专利名称：垃圾焚烧炉耦合活化炉制备高表面活性炭的方法
技术领域：
本发明涉及一种新的高表面活性炭制备方法和提高垃圾焚烧炉经济效益的途径，属于高表面活性炭制备和垃圾焚烧技术。
背景技术：
城市垃圾的无害化处理是受到世界关注的重要课题。我国城市增长速度很快，垃圾处理问题更是一个紧迫任务。垃圾无害化处理的核心技术是焚烧炉。改进焚烧炉的设计可以降低垃圾处理成本，但目前最好的垃圾处理技术的经济水平仍使垃圾无害化处理成为国家的重要负担。解决这个问题的有效途径是设法提高垃圾焚烧过程中的副产品附加值。焚烧炉的直接产物，无论是气相产物还是固相产物(渣)，市场价值都不是很高。因此，如何在垃圾焚烧炉制备高附加值产品，涉及到城市垃圾无害化处理推广的范围和速度，涉及到整个国家的环境保护水平。
另一方面，具有高比表面积和微孔结构的所谓超级活性炭，是清洁能源领域重要的新材料，具有大容量储存天然气和氢气的性能，并且具有特殊的吸附分离性能，是市场急需、但无货源的产品，因为此种活性炭的制备涉及环保和能耗问题。采用化学活化法制备，由于环保要求而使成本过高。采用物理活化法制备，由于反应速度低，时间长造成能耗过高。
发明内容
本专利将高表面活性炭的物理活化炉耦合于垃圾焚烧炉中，利用“废热”提供活化所需温度，利用垃圾焚烧炉尾气提供活化所需氧化剂，从而降低活性炭成本，并为垃圾焚烧炉提供高附加值产品以改善其经济效益。
垃圾焚烧炉的高温部分，至少可以达到摄氏800度以上的高温，可以满足物理法制备高表面活性炭的温度要求，燃烧尾气中含有大量二氧化碳，可以作为活化剂。将活化炉耦合在垃圾焚烧炉的高温部位，使活化炉内温度达到800摄氏度以上，并将一定量的垃圾焚烧炉尾气通入活化炉，在活化炉内即可进行炭材料的炭化和活化过程。活化炉产生的尾气以一氧化碳为主，可以返回焚烧炉燃烧，实现能量的完全利用。加入铁、镍氧化物或钾盐为催化剂，可缩短活化时间。80-160小时后，即可得到高比表面积的活性炭产品。
本发明是通过下述方案加以实现的。将金属材质的卧式活化炉体置于垃圾焚烧炉的适宜温度区，炉内填装制备活性炭的原材料(如椰壳等)，将垃圾焚烧炉的部分尾气引入活化炉。在活化炉尾气出口部分采用CO探测器在线检测其中的CO浓度，采用反馈控制调节进入活化炉的尾气量。控制活化炉的转速，使炉内物料反应均匀。活化炉尾气成份以一氧化碳为主，仍可返回垃圾焚烧炉燃烧。
本发明的优点在于1、同普通的活性炭制备方法相比，无需专设的加热设备，并且显著提高了整个活化过程的热效率，大大降低了活性炭的能耗成本。2、同普通的活性炭制备方法相比，无需专设的氧化剂源，显著降低了原材料成本。3、同普通的垃圾焚烧炉相比，具有高附加值产品，大大提高了垃圾焚烧厂的经济运行状况。
具体实施例方式
根据垃圾焚烧炉的规模和温度适宜区域的尺寸，设计活化炉的长度和炉体直径。炉体一端设置活性炭原料进口和氧化剂(焚烧炉尾气)进口，另一端设置尾气出口及其与焚烧炉燃料进口衔接的管线，以及CO的在线检测与反馈控制系统。该端配置成品炭卸料装置。视活化温度、催化剂的种类和用量，活化时间是80-160小时。
权利要求
1.一种将活化炉与垃圾焚烧炉耦合制备高表面活性炭的方法，其特征在于，卧式活化炉位于垃圾焚烧炉800摄氏度以上的高温部位，焚烧炉尾气作为活化剂，或者辅以铁、镍氧化物或钾盐为催化剂，通过在线检测活化炉尾气成份控制进入活化炉的氧化剂量，活化炉尾气返回垃圾焚烧炉燃烧，活化时间为80-160小时，活性炭比表面积可达2000m2/g以上。
全文摘要
本发明公开了一种将活化炉耦合于垃圾焚烧炉的制备高表面活性炭方法。这种方法的核心是利用垃圾焚烧炉产生的高温,达到活化所需温度,利用焚烧炉尾气作为活化所需的氧化剂,活化炉尾气返回垃圾焚烧炉再次燃烧。其优点是:一方面大幅度降低了高表面活性炭的制备成本,另一方面,具有高附加值的高表面活性炭作为垃圾焚烧炉的副产品,大大提高了垃圾焚烧炉的总体经济效益。
文档编号B09B3/00GK1377826SQ0211791
公开日2002年11月6日 申请日期2002年5月23日 优先权日2002年5月23日
发明者周理, 周亚平 申请人:天津大学