CN103265026A

CN103265026A - 活性炭生产设备及应用该设备生产活性炭、木醋液、焦油及木煤气的方法

Info

Publication number: CN103265026A
Application number: CN2013100902133A
Authority: CN
Inventors: 朱铭强; 苏印泉; 郑冀鲁; 胡瑞瑞; 尉芹; 李秀红; 张强; 杨芳霞
Original assignee: Northwest A&F University
Current assignee: Northwest A&F University
Priority date: 2013-03-20
Filing date: 2013-03-20
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2033-03-20
Also published as: CN103265026B

Abstract

本发明是关于一种活性炭生产设备及应用该设备生产活性炭、木醋液、焦油及木煤气的方法，其包括：蒸汽发生装置（1）、高温热解反应装置（2）、集成式冷凝装置（3），以上各种设备依次相互连通；集成式冷凝装置（3）中设有冷凝物收集器（306）和不可冷凝气体收集器（309），且该不可冷凝气体收集器（309）与该高温热解反应装置（2）相通。该设备在生产活性炭的同时，对活性炭生产过程中产生的废烟气进行循环利用和开发，提高了活性炭生产的附加值，节约能源，降低原材料消耗，解决了活性炭生产过程中的环境污染问题。

Description

活性炭生产设备及应用该设备生产活性炭、木醋液、焦油及木煤气的方法

技术领域

本发明涉及活性炭生产领域，特别是涉及一种活性炭生产设备及应用该设备生产活性炭、木醋液、焦油及木煤气的方法。

背景技术

活性炭（Activated Carbon）是由含碳物质制造的外观呈黑色、内部空隙结构发达、表面积高、吸附能力强的一类微晶质碳。活性炭具有一定的化学稳定性、机械强度及耐酸碱、耐热等重要性能，使它在食品、化工、国防、医药、环保及农业等诸多领域得到了广泛而重要的应用。目前，活性炭的生产方法主要有化学活化法、物理活化法以及化学物理活化法。物理活化法制备活性炭主要以氧化性气体（CO₂、H₂O、空气等）为活化剂。活化剂与原料内部的碳原子反应生成气体并逸出，这样就会在碳原子处形成孔隙，足够量的碳原子与活化剂反应后，就会产生大量的微孔结构。化学活化是用化学试剂与原材料经过交联或缩聚反应形成微孔结构的过程。化学活化比物理活化生产周期短，且工艺成熟。目前，常用的活化剂有H₃PO₄、NaOH、ZnCl₂等。化学-物理联合活化法是综合物理与化学活化方法的优点，制备高吸附性能活性炭，但目前的技术上存在不足之处，需要进一步研究他们之间相关作用机理，也要开发新的技术装备。

生产活性炭的主要设备有耙式炉、多管炉、斯列普炉、回转炉、闷烧炉、沸腾炉等，不同的设备在生产活性炭过程中对原料的要求、炉体的规格、投资的费用以及对最终活性炭产品的性能有不同的优缺点，但他们总体的特点是活性炭生产过程耗能高，高温反应后产生大量的高温及余热、烟尘及有害气体等，处理费用高、难度大，假如通过烟筒直接排放到大气中，这样不仅降低了能量利用率，同时造成了环境污染。

有鉴于上述现有的活性炭生产设备及应用该设备生产活性炭的方法存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新的活性炭生产设备及应用该设备生产活性炭、木醋液、焦油及木煤气的方法，能够改进一般现有的设备及方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，应用热工学、环境科学、计算机控制技术综合研究设计出一种环保节能型活性炭生产的设备。该设备设计先进、工艺合理、操作安全、自动化程度高；对生产活性炭过程中产生的废烟气进行循环利用和开发，节约能源，降低原材料消耗，对防治环境污染起到了很好的作用。

本发明还提供了一种应用上述设备生产活性炭的方法。

依据本发明提出的活性炭生产设备，其包括：蒸汽发生装置、高温热解反应装置、集成式冷凝装置，以上各种设备依次相互连通；集成式冷凝装置中设有冷凝物收集器和不可冷凝气体收集器，且该不可冷凝气体收集器与该高温热解反应装置相通。

较优地，该冷凝物收集器上设有气阀，其通过气阀调控，经由洗气瓶与该不可冷凝气体收集器相连通；如此设置，可将冷凝物收集器中产生的废烟气收集起来，减少向环境中的排放量。

前述的蒸汽发生装置可包括蒸汽发生器，该蒸汽发生器依次经由安全阀、球阀I、减压阀、第一压力表、流量计、第一钢丝波纹管与该高温热解反应装置中的球阀II连接，但不限于此。

进一步地，该蒸汽发生器最终经由四通阀与该高温热解反应装置中的回转炉连接，该不可冷凝气体收集器经由真空泵、球阀III与该四通阀连接，该四通阀的最后一端（即尚处于未连接状态的一端）依次经由球阀IV、第二压力表与保护性气体贮藏罐相连通。该回转炉可由其他生产活性炭设备所替代，例如耙式炉、多管炉、斯列普炉、闷烧炉、沸腾炉等。

更进一步地，该回转炉经由冷凝旋转套、快接卡箍、第二钢丝波纹管与该集成冷凝装置的集成式冷却水箱连接，该集成式冷却水箱的底部与该冷凝物收集器、该不可冷凝气体收集器分别相连通。

依据本发明提出的应用前述活性炭生产设备生产活性炭的方法，其包括以下步骤：将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器中；将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器中，不可冷凝气体收集器中的一部分不可冷凝气体再送入回转炉中，作为炭活化过程中的保护性气体，另外一部分贮存在气罐中作为燃烧气。

较优地，将该冷凝物收集器中产生的小部分废烟气通过气阀、经过洗气瓶处理后，进一步收集在该不可冷凝气体收集器中，以减少环境污染，同时增加原料利用率。

进一步地，本发明的生产活性炭的方法，依次包括以下步骤：

（1）原料准备和程序设定阶段：将加工好的原料加入回转炉内，关闭加料口，设置回转炉的升温速率和温度范围；其中，第一阶段：升温速率1～15℃/min，温度范围0～600℃；第二阶段：升温速率1～15℃/min，温度范围400～1200℃；第三阶段：停止加热，启动降温程序；

（2）炭活化和反应物收集阶段：打开球阀IV，关闭球阀II，开通从保护性气体贮藏罐中进入的保护性气体，将反应第一阶段产生的高温废烟气，通过冷凝旋转套和快接卡箍由第二钢丝波纹管引入集成式冷凝装置，经过集成式冷却水箱，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器，将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器中，该不可冷凝气体收集器中的一部分不可冷凝气体通过真空泵、球阀III经过四通阀送入回转炉中，作为炭活化过程中的保护性气体；当反应进入第二阶段后，关闭球阀IV，停止从四通阀中进入炉体的保护性气体，打开球阀II，启动蒸汽发生装置，通入气体活化剂，进行第二阶段的炭活化，待反应结束后，进入第三阶段的反应，当反应进入第三阶段后，停止通入气体活化剂，通入保护性气体，停止加热，启动降温程序；

（3）产品收集和后处理阶段：将冷却后的活性炭从回转炉管中取出，经过漂洗、筛选、检测后，进行包装；将冷凝物避光保存，作为下游产品开发的新源料；将不可冷凝气体收集在气管中，作为燃料气储存。

同样，上述方法中的该回转炉也可由其他生产活性炭设备所替代，例如耙式炉、多管炉、斯列普炉、闷烧炉、沸腾炉等。

本发明还提供一种生产木醋液或焦油的方法，其是应用前述的活性炭生产设备，采用木质纤维类生产活性炭的原料，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器中，并进一步分离为木醋液、焦油。具体分离方法可采用现有已知的技术。

另外，本发明再提供一种生产木煤气的方法，其是应用如前述的活性炭生产设备，采用木质纤维类生产活性炭的原料，该不可冷凝气体收集器中收集的气体即为木煤气。

借由上述技术方案，本发明活性炭生产设备及应用该设备生产活性炭、木醋液、焦油及木煤气的方法至少具有下列优点及有益效果：

（1）本设备可以制备以农林废弃物、焦炭、石油焦、各种坚果壳等物质为原料的活性炭以及用于特定气氛保护下的特殊材料。

（2）拓展了生产活性炭的设备和技术，形成了清洁活性炭生产的设备和工艺体系，在制备活性炭的同时收集了木煤气、木醋液和焦油，且再利用自身产生的不可冷凝气体作为反应过程中的保护性气体，提高了生产活性炭的附加值，解决了活性炭生产过程中的环境污染问题。

（3）本设备加热方式为外部辅助加热和物料反应过程中自循环式加热方式相结合，有效的保障物料反应过程中热源的提供，减少了能耗。

（4）通过本设备生产的木醋液也叫植物酸，含有酸、醇、酚、酮等多种有机物的混合物，具有土壤消毒、杀菌、促进植物生长、除草、防虫防腐和除臭等多种作用，可广泛地应用于化工业、林业、农业、畜牧业、食品加工业与医药卫生业。产生的木煤气比一般固体燃料要优越，燃烧过程易调解，燃烧完全，火焰温度高，没有灰渣，且易于输送。产生的焦油经过加工后可以得到多种产品。如抗聚剂、抗氧剂、杂酚油、木馏油、浮选油、合成单宁、木沥青等。这些产品广泛应用于合成橡胶、石油化工、化学工业、采矿、制革、医药、建筑等多种工业部门。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例中活性炭生产设备基本组成示意图。

图2为本发明一实施例中活性炭、木醋液、焦油及木煤气生产的工艺流程图。

1：蒸气发生装置

11：全自动电加热蒸汽发生器 12：安全阀

13：球阀I 14：减压阀

15：第一压力表 16：流量计

17：第一钢丝波纹管

2：高温热解反应装置

21：球阀II 22：四通阀

23：回转炉 24：球阀IV

25：第二压力表 26：保护性气体贮藏罐

3：集成式冷凝装置

301：冷凝旋转套 302：快接卡箍

303：第二钢丝波纹管 304：集成式冷却水箱

305：气阀 306：冷凝物收集器

307、308：洗气瓶 309：不可冷凝气体收集器

310：真空泵 311：球阀III

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的活性炭生产设备及应用该设备生产活性炭、木醋液、焦油及木煤气的方法其具体实施方式、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1

本实施例用于详细说明本发明的该活性炭生产的设备。

由图1所示，一种活性炭生产的设备，包括蒸气发生装置1、高温热解反应装置2、集成式冷凝装置3，以上各种设备依次相互连通。

蒸汽发生装置1主要有全自动电加热蒸汽发生器11，产生的蒸汽经过安全阀12、球阀I13、减压阀14、第一压力表15、流量计16形成压力和流量相对稳定的蒸汽，通过第一钢丝波纹管17与高温热解反应装置2中的球阀II21相连；蒸汽经过高温热解反应装置2中的与该球阀II21相连的四通阀22，进入回转炉23中，与物料进行炭活化反应；反应过程中产生的高温废烟气，通过冷凝旋转套301和快接卡箍302由第二钢丝波纹管303引入集成式冷凝装置3中，经过集成式冷却水箱304，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器306，当采用木质纤维类生产活性炭的原料时，将此冷凝物进一步分离为木醋液、焦油；而当采用其他原料时，此冷凝物即为焦油；冷凝物收集器306中产生的小部分废烟气通过气阀305调控，经过洗气瓶306、307处理后，进一步收集在不可冷凝气体收集器309；生产过程中形成大量的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器309中，该不可冷凝气体收集器309中的一部分不可冷凝气体通过真空泵310，经过球阀III311、四通阀22送入回转炉23中，作为炭活化过程中的保护性气体，另外一部分贮存在气罐中作为燃烧气；保护性气体贮藏罐26中的保护性气体，经过第二压力表25和球阀IV24，通过四通阀22进入回转炉23中，作为物料反应起始阶段的保护性气体。

以下实施例2-6用于详述应用上述设备生产活性炭、木醋液、焦油及木煤气的方法，以下实施例是以木质纤维类生产活性炭的原料如工艺木屑为例进行具体说明，但本发明的范围并不以此为限，对于本发明的活性炭生产设备及应用该设备的活性炭生产方法对原料没有特别限制，只对应用该设备生产木醋液或木煤气时需要求原料为木质纤维类原料。

实施例2

请参阅图1及图2。

（1）原料准备和程序设定阶段：将加工好的工艺木屑加入回转炉23内，关闭加料口，设置回转炉23的升温速率和温度范围。其中，第一阶段：升温速率10℃/min，温度范围0～600℃；第二阶段：升温速率10℃/min，温度范围600～1200℃；第三阶段：停止加热，启动降温程序。

（2）炭活化和反应物收集阶段：打开球阀IV24，关闭球阀II21，开通从保护性气体贮藏罐26中进入的保护性气体，将反应第一阶段产生的高温废烟气，通过冷凝旋转套301和快接卡箍302由第二钢丝波纹管303引入集成式冷凝装置3，经过集成式冷却水箱304，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器306，将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器309中，一部分通过真空泵310、球阀III311经过四通阀22送入回转炉23中，作为炭活化过程中的保护性气体。当反应进入第二阶段后，关闭球阀IV24，停止从四通阀22中进入炉体的保护性气体，打开球阀II21，启动蒸气发生装置，通入气体活化剂，保持蒸气流量为5kg/h，产汽压力小于0.40MPa，进行第二阶段的炭活化；待反应结束后，进入第三阶段的反应。当反应进入第三阶段后，停止通入气体活化剂，通入保护性气体，停止加热，启动降温程序。

（3）产品收集和后处理阶段：将冷却后的活性炭从回转炉管中取出，经过漂洗、筛选、检测后，进行包装；将冷凝物避光保存，作为下游产品开发的新源料；将不可冷凝气体收集在气管中，作为燃烧气储存。该工艺下活性炭的得率为34%，木醋液的得率为31%，焦油得率为12%，木煤气的得率为23%。

实施例3

（1）原料准备和程序设定阶段：将加工好的工艺木屑加入回转炉23内，关闭加料口，设置回转炉23的升温速率和温度范围。其中，第一阶段：升温速率5℃/min，温度范围0～500℃；第二阶段：升温速率10℃/min，温度范围500～1200℃；第三阶段：停止加热，启动降温程序。

（2）炭活化和反应物收集阶段：打开球阀IV24，关闭球阀II21，开通从保护性气体贮藏罐26中进入的保护性气体，将反应第一阶段产生的高温废烟气，通过冷凝旋转套301和快接卡箍302由第二钢丝波纹管303引入集成式冷凝装置3，经过集成式冷却水箱304，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器306，将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器309中，该不可冷凝气体收集器309中的一部分不可冷凝气体通过真空泵310、球阀III311经过四通阀22送入回转炉23中，作为炭活化过程中的保护性气体。当反应进入第二阶段后，关闭球阀IV24，停止从四通阀22中进入炉体的保护性气体，打开球阀II21，启动蒸汽发生装置，通入气体活化剂，保持蒸气流量为8kg/h，产汽压力小于0.50MPa，进行第二阶段的炭活化；待反应结束后，进入第三阶段的反应。当反应进入第三阶段后，停止通入气体活化剂，通入保护性气体，停止加热，启动降温程序。

（3）产品收集和后处理阶段：将冷却后的活性炭从回转炉管中取出，经过漂洗、筛选、检测后，进行包装；将冷凝物避光保存，作为下游产品开发的新源料；将不可冷凝气体收集在气管中，作为燃烧气储存。该工艺下活性炭的得率为32%，木醋液的得率为35%，焦油得率为14%，木煤气的得率为19%。

实施例4

（1）原料准备和程序设定阶段：将加工好的工艺木屑加入回转炉23内，关闭加料口，设置回转炉23的升温速率和温度范围。其中，第一阶段：升温速率15℃/min，温度范围0～600℃；第二阶段：升温速率15℃/min，温度范围600～1200℃；第三阶段：停止加热，启动降温程序。

（2）炭活化和反应物收集阶段：打开球阀IV24，关闭球阀II21，开通从保护性气体贮藏罐26中进入的保护性气体，将反应第一阶段产生的高温废烟气，通过冷凝旋转套301和快接卡箍302由第二钢丝波纹管303引入集成式冷凝装置3，经过集成式冷却水箱304，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器306，将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器309中，该不可冷凝气体收集器309中的一部分不可冷凝气体通过真空泵310、球阀III311经过四通阀22送入回转炉23中，作为炭活化过程中的保护性气体。当反应进入第二阶段后，关闭球阀IV24，停止从四通阀22中进入炉体的保护性气体，打开球阀II21，启动蒸汽发生装置，通入气体活化剂，保持蒸气流量为3kg/h，产汽压力小于0.50MPa，进行第二阶段的炭活化；待反应结束后，进入第三阶段的反应。当反应进入第三阶段后，停止通入气体活化剂，通入保护性气体，停止加热，启动降温程序。

（3）产品收集和后处理阶段：将冷却后的活性炭从回转炉管中取出，经过漂洗、筛选、检测后，进行包装；将冷凝物避光保存，作为下游产品开发的新源料；将不可冷凝气体收集在气管中，作为燃烧气储存。该工艺下活性炭的得率为33.5%，木醋液的得率为30.5%，焦油得率为16%，木煤气的得率为20%。

实施例5

（1）原料准备和程序设定阶段：将加工好的工艺木屑加入回转炉23内，关闭加料口，设置回转炉23的升温速率和温度范围。其中，第一阶段：升温速率1℃/min，温度范围0～500℃；第二阶段：升温速率1℃/min，温度范围500～1200℃；第三阶段：停止加热，启动降温程序。

（2）炭活化和反应物收集阶段：打开球阀IV24，关闭球阀II21，开通从保护性气体贮藏罐26中进入的保护性气体，将反应第一阶段产生的高温废烟气，通过冷凝旋转套301和快接卡箍302由第二钢丝波纹管303引入集成式冷凝装置3，经过集成式冷却水箱304，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器306，将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器309中，该不可冷凝气体收集器309中的一部分不可冷凝气体通过真空泵310、球阀III311经过四通阀22送入回转炉23中，作为炭活化过程中的保护性气体。当反应进入第二阶段后，关闭球阀IV24，停止从四通阀22中进入炉体的保护性气体，打开球阀II21，启动蒸汽发生装置，通入气体活化剂，保持蒸气流量为4kg/h，产汽压力小于0.50MPa，进行第二阶段的炭活化；待反应结束后，进入第三阶段的反应。当反应进入第三阶段后，停止通入气体活化剂，通入保护性气体，停止加热，启动降温程序。

（3）产品收集和后处理阶段：将冷却后的活性炭从回转炉管中取出，经过漂洗、筛选、检测后，进行包装；将冷凝物避光保存，作为下游产品开发的新源料；将不可冷凝气体收集在气管中，作为燃烧气储存。该工艺下活性炭的得率为29.5%，木醋液的得率为34.5%，焦油得率为14.5%，木煤气的得率为21.5%。

实施例6

（1）原料准备和程序设定阶段：将加工好的工艺木屑加入回转炉23内，关闭加料口，设置回转炉23的升温速率和温度范围。其中，第一阶段：升温速率1℃/min，温度范围0～400℃；第二阶段：升温速率10℃/min，温度范围400～1200℃；第三阶段：停止加热，启动降温程序。

（2）炭活化和反应物收集阶段：打开球阀IV24，关闭球阀II21，开通从保护性气体贮藏罐26中进入的保护性气体，将反应第一阶段产生的高温废烟气，通过冷凝旋转套301和快接卡箍302由第二钢丝波纹管303引入集成式冷凝装置3，经过集成式冷却水箱304，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器306，将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器309中，该不可冷凝气体收集器309中的一部分不可冷凝气体通过真空泵310、球阀III311经过四通阀22送入回转炉23中，作为炭活化过程中的保护性气体。当反应进入第二阶段后，关闭球阀IV24，停止从四通阀22中进入炉体的保护性气体，打开球阀II21，启动蒸气发生装置，通入气体活化剂，保持蒸气流量为10kg/h，产汽压力为0～0.50MPa，进行第二阶段的炭活化；待反应结束后，进入第三阶段的反应。当反应进入第三阶段后，停止通入气体活化剂，通入保护性气体，停止加热，启动降温程序。

（3）产品收集和后处理阶段：将冷却后的活性炭从回转炉管中取出，经过漂洗、筛选、检测后，进行包装；将冷凝物避光保存，作为下游产品开发的新源料；将不可冷凝气体收集在气管中，作为燃烧气储存。该工艺下活性炭的得率为33%，木醋液的得率为39%，焦油得率为11%，木煤气的得率为16%。

前述实施例中，所述的蒸汽发生装置1中蒸汽发生器11的产汽量为0～80kg/h，产汽压力为0～0.50MPa；安全阀12可以监控蒸汽发生器的安全生产，防止过大气压造成的不稳定事故；球阀I13可以控制进入下一阶段的蒸汽量；减压阀14的压力范围为小于0.50Mpa，第一压力表15的测定范围为0～1.0Mpa，通过调控减压阀14和第一压力表15有效的保护了流量计16，防止由于气压不稳定造成对流量计的破坏，促使其产生稳定的蒸汽，以备后续的反应进行。

所述的高温热解反应装置2中的四通阀22，既可以在物料在炭活化阶段，通入外界保护性气体和自身反应产生的不可冷凝气体，也可以在物料进行炭活化阶段通入气体活化剂(如CO₂、H₂O、空气等)，用量为30～75kg/h；回转炉23中物料炭活化温度为200～1200℃，反应时间为1～6h。

所述的集成式冷凝装置3中的冷凝旋转套301既可以降低进入冷凝装置中的废烟气的温度，防止由于废烟气温度过高而逸出，也可以保护由于温度过高形成对冷凝装置的破坏；不可冷凝气体收集装置收集的气体主要为木煤气，既可以作为炭活化过程中的保护性气体，也可以作为清洁燃料；冷凝物收集器收集的物质主要有木醋液、焦油。

按照本发明活性炭生产设备制备的活性炭，其性能指标与标准指标相比列在表1中。

表1应用本发明的活性炭生产设备制备的活性炭的检测结果与标准指标的对照表

表中的标准指标是根据HG3-1290-80公布的中华人民共和国化学工业部，活性炭部颁标准，检测结果是本发明检测的测试项目指标。从表1可以看到利用本发明的活性炭生产设备制备的活性炭，主要性能指标吸附量大于部颁标准。因此，本发明所提供的使用本发明的活性炭生产设备制备活性炭的方法工艺流程完善，产品质量符合后超过部颁标准。

按照本发明的活性炭生产设备制备的木醋液，其性质：pH为1～3，总酸含量为3%～14%，密度为：1～2g·mL^-1，折光率为1～42%，对其木醋液化学成分进行分析结果如下：

表2木醋液原液化学成分的GC-MS分析结果

按照本发明的活性炭生产设备制备的焦油，为褐色粘稠液体，相对密度（20℃）0.8～1.2，恩氏粘度240～300。

按照本发明的活性炭生产设备制备的木煤气，火焰温度为600℃～1300℃。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种活性炭生产设备，其特征在于其包括：蒸汽发生装置（1）、高温热解反应装置（2）、集成式冷凝装置（3）,以上各种设备依次相互连通；集成式冷凝装置（3）中设有冷凝物收集器（306）和不可冷凝气体收集器（309），且该不可冷凝气体收集器（309）与该高温热解反应装置（2）相通。

2.根据权利要求1所述的活性炭生产设备，其特征在于该冷凝物收集器（306）上设有气阀（305），该冷凝物收集器（306）经由洗气瓶（307、308）与该不可冷凝气体收集器（309）相连通。

3.根据权利要求1或2所述的活性炭生产设备，其特征在于该蒸汽发生装置（1）包括蒸汽发生器（11），该蒸汽发生器（11）依次经由安全阀（12）、球阀I（13）、减压阀（14）、第一压力表（15）、流量计（16）、第一钢丝波纹管（17）与该高温热解反应装置（2）中的球阀II（21）连接。

4.根据权利要求3所述的活性炭生产设备，其特征在于该蒸汽发生器（11）最终经由四通阀（22）与该高温热解反应装置（2）中的回转炉（23）连接，该不可冷凝气体收集器（309）经由真空泵（310）、球阀III（311）与该四通阀（22）连接，该四通阀的最后一端依次经由球阀IV（24）、第二压力表（25）与保护性气体贮藏罐（26）相连通。

5.根据权利要求4所述的活性炭生产设备，其特征在于该回转炉（23）经由冷凝旋转套（301）、快接卡箍（302）、第二钢丝波纹管（303）与该集成冷凝装置（3）的集成式冷却水箱（304）连接，该集成式冷却水箱（304）的底部与该冷凝物收集器（306）、该不可冷凝气体收集器（309）分别相连通。

6.根据权利要求4或5所述的活性炭生产设备，其特征在于该回转炉（23）由耙式炉、多管炉、斯列普炉、闷烧炉或沸腾炉所替代。

7.一种应用如权利要求1-5任一权利要求所述的活性炭生产设备生产活性炭的方法，其特征在于其包括以下步骤：将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器（306）中；将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器（309）中，不可冷凝气体收集器（309）中的一部分不可冷凝气体再送入回转炉中，作为炭活化过程中的保护性气体，另外一部分贮存在气罐中作为燃烧气。

8.根据权利要求7所述的生产活性炭的方法，其特征在于将该冷凝物收集器（306）中产生的小部分废烟气通过气阀（305）调控，经过洗气瓶（307、308）处理后，进一步收集在该不可冷凝气体收集器（309）中。

9.根据权利要求7所述的生产活性炭的方法，其特征在于其依次包括以下步骤：

（1）原料准备和程序设定阶段：将加工好的原料加入回转炉（23）内，关闭加料口，设置回转炉（23）的升温速率和温度范围；其中，第一阶段：升温速率1～15℃/min，温度范围0～600℃；第二阶段：升温速率1～15℃/min，温度范围400～1200℃；第三阶段：停止加热，启动降温程序；

（2）炭活化和反应物收集阶段：打开球阀IV（24），关闭球阀II（21），开通从保护性气体贮藏罐（26）中进入的保护性气体，将反应第一阶段产生的高温废烟气，通过冷凝旋转套（301）和快接卡箍（302）由第二钢丝波纹管（303）引入集成式冷凝装置（3），经过集成式冷却水箱（304），将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器（306），将最终形成的不可冷凝气体，收集在不可冷凝气体收集器（309）中，该不可冷凝气体收集器（309）中的一部分不可冷凝气体通过真空泵（310）、球阀III（311）经过四通阀（22）送入回转炉（23）中，作为炭活化过程中的保护性气体；当反应进入第二阶段后，关闭球阀IV（24），停止从四通阀（22）中进入炉体的保护性气体，打开球阀II（21），启动蒸汽发生装置，通入气体活化剂，进行第二阶段的炭活化，待反应结束后，进入第三阶段的反应，当反应进入第三阶段后，停止通入气体活化剂，通入保护性气体，停止加热，启动降温程序；

10.根据权利要求7至9任一权利要求所述的生产活性炭的方法，其特征在于该回转炉（23）由耙式炉、多管炉、斯列普炉、闷烧炉或沸腾炉所替代。

11.一种生产木醋液或焦油的方法，其特征在于应用如权利要求1-6任一权利要求所述的活性炭生产设备，采用木质纤维类生产活性炭的原料，将能够冷却的物质收集在冷凝物收集器（306）中，并进一步分离为木醋液、焦油。

12.一种生产木煤气的方法，其特征在于应用如权利要求1-6任一权利要求所述的活性炭生产设备，采用木质纤维类生产活性炭的原料，该不可冷凝气体收集器（309）中收集的气体即为木煤气。