本实用新型属于环境保护技术领域，具体涉及一种利用芦竹制备生物质炭的系统。
背景技术：
农林生物质废弃物具有来源广泛、可再生周期短、可生物降解、环境友好等诸多优点，是重要的生物质资源。但是这些农林生物质废弃物主要用于直接燃烧产热，此外还有一部分用作饲料、肥料和制浆造纸工业的原料，这些领域的利用量不足农林生物质废弃物重量的50％。由于没有得到有效的转化利用，每年有大量的农林生物质被弃置于自然环境或露天焚烧，既造成了对生态环境的污染，又造成了资源的极大浪费。
现有技术公开了几种利用废弃农作物制备生物质炭的方法，但制备出的生物质炭吸附能力不高，且在制备过程中浪费了很多的热量。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的是利用芦竹加工过程中产生的副产品，通过热解炭化反应将其制备成一种吸附能力强的生物质炭吸附剂，用于处理工业废水，实现废弃物的资源化利用。
本实用新型提供一种利用芦竹制备生物质炭的系统，所述系统包括蓄热式辐射管旋转床热解炉和微波活化装置；
所述蓄热式辐射管旋转床热解炉用于热解芦竹，所述蓄热式辐射管旋转床热解炉设有干燥区和热解区，所述蓄热式辐射管旋转床热解炉设有热解进料口、可燃气入口、空气入口和热解出料口；
所述微波活化装置用于活化制得的热解炭，所述微波活化装置设有微波活化进料口和生物质炭出口，所述微波活化进料口与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的热解出料口相连。
在本实用新型的一个实施例中，所述蓄热式辐射管旋转床热解炉还设有高温油气出口，所述系统还包括燃烧室、余热锅炉和汽轮发电机；
所述燃烧室用于处理高温油气，所述燃烧室设有高温油气入口、空气入口和高温烟气出口，所述高温油气入口与所述蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口相连；
所述余热锅炉用于回收高温烟气的热量，所述余热锅炉设有高温烟气入口、进水口和水蒸气出口，所述高温烟气入口与所述燃烧室的高温烟气出口相连；
所述汽轮发电机用于给所述微波活化装置供电，所述汽轮发电机设有水蒸气入口和冷凝水出口，所述水蒸气入口与所述余热锅炉的水蒸气出口相连。
在本实用新型的一个实施例中，所述高温油气出口设置在所述热解区的顶部。
在本实用新型的一个实施例中，所述辐射管旋转床热解炉采用双螺旋出料机出料。
本实用新型利用汽轮机产生电能，供应微波活化装置活化芦竹生物质炭，增加芦竹生物质炭的吸附能力。
此外，本实用新型将芦竹热解产生的高温油气燃烧，燃烧的高温烟气产过热蒸汽，进行汽轮机发电，回收能量，减少对外来能源的需求，起到了节能减排的效果。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中一种利用芦竹制备生物质炭的系统的示意图。
图中：
100：芦竹破碎装置；101：芦竹入口；102：破碎芦竹出口；
200：蓄热式辐射管旋转床热解炉；201：热解进料口；202：可燃气入口；203：空气入口；204：热解出料口；205：高温油气出口；
300：微波炉；301：微波活化进料口；302：生物质炭出口；303：洗涤出料口；304：洗涤水出口；
400：燃烧室；401：高温油气入口；402：空气入口；403：高温烟气出口；
500：余热锅炉；501：高温烟气入口；502：进水口；503：水蒸气出口；
600：汽轮发电机；601：水蒸气入口；602：冷凝水出口。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。
本实用新型提供的利用芦竹制备生物质炭的系统包括热式辐射管旋转床热解炉和微波活化装置。
本实用新型中，蓄热式辐射管旋转床热解炉用于热解芦竹。蓄热式辐射管旋转床热解炉的热效率高，能达到86％以上。蓄热式辐射管旋转床热解炉设有热解进料口、可燃气入口、空气入口和热解出料口。
为了更好的热解芦竹，蓄热式辐射管旋转床热解炉设置有干燥区和热解区。在这种情况下，高温油气出口最好设置在热解区的顶部，以便更好的排出高温油气和中温烟气。
为了使热解炭更好的排出蓄热式辐射管旋转床热解炉，蓄热式辐射管旋转床热解炉的热解出料口最好设置一出料装置，本实用新型中，该出料装置优选为双螺旋出料机。
本实用新型采用微波活化装置活化制得的热解炭，以提高制得的生物质炭的吸附能力。微波活化装置设有微波活化进料口和生物质炭出口，微波活化进料口与蓄热式辐射管旋转床热解炉的热解出料口相连。
微波场是一个变化频率极高的交变电场，在这种振荡强烈的电场中，一切极性基团都将迅速改变自己的方向而摆动，但因分子本身的热运动和相邻分子的相互作用及分子的惯性，使极性基团随电场变化的摆动受阻，从而在极性基团和分子之间产生巨大的能量。本实用新型采用微波活化装置优选为微波炉。
芦竹热解还会产生高温油气，在现有技术中，一般都将这些高温油气直接送入尾气处理装置进行处理，然而，高温油气带有大量的热量和热解油，这样处理会造成大量的能耗损失。因此，在上述系统的基础上，该系统还可增加燃烧室、余热锅炉和汽轮发电机。
高温油气中的热解油里面带有大量的杂质，要想将其分离出来十分困难，若处理不当，还容易造成环境污染。本实用新型将其燃烧，不仅能有效处理热解油，还能产生热量，用以制备微波活化装置所需的电。
燃烧室用以燃烧高温油气中的热解油。燃烧室设有高温油气入口、空气入口和高温烟气出口，高温油气入口与蓄热式辐射管旋转床热解炉的高温油气出口相连。
余热锅炉用于回收高温烟气的热量，利用高温油气燃烧后产生的高温烟气的热量来制备水蒸气。余热锅炉设有高温烟气入口、进水口和水蒸气出口，高温烟气入口与燃烧室的高温烟气出口相连。
汽轮发电机用于给微波活化装置供电，所用的水蒸气来自余热锅炉制备的水蒸气。汽轮发电机设有水蒸气入口和冷凝水出口，水蒸气入口与余热锅炉的水蒸气出口相连。此外，汽轮发电机与微波活化装置之间通过电线连接。
本实用新型只对整个工艺过程作了简化的介绍，任何一个熟知本领域的技术人员，都可以在本工艺的基础上增减相关的设备来满足要求。
下面参考具体实施例，对本实用新型进行说明。下述实施例中所取工艺条件数值均为示例性的，其可取数值范围如前述实用新型内容中所示。下述实施例所用的检测方法均为本行业常规的检测方法。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种生物质炭的制备系统。该系统包括：芦竹破碎装置100、蓄热式辐射管旋转床热解炉200、微波炉300、燃烧室400、余热锅炉500和汽轮发电机。
芦竹破碎装置100设有芦竹入口101和破碎芦竹出口102。
蓄热式辐射管旋转床热解炉500设有热解进料口501、可燃气入口502、空气入口503、水蒸气入口504、高温油气出口505和芦竹生物质炭吸附剂出口506。其中，热解进料口501与烘干装置400的烘干出料口402相连。蓄热式辐射管旋转床热解炉500设有干燥区和热解区，其中，水蒸气入口504设置在干燥区的底部，高温油气出口505设置在热解区的顶部。
燃烧室600设有高温油气入口601、空气入口602和高温烟气出口603。其中，高温油气入口601与蓄热式辐射管旋转床热解炉500的高温油气出口505相连。
余热锅炉700设有高温烟气入口701、进水口702、中温烟气出口703和水蒸气出口704。其中，高温烟气入口701与燃烧室600的高温烟气出口603相连，水蒸气出口704与蓄热式辐射管旋转床热解炉500的水蒸气入口504相连。
旋转空气预热器800设有中温烟气入口801、空气入口802、低温烟气出口803、预热空气出口804和冷凝水出口805。其中，中温烟气入口801与余热锅炉700的中温烟气出口703相连，预热空气出口804与蓄热式辐射管旋转床热解炉500的空气入口503相连。
尾气处理装置900设有低温烟气入口901和净化气出口902。其中，低温烟气入口901与旋转空气预热器800的低温烟气出口803相连。
利用本实施例提供的系统制备芦竹生物质炭吸附剂，其具体过程如下：
S1：准备长度为4-5cm的芦竹片。
本实施例采用的芦竹原料购自广西桂林星泰公司，芦竹原料含水率38.7wt％。将该芦竹用芦竹破碎装置100破碎成4-5cm的芦竹片。
S2：可燃气、空气和所述芦竹片送入蓄热式辐射管旋转床热解炉200中，先将芦竹片干燥，然后再进行热解。
蓄热式辐射管旋转床热解炉200的干燥区的温度为150℃，其热解区的温度为600℃，热解的时间为45min。
S3：将热解得到的生物质炭送入微波炉300中进行微波活化，制得生物质炭成品。
微波活化的时间为45min。
S4：热解会产生高温油气，将高温油气送入燃烧室400中进行燃烧，得到高温烟气。
S5：将高温烟气与水送入余热锅炉500中进行换热，得到水蒸气；
S6：将水蒸气送入汽轮发电机600中发电，水蒸气变为冷凝水，将冷凝水回收后贮存；将产生的电能用于给微波炉300供电。
分析上述步骤制得的芦竹生物质炭吸附剂的理化性质，其结果如表1所示。
表1芦竹生物炭吸附剂的理化性质
从表1中可以看出，本实用新型提供的系统制备出的芦竹生物质炭吸附剂的比表面积达到了814m2/g，说明其吸附能力相当强。其次，从表1中碘值、亚甲基蓝脱色力两个指标可以看出，按照本实用新型所提供的系统制备出的芦竹生物质炭吸附剂达到了净水活性炭的标准，表明其是一种性能优异的吸附剂。
综上可知，本实用新型利用汽轮机产生电能，供应微波活化装置活化芦竹生物质炭，增加芦竹生物质炭的吸附能力。
此外，本实用新型将芦竹热解产生的高温油气燃烧，燃烧的高温烟气产过热蒸汽，进行汽轮机发电，回收能量，减少对外来能源的需求，起到了节能减排的效果。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本实用新型而非限制本实用新型的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下对本实用新型进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型的范围之内。此外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。