CN115215338A - 生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统及方法 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统及方法,包括反应物料预处理单元、反应单元、产物分离单元和循环补给单元,在反应物预处理单元,生物质焦油与孔蚀剂进行预混合及干燥处理,在原料预处理工序后设置反应单元,通过碳化活化反应装置进行反应,气体产物和液相、固相产物分开分离,回收的气体可以循环使用,产物经过中和水洗处理和盐过滤处理后,制备得到目标产物多孔碳。本发明将生物质焦油制备成性能良好的多孔碳,在工业中有重要的应用,同时该装置将反应气回收,余热回收用于其他流程加热,也将反应的盐液回收再利用,达到了降低排放以及生产成本的效果。
Description
技术领域
本发明属于生物质焦油制备多孔碳领域,具体涉及一种生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统及方法。
背景技术
多孔碳材料是具有不同结构的一类碳材料,该类碳材料的孔径一般可是微米级甚至是纳米级,具有很大的比表面积,稳定性好、导电率高、孔隙结构发达。其制备来源丰富,在能源存储和转换、催化、吸附分离等诸多领域都有广泛的应用。多孔碳材料在工业中的应用前景越来越显著,这就要求有好的工艺设备流程来实现生产的高效化和流程化,除了能显著的提高多孔碳材料的生产效率还要提高其性能。近年节能减排要求也在不断提高,对于多孔碳生产也需要达到环保要求,实现低碳排放生产也迫在眉睫。
目前,多孔碳材料的制备方法有模板法和合成法等基本制备方法,但由于制备工艺的不同,得到的多孔碳性能也有很大的差异。传统的碳材料制备多孔碳有物理法,化学法和生物法等方法,但是其制备设备结构组成复杂,设备的负荷较大且制备的成本价格高昂,制备工艺复杂,得到的多孔碳材料性能一般,制备过程容易产生过多排放,不能达到节能减排的目的。
生物质焦油是生物质炼制过程中产生的不可避免的副产物,以芳香族化合物为主,是一种典型的危险废弃物。生物质焦油与煤焦油、沥青等具有一定的相似度,在功能性碳材料制备方面表现出了巨大的潜力。相较于煤焦油等,生物质焦油是一种可再生焦油类资源,其材料化功能化转化也有望为生物质类废弃物的梯级高值化利用带来新的思路。然而现有制备多孔碳的工艺系统处理的原料通常为粉状或块状的煤,木材等,其动力输送装置多以带状输送或气力输送为主,同时设备的搅拌装置主要以固液悬浮搅拌为主。由于设备的局限性,现有工艺较少有能力可以处理煤沥青,生物质焦油等呈液态、粘稠度高的原料。因此,设计开发一种既能满足节能减排需求,又实现废弃生物质焦油的功能化和材料化的多孔碳制备工艺系统是十分必要的。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统及方法,能够解决现有设备工艺无法处理液态及粘稠度高的原料导致的生产效率低,排放高,消耗大的技术难题。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
本发明公开的一种生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,包括反应物料预处理单元、反应单元、产物分离单元和循环补给单元;
所述反应物预处理单元,包括用于向反应单元输送焦油的焦油供给组件,用于反应单元输送孔蚀剂的孔蚀剂供给组件,以及用于混合处理及输送孔蚀剂与焦油的混合运输组件;
所述反应单元,包括碳化活化反应装置,其进料端连接混合运输组件的出料端,其出料端连接产物分离单元;
所述产物分离单元,包括气体分离回收装置、粗产品缓冲存储装置、产品中和水洗装置、盐液过滤装置和产品干燥装置,碳化活化反应装置的进气端连接氩气循环供应装置,出气端与气体分离回收装置相连,碳化活化反应装置的固液反应物出口端与粗产品缓冲存储装置的入口端相连,粗产品缓冲存储装置的出口端通过管路与产品中和水洗装置的入口端相连,产品中和水洗装置的出口端分别通过管路与盐液过滤装置和产品干燥装置相连;
所述循环补给单元,包括盐液回收装置、盐液补给装置、新鲜孔蚀剂补给装置和焦油补给装置,盐液回收装置的入口端与盐液过滤装置相连,出口端通过盐液输送装置连接至盐液补给装置,盐液补给装置与新鲜孔蚀剂补给装置分别通过管路与孔蚀剂供给组件相连,焦油补给装置通过管路与焦油供给组件相连。
优选地,所述孔蚀剂供给组件包括孔蚀剂混合装置和孔蚀剂流量控制装置,所述焦油供给组件包括焦油缓冲存储装置和焦油输送装置;
所述混合运输组件,包括原料混合搅拌装置、原料真空干燥装置、和预处理过的原料缓冲存储装置;所述孔蚀剂混合装置通过管路与原料混合搅拌装置的一个入口端相连,孔蚀剂流量控制装置设置在该管路上,所述焦油缓冲存储装置通过焦油输送装置与原料混合搅拌装置的另一个入口端相连,原料混合搅拌装置的出口端通过原料真空干燥输送装置与原料真空干燥装置的入口端相连,原料真空干燥装置的出口端通过反应原料输送装置与原料缓冲存储装置的入口端相连,原料缓冲存储装置的出口端通过原料输送装置与碳化活化反应装置的进料端相连。
进一步优选地,所述孔蚀剂混合装置和原料混合搅拌装置采用釜式搅拌反应器,原料真空干燥装置采用螺旋斜面回转真空干燥器,焦油输送装置、反应原料输送装置以及原料输送装置均采用螺杆泵。
进一步优选地,在粗产品缓冲存储装置与产品中和水洗装置连接的管路上还设有产品处理流量控制装置,在产品中和水洗装置上分别连接有供水装置和供酸装置。
更进一步优选地,所述孔蚀剂流量控制装置、产品处理流量控制装置、新鲜孔蚀剂补给装置均采用固体物料密封调速出料阀组;所述盐液补给装置、供水装置和供酸装置均为为液体调速出料阀组;所述原料真空干燥输送装置、预处理过的原料输送装置与焦油补给装置均采用粘稠流体专用阀组;上述阀组均与控制终端连接,用于实现工段的阶段性智能控制。
优选地,盐液过滤装置出口端一路与产品干燥装置相连,另一路通过管路连接至盐液回收装置。
优选地,碳化活化反应装置采用移动床反应器,产品干燥装置采用SZG回转真空干燥器,氩气循环供应装置采用气体加压泵,气体分离回收装置采用分子筛气体吸附分离器,盐液输送装置采用液体离心泵,盐液回收装置采用浓缩蒸发器。
本发明还公开了采用上述的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统制备多孔碳的方法,包括以下步骤:
步骤一:通过焦油供给组件加入生物质焦油,通过孔蚀剂供给组件加入孔蚀剂,然后将生物质焦油和孔蚀剂充分搅拌混合后进行真空干燥,得到碳化活化原料;
步骤二:将碳化活化原料输送至碳化活化反应装置中进行两个阶段的碳化活化反应,得到粗产品和反应产生的活化反应气;
步骤三:反应产生的混合气体输送至气体分离回收装置进行处理,将粗产品依次进行中和处理水洗、盐过滤处理,再进行低温干燥,得到产物多孔碳。
反应产生的活化反应气中,主要含有的是氩气以及碳化反应中生成的其他的一些碳氢等化合物,氩气为稀有气体,经过分离可循环利用,而反应得到的碳氢化合物,如一氧化碳等可以在分离后被回收利用。
优选地,步骤一中,孔蚀剂通过盐液补给装置和新鲜孔蚀剂补给装置通过控制合适的流量一起通入孔蚀剂混合装置充分搅拌后通过孔蚀剂流量控制装置通入原料混合搅拌装置中准备搅拌混合;
步骤二中,两个阶段碳化活化反应气通入预处理过的原料输送装置中进行分离,分离出的氩气经氩气循环供应装置循环通入碳化活化反应装置中,其中氩气损失通过控制终端计算后进行补充,分离出的一氧化碳和轻碳氢化合物为流程其他部分提供热量;
步骤三中,中和处理水洗是先通入适量酸进行产品中和,再通入水进行水洗;盐过滤处理是将经过中和和水洗处理的盐液过滤,并将过滤后的盐液送入盐液回收装置中回收,同时过滤的产品通入产品干燥装置中进行干燥。
优选地,步骤一中,生物质焦油和孔蚀剂的质量比为2:1;步骤二中,第一阶段反应为低温反应阶段,温度由室温加热至350℃,第二阶段碳化活化反应为高温反应阶段,温度由350℃继续升至800℃。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明公开的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,包括反应物料预处理单元、反应单元、产物分离单元和循环补给单元,在反应物预处理单元,生物质焦油与孔蚀剂进行预混合及干燥处理,在原料预处理工序后设置反应单元,通过碳化活化反应装置进行反应,气体产物和液相、固相产物分开分离,回收的气体可以循环使用,产物经过中和水洗处理和盐过滤处理后,制备得到目标产物多孔碳。本发明将生物质焦油制备成性能良好的多孔碳,能够合理处理液态及粘稠度高的原料,因此在工业中有重要的应用,同时该装置将反应气回收,余热回收用于其他流程加热,也将反应的盐液回收再利用,达到了降低排放以及生产成本的效果。
本发明基于上述工艺系统制备多孔碳的方法,优势体现在:第一,制备过程使用的是生物质焦油,作为生物质能源利用中的废弃物,获得途径简单经济,通过热化学等手段生产高附加值产品符合绿色环保的发展理念,加速生物质能利用。作为焦油其相比传统多孔碳制备更容易实现流程化设计和处理,应用更加方便快捷。第二,工艺过程采用循环模式,将产生的废气分离回收再利用,例如过程中产生的反应气体可用于燃烧产热,中和水洗的盐可以重新被利用于蚀孔剂当中,大大减少了资源的浪费,达到了节能的良好效果。第三,流程中的设备负荷都比较低,在长期的生产条件下,其性能容易稳定,保证高生产效率。第四,经本发明制备得到的多孔碳材料具有比表面积大,稳定性高,孔状形貌三维交联,孔隙结构发达,同时包含丰富的微孔、介孔、中孔,应用效果更佳,价值更高。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图;
图2为本发明制备得到的多孔碳的结构电镜扫描图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1,本发明公开的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的系统,包括反应物料预处理单元、反应单元、产物分离单元和循环补给单元;
其中,所述反应物预处理单元,包括用于向反应单元输送焦油的焦油供给组件,用于反应单元输送孔蚀剂的孔蚀剂供给组件,以及用于混合处理及输送孔蚀剂与焦油的混合运输组件;
所述孔蚀剂供给组件包括孔蚀剂混合装置1和孔蚀剂流量控制装置2,所述焦油供给组件包括焦油缓冲存储装置3和焦油输送装置4;所述混合运输组件,包括原料混合搅拌装置5、原料真空干燥装置7、和预处理过的原料缓冲存储装置9;所述孔蚀剂混合装置1通过管路与原料混合搅拌装置5的一个入口端相连,孔蚀剂流量控制装置2设置在该管路上,所述焦油缓冲存储装置3通过焦油输送装置4与原料混合搅拌装置5的另一个入口端相连,原料混合搅拌装置5的出口端通过原料真空干燥输送装置6与原料真空干燥装置7的入口端相连,原料真空干燥装置7的出口端通过反应原料输送装置8与原料缓冲存储装置9的入口端相连,原料缓冲存储装置9的出口端通过原料输送装置10与碳化活化反应装置11的进料端相连。
所述反应单元,包括碳化活化反应装置11,其进料端连接混合运输组件的出料端,其出料端连接产物分离单元;
所述产物分离单元,包括气体分离回收装置12、粗产品缓冲存储装置13、产品中和水洗装置18、盐液过滤装置19和产品干燥装置20,碳化活化反应装置11的进气端连接氩气循环供应装置14,出气端与气体分离回收装置12相连,碳化活化反应装置11的固液反应物出口端与粗产品缓冲存储装置13的入口端相连,粗产品缓冲存储装置13的出口端通过管路与产品中和水洗装置18的入口端相连,产品中和水洗装置18的出口端分别通过管路与盐液过滤装置19和产品干燥装置20相连;在粗产品缓冲存储装置13与产品中和水洗装置18连接的管路上还设有产品处理流量控制装置15,在产品中和水洗装置18上分别连接有供水装置16和供酸装置17。
所述孔蚀剂流量控制装置2、产品处理流量控制装置15、新鲜孔蚀剂补给装置24均采用固体物料密封调速出料阀组;所述盐液补给装置23、供水装置16和供酸装置17均为为液体调速出料阀组;所述原料真空干燥输送装置6、预处理过的原料输送装置10与焦油补给装置25均采用粘稠流体专用阀组;上述阀组均与控制终端连接,用于实现工段的阶段性智能控制。
所述循环补给单元,包括盐液回收装置21、盐液补给装置23、新鲜孔蚀剂补给装置24和焦油补给装置25,盐液回收装置21的入口端与盐液过滤装置19相连,出口端通过盐液输送装置22连接至盐液补给装置23,盐液补给装置23与新鲜孔蚀剂补给装置24分别通过管路与孔蚀剂供给组件相连,焦油补给装置25通过管路与焦油供给组件相连。
在可选的实施方式中,上述焦油缓冲存储装置3选用普通的压力储罐即可达到压力要求,因为生物质焦油的粘度非常大,需要足够储量,防止输送出现中断和混入空气影响输送,其后的焦油输送装置实现了焦油量的智能控制,其采用了螺杆泵这种输送高粘度流体的动力机械,可外接上位机进行调节和控制。
在可选的实施方式中,上述孔蚀剂混合装置1可采用混合搅拌釜,配合盐液补给装置23和新鲜孔蚀剂补给装置24可合理配置适合的孔蚀剂。该装置的盐液来自于系统回收和外部补给。
在可选的实施方式中,上述原料混合搅拌装置5采用搅拌釜,且要注意的是该搅拌釜采用锚式搅拌器,因为粘度较大,采用这种搅拌页能更好起到混合作用,搅拌釜可智能加热,以提供合理的原料处理温度,可智能卸料,防止粘壁。
在可选的实施方式中,上述原料干燥装置7采用螺旋斜面回转真空干燥器,该真空干燥装置的优点在于可干燥处理高粘度流体同时能将物质更好的分散,便于进一步反应或处理。
在可选的实施方式中,上述碳化活化反应装置11为移动床反应器,氩气作为保护气吹入床内,氩气由氩气加压泵提供足够的压力,系统中的氩气经过反应气分离装置12可被分离出来同氩气补给一起进入移动床反应器中。采用移动床的目的是防止过大粘度的原料粘壁,同时能严格控制反应条件使得反应达到优化的目的。
在可选的实施方式中,上述碳化活化反应器11阶段控制通过外接电脑,可调整具体的反应时间温度等参数,智能控制其通断从而达到控制反应不同阶段的目的。
具体地,上述生物质焦油碳化活化制备多孔碳的系统,在工作时:
在盐液补给装置23中接上盐液输送装置22和盐液回收装置21,并且盐液回收装置21直接回收盐液过滤装置19中的盐液进行蒸发处理。焦油缓冲储存装置3连接焦油输送装置4控制焦油通入原料混合搅拌装置5。孔蚀剂混合装置1连接了盐液补给装置23和新鲜孔蚀剂补给装置24以用于孔蚀剂混合操作,孔蚀剂经孔蚀剂流量控制装置2通入原料搅拌混合装置5。原料真空干燥输送装置6连接原料混合搅拌装置5,将原料送入原料真空干燥装置7,真空干燥后经过反应原料输送装置8进入反应原料缓冲存储装置9,经原料真空干燥输送装置10将与预处理好的原料送入碳化活化反应装置11。碳化活化反应产生反应混合气经过连接的气体分离回收装置12分离回收。产品处理流量控制装置18前连接产品处理缓冲存储装置13后连接盐液过滤装置19,未处理的产品经中和水洗、过滤后通入产品干燥装置20,经干燥后得到产品多孔碳材料。
下面以某工艺现有的生物质焦油原料300t,欲将其制成多孔碳材料为例,利用本系统的装置生产多孔碳的步骤,具体包括:步骤一:将这些生物质焦油连续通入到焦油缓冲储存罐中,控制压力值在两个大气压上。按照生物质焦油和孔蚀剂2:1的质量比加入适当的孔蚀剂,通过控制器计算每次适当补加新的孔蚀剂。在孔蚀剂搅拌器中充分搅拌后和生物质焦油混合加入到原料混合搅拌器当中进行搅拌。
步骤二:搅拌后的原料需要进一步真空干燥为碳化活化反应做准备,通入螺旋斜面回转真空干燥器中80℃真空干燥10min得到反应原料。
步骤三:采用两步反应法,第一阶段反应为低温反应阶段,温度加热至350℃,第二阶段碳化活化反应高温反应阶段温度继续升至800℃,可于观察孔观察产品状态从而判断反应时间,介于智能化,根据流量可实现反应时间智能控制。
上述反应结束后温度较高,可进行余热的回收利用,降温后的产品进入中和反应器中进行中和反应,中和反应中酸碱度控制也可实现智能控制。产品中和完成即可进行水洗,水洗和中和过程盐液回收进入蒸发器中进行蒸发浓缩,以便再次利用。最后将产品进行回转干燥,在干燥过程中转动且温度保持在60℃低温有利于产品有更好的孔道结构。
采用上述方法制得的多孔碳的孔状形貌三维交联,孔隙结构发达,同时包含丰富的微孔、介孔、中孔,其三维结构电镜扫描结果如图2所示。
综上所述,该生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统将模板法和化学法相结合充分发挥了生物质焦油应用于多孔碳制备当中的优越性,减少了排放和经济能源的消耗,大大降低了生产成本和环境污染。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,其特征在于,包括反应物料预处理单元、反应单元、产物分离单元和循环补给单元;
所述反应物预处理单元,包括用于向反应单元输送焦油的焦油供给组件,用于反应单元输送孔蚀剂的孔蚀剂供给组件,以及用于混合处理及输送孔蚀剂与焦油的混合运输组件;
所述反应单元,包括碳化活化反应装置(11),其进料端连接混合运输组件的出料端,其出料端连接产物分离单元;
所述产物分离单元,包括气体分离回收装置(12)、粗产品缓冲存储装置(13)、产品中和水洗装置(18)、盐液过滤装置(19)和产品干燥装置(20),碳化活化反应装置(11)的进气端连接氩气循环供应装置(14),出气端与气体分离回收装置(12)相连,碳化活化反应装置(11)的固液反应物出口端与粗产品缓冲存储装置(13)的入口端相连,粗产品缓冲存储装置(13)的出口端通过管路与产品中和水洗装置(18)的入口端相连,产品中和水洗装置(18)的出口端分别通过管路与盐液过滤装置(19)和产品干燥装置(20)相连;
所述循环补给单元,包括盐液回收装置(21)、盐液补给装置(23)、新鲜孔蚀剂补给装置(24)和焦油补给装置(25),盐液回收装置(21)的入口端与盐液过滤装置(19)相连,出口端通过盐液输送装置(22)连接至盐液补给装置(23),盐液补给装置(23)与新鲜孔蚀剂补给装置(24)分别通过管路与孔蚀剂供给组件相连,焦油补给装置(25)通过管路与焦油供给组件相连。
2.根据权利要求1所述的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,其特征在于,所述孔蚀剂供给组件包括孔蚀剂混合装置(1)和孔蚀剂流量控制装置(2),所述焦油供给组件包括焦油缓冲存储装置(3)和焦油输送装置(4);
所述混合运输组件,包括原料混合搅拌装置(5)、原料真空干燥装置(7)、和预处理过的原料缓冲存储装置(9);所述孔蚀剂混合装置(1)通过管路与原料混合搅拌装置(5)的一个入口端相连,孔蚀剂流量控制装置(2)设置在该管路上,所述焦油缓冲存储装置(3)通过焦油输送装置(4)与原料混合搅拌装置(5)的另一个入口端相连,原料混合搅拌装置(5)的出口端通过原料真空干燥输送装置(6)与原料真空干燥装置(7)的入口端相连,原料真空干燥装置(7)的出口端通过反应原料输送装置(8)与原料缓冲存储装置(9)的入口端相连,原料缓冲存储装置(9)的出口端通过原料输送装置(10)与碳化活化反应装置(11)的进料端相连。
3.根据权利要求2所述的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,其特征在于,所述孔蚀剂混合装置(1)和原料混合搅拌装置(5)采用釜式搅拌反应器,原料真空干燥装置(7)采用螺旋斜面回转真空干燥器,焦油输送装置(4)、反应原料输送装置(8)以及原料输送装置(10)均采用螺杆泵。
4.根据权利要求2所述的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,其特征在于,在粗产品缓冲存储装置(13)与产品中和水洗装置(18)连接的管路上还设有产品处理流量控制装置(15),在产品中和水洗装置(18)上分别连接有供水装置(16)和供酸装置(17)。
5.根据权利要求4所述的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,其特征在于,所述孔蚀剂流量控制装置(2)、产品处理流量控制装置(15)、新鲜孔蚀剂补给装置(24)均采用固体物料密封调速出料阀组;所述盐液补给装置(23)、供水装置(16)和供酸装置(17)均为为液体调速出料阀组;所述原料真空干燥输送装置(6)、预处理过的原料输送装置(10)与焦油补给装置(25)均采用粘稠流体专用阀组;上述阀组均与控制终端连接,用于实现工段的阶段性智能控制。
6.根据权利要求1所述的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,其特征在于,盐液过滤装置(19)出口端一路与产品干燥装置(20)相连,另一路通过管路连接至盐液回收装置(21)。
7.根据权利要求1所述的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统,其特征在于,碳化活化反应装置(11)采用移动床反应器,产品干燥装置(20)采用SZG回转真空干燥器,氩气循环供应装置(14)采用气体加压泵,气体分离回收装置(12)采用分子筛气体吸附分离器,盐液输送装置(22)采用液体离心泵,盐液回收装置(21)采用浓缩蒸发器。
8.采用权利要求1~9中任意一项所述的生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统制备多孔碳的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:通过焦油供给组件加入生物质焦油,通过孔蚀剂供给组件加入孔蚀剂,然后将生物质焦油和孔蚀剂充分搅拌混合后进行真空干燥,得到碳化活化原料;
步骤二:将碳化活化原料输送至碳化活化反应装置中进行两个阶段的碳化活化反应,得到粗产品和反应产生的活化反应气;
步骤三:反应产生的混合气体输送至气体分离回收装置进行处理,将粗产品依次进行中和处理水洗、盐过滤处理,再进行低温干燥,得到产物多孔碳。
9.根据权利要求8所述的制备多孔碳的方法,其特征在于,步骤一中,孔蚀剂通过盐液补给装置(23)和新鲜孔蚀剂补给装置(24)通过控制合适的流量一起通入孔蚀剂混合装置(1)充分搅拌后通过孔蚀剂流量控制装置(2)通入原料混合搅拌装置(5)中准备搅拌混合;
步骤二中,两个阶段碳化的活化反应气通入预处理过的原料输送装置(10)中进行分离,分离出的氩气经氩气循环供应装置(14)循环通入碳化活化反应装置(11)中,其中氩气损失通过控制终端计算后进行补充,分离出的一氧化碳和轻碳氢化合物为流程其他部分提供热量;
步骤三中,中和处理水洗是先通入适量酸进行产品中和,再通入水进行水洗;盐过滤处理是将经过中和和水洗处理的盐液过滤,并将过滤后的盐液送入盐液回收装置(21)中回收,同时过滤的产品通入产品干燥装置(20)中进行干燥。
10.根据权利要求8所述的制备多孔碳的方法,其特征在于,步骤一中,生物质焦油和孔蚀剂的质量比为2:1;步骤二中,第一阶段反应为低温反应阶段,温度由室温加热至350℃,第二阶段碳化活化反应为高温反应阶段,温度由350℃继续升至800℃。
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CN202210895519.5A CN115215338A (zh) | 2022-07-26 | 2022-07-26 | 生物质焦油碳化活化制备多孔碳的工艺系统及方法 |
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- 2022-07-26 CN CN202210895519.5A patent/CN115215338A/zh active Pending
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