉尾气温度为475°C。经过炭化活化后药渣即可成为活性炭(2083.34kg/h)，活性炭进入冷却器冷却至室温后先经酸洗塔用稀盐酸酸洗然后进入水洗塔用蒸馏水水洗至中性，然后让活性炭进入100°c第三干燥器中干燥24h，即可得到活性炭产品。
[0022]在该方案中，活性炭产品的碘吸附质可达到668.32mg/g，而一般工艺生产的活性炭碘吸附质约为631.51mg/g。
[0023]在该方案中，除了首次开车阶段需向系统提供热量之外，后续生产所需的能量完全可以靠原料提供，而用传统工艺，则每小时需向炭化炉和活化炉一共提供242905.18 MJ热量。
[0024]本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种节能型中药渣根茎生产活性炭的装置，其特征在于，包括第一水洗器(I)、原料预热器(4)、原料混合罐(5)、真空过滤机(6)、炭化炉(8)、活化炉(9)、冷却器(10)、酸洗器(11)和水洗器(12); 所述第一水洗器(I)与原料预热器(4)连接;所述原料预热器(4)出口与原料混合罐(5)入口连接，原料混合罐(5)出口与真空过滤机(6)入口连接；所述真空过滤机(6)固体出口与炭化炉(8)进料入口连接;所述炭化炉(8)物料出口与活化炉(9)进料入口连接;所述活化炉(9)与冷却器(10)、酸洗器(11)、水洗器(12)顺次连接。2.根据权利要求1所述节能型中药渣根茎生产活性炭的装置，其特征在于，还包括第一干燥器(2)、粉碎机(3)、第二干燥器(7)和第三干燥器(13); 所述第一干燥器(2)与第一水洗器(I)连接;所述第一干燥器(2)蒸汽出口与原料预热器(4)的蒸汽进口的一端连接;所述第一干燥器(2)的物料出口与粉碎机(3)连接，所述粉碎机(3)与原料预热器(4)连接;所述第二干燥器(7)进料入口与真空过滤机(6)固体出口连接，第二干燥器(7)固体出口与炭化炉(8)进料入口连接，所述第二干燥器(7)的蒸汽出口与原料预热器(4)连接;所述第三干燥器(13)与水洗器(12)连接，所述第三干燥器(13)蒸汽出口与原料预热器(4)连接。3.根据权利要求1所述节能型中药渣根茎生产活性炭的装置，其特征在于，还包括所述装置还包括第一换热器(15)、第二换热器(16)和废热锅炉(14); 所述第一换热器(15)与活化炉(9)烟气出口连接，并与炭化炉(8)烟气进口连接;所述炭化炉(8)尾气出口与第一换热器(15)的一端连接，所述第一换热器(15)的另一端与废热锅炉(14)燃烧段进口连接;所述废热锅炉(14)的尾部气体分流器的烟气一端与活化炉(9)的烟气进口连接，废热锅炉(14)的尾部气体分流器的水蒸气一端与原料预热器(4)的蒸汽进口的一端连接；所述第二换热器(16)的一端与冷却器(10)冷却下口连接，第二换热器(16)的另一端与冷却器(10)的冷却上口连接，第二换热器(16)的蒸汽出口与原料预热器(4)连接。4.根据权利要求1所述节能型中药渣根茎生产活性炭的装置，其特征在于，还包括第一栗和第二栗;所述第一栗设置于炭化炉(8)尾气出口与第一换热器(15)之间;所述第二栗设置于第二换热器(16)与冷却器(10)的冷却下口之间。5.—种节能型中药渣根莖生产活性炭的方法，其特征在于，包括如下步骤: 中药渣根茎首先经过水洗至中性后，置于第一干燥器中烘干，然后利用粉碎机将烘干的药渣粉碎，与活化剂混合后进入原料预热器加热至微沸后进入原料混合罐浸泡； 浸泡完成后经真空过滤机过滤，剩余的活化剂进入磷酸回收装置，药渣进入第二干燥器中烘干后进入炭化炉炭化，然后进入活化炉活化;经过炭化活化后药渣即可成为活性炭，活性炭进入冷却器冷却至室温后先经酸洗塔用稀盐酸酸洗然后进入水洗塔用蒸馏水水洗至中性，然后让活性炭进入第三干燥器中干燥，即可得到活性炭产品。6.根据权利要求5所述节能型中药渣根茎生产活性炭的方法，其特征在于，所述活化剂为磷酸溶液;所述磷酸溶液的质量分数为55%?65%;所述磷酸溶液与中药渣根茎的质量比为:磷酸活化剂:中药渣根茎=(4?6):1。7.根据权利要求5所述节能型中药渣根茎生产活性炭的方法，其特征在于，所述第一干燥器的平均温度为100°C~110°C，烘干时间为24?25h;所述原料混合罐的浸泡时间为24?25h;所述第二干燥器的平均温度为55°C~65°C，烘干时间为Ih?1.2h;所述炭化炉平均温度为400°C~450°C，炭化时间为10?13min;所述活化炉平均温度为800°C~850°C，活化时间为10?15min;所述第三干燥器的平均温度为100°C~110°C，烘干时间为24?25h。
【专利摘要】本发明公布了一种节能型中药渣根茎生产活性炭的装置及方法。该装置包括水洗器、干燥器、粉碎机、原料预热器、换热器、原料混合罐、真空过滤机、炭化炉、活化炉、冷却器、废热锅炉；本发明采用磷酸活化法和烟气余热加热物料且供给外界，剩余蒸汽能量还能进入原料预热器中充分利用的方法，解决了单位产量能耗大、废气排放量大、污染环境等问题。本发明中热能利用率大大提升，炭化炉活化炉烟气循环利用，干燥器产生的高温水蒸气也得到了充分利用，故热能利用率很高。
【IPC分类】C01B31/12
【公开号】CN105540584
【申请号】CN201511008937
【发明人】方利国, 李子洋
【申请人】华南理工大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月25日