CN107662918A - 一种椰壳或者棕油籽的综合利用方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料制备技术领域，本发明提供一种椰壳或者棕油籽的综合利用方法及设备，方法包括：将所述椰壳或棕油籽壳进行破碎处理，制成破碎物；使所述破碎物发生裂解反应，产生固相物；对所述固相物进行除杂处理和活化反应，制备出活性炭。通过上述方式，本发明能够对固相物进行除杂处理用于去除固相物中灰分，可以有效的减少活性炭中灰分的含量，进而防止灰分在活性炭中易造成二次污染，并制备出高品质的活性炭。
Description
【技术领域】
本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及一种椰壳或者棕油籽的综合利用方法及设备。
【背景技术】
椰壳和棕油籽都是一种富含碳的有机材料。在现代人的生活中，每天都会产生大量的生活垃圾。其中，有相当一部分生活垃圾是椰壳和粽油籽。椰壳和粽油籽作为生活垃圾丢弃，不仅极大的浪费资源，而且也很容易造成环境的污染。
为了减少资源的浪费和环境污染，我们需要找到一种合理利用椰壳或者棕油籽的方法，将椰壳或者棕油籽加工制作成其他可利用的材料，比如：活性炭、可燃油和燃气等。
【发明内容】
鉴于上述问题，本发明提供一种用于合理利用椰壳或者棕油籽的方法及设备。
为了达到上述目的，本发明提供一种椰壳或者棕油籽的综合利用方法，包括：将所述椰壳或棕油籽壳进行破碎处理，制成破碎物；使所述破碎物发生裂解反应，产生固相物；对所述固相物进行除杂处理和活化反应，制备出活性炭。
可选的，在所述使所述破碎物发生裂解反应，产生固相物的步骤之前，所述方法还包括对所述破碎物进行无氧处理。
可选的，所述破碎物经裂解反应后，还产生气相物；所述方法还包括：对所述气相物进行冷凝处理，得到可燃油和不凝气；对所述不凝气进行水液分离处理得到，废水和可燃气。
可选的，所述对所述不凝气进行水汽分离处理得到，废水和可燃气包括：对所述不凝气进行水雾喷淋洗涤处理，去除所述不凝气中的杂质；对水雾喷淋洗涤处理后的不凝气进行进行水液分离处理得到，废水和可燃气。
可选的，对所述固相物进行除杂和活化处理，制备出活性炭的步骤包括：采用水洗涤的方法去除所述固相物中的灰分杂质；将经过去除处理后的固相物加入活化炉中，在活化剂的作用下进行活化反应，反应结束后，制备出活性炭。
本发明还提供一种椰壳或者棕油籽的综合利用设备，包括：破碎机，对椰壳或棕油籽壳进行破碎处理，制成破碎物；裂解反应器，与所述破碎机连接，使所述破碎物发生裂解反应并产生固相物；活化炉，与裂解反应器连接，对所述固相物进行除杂处理和活化反应，制备出活性炭。
可选的，所述活化炭的制备设备还包括进料机，所述进料机的入口与破碎机连接，出口与裂解反应器连接，所述进料机对所述破碎物进行无氧处理。
可选的，所述破碎物经裂解反应后，还产生气相物；所述活化炭的制备设备还包括冷凝器，所述冷凝器的入口与所述裂解反应器的出气口连接；所述冷凝器对所述气相物进行冷凝处理，得到可燃油和不凝气。
可选的，所述活化炭的制备设备还包括气体净化塔；所述气体净化塔的入口与所述冷凝器的出口连接，并且出气口处设有丝网除沫器，出水口处设有袋式粗过滤器和超滤过滤器；所述气体净化塔对所述不凝气进行水液分离处理得到，废水和可燃气。
可选的，所述所述活化炭的制备设备还包括螺旋输料器，所述螺旋输料器的入口与所述裂解反应器的出料口连接，出口与所述活化炉的入口连接。
本发明的有益效果是：通过破碎机将椰壳或棕油籽壳进行破碎处理，制成破碎物。破碎物在裂解反应器中发生裂解反应并产生固相物。在将固相物进行活化反应前，先对固相物进行除杂处理用于去除固相物中灰分，可以有效的减少活性炭中灰分的含量，进而防止灰分在活性炭中易造成二次污染。
进一步，气相物中含有少量的可燃油，经冷凝处理后，可以回收作为燃料使用。
进一步，气相物中的燃气经分离处理后，进入燃气发电机进行燃烧发电，产生的电能可供系统自用，实现节能效果。
【附图说明】
图1为本发明椰壳或者棕油籽的综合利用方法第一实施例的流程图；
图2为本发明椰壳或者棕油籽的综合利用方法第二实施例的流程图；
图3为本发明椰壳或者棕油籽的综合利用设备实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，为本发明椰壳或者棕油籽的综合利用方法第一实施例的流程图，椰壳或者棕油籽的综合利用方法包括：
步骤110：将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成破碎物；
通过破碎机将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成直径小于5cm的小块破碎物。
步骤120：使破碎物发生裂解反应并产生固相物；
裂解反应器为管式反应器，直径为500～750mm，长度为6000～9000mm，其加热方式为电磁加热，电磁线圈缠绕在反应器外壁。破碎物进入裂解反应器，在裂解反应器内发生裂解反应，调节反应温度至400～650℃，经过反应时间为15～30min后产生固相物。
步骤130：对固相物进行除杂处理和活化反应，制备出活性炭；
采用水洗涤的方式去除固相物中含有的灰分，即对固相物进行除杂处理。将经过除杂处理后的固相物加入活化炉中进行活化反应，进而制备出高品质的活性炭。
在本发明实施例中，通过破碎机将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成破碎物。破碎物在裂解反应器中发生裂解反应并产生固相物。在将固相物进行活化反应前，先对固相物进行除杂处理用于去除固相物中灰分，可以有效的减少活性炭中灰分的含量，进而防止灰分在活性炭中易造成二次污染。
为了有效的利用在制备活性炭的过程中产生的其他产物，并减少废水和废气对环境的污染。请参阅图2，为本发明椰壳或者棕油籽的综合利用方法第二实施例的流程图，本发明椰壳或者棕油籽的综合利用方法包括：
步骤110：将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成破碎物；
通过破碎机将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成直径小于5cm的小块椰壳或者棕油籽即破碎物。
步骤140：对破碎物进行无氧处理；
进料机的进料仓为变径筒体，从进料端到出料端内径逐渐缩小，料仓内设置液压驱动杆或者变径螺旋。当使用液压驱动杆时，液压驱动杆将破碎物仓内的破碎物向出料口挤压，破碎物向料仓内径变小的方向聚积，体积变小，排出破碎物中的空气，实现密封无氧进料；当使用变径螺旋杆时，变径螺旋杆在料仓内径缩小的方向上螺距同时变小，螺旋转动带动破碎物向前运动的过程中被挤压压缩，体积变小从而排出破碎物中的空气，实现密封无氧进料。破碎物从进料机排出空气后进料至裂解反应器。
步骤120：使破碎物发生裂解反应并产生固相物和气相物；
破碎物在裂解反应器中发生裂解反应并产生90％的固相物和10％的气相物，其中固相物的30％左右为灰分杂质。
步骤150：对气相物进行冷凝处理，得到可燃油和不凝气；
裂解反应结束后，会产生的气相物，气相物进入冷凝器进行冷凝，冷凝器采用水冷的方式。冷凝过程产生可燃油和不凝气，可燃油经收集后可做燃料。
步骤160：对不凝气进行水液分离处理得到，废水和可燃气。
步骤160的具体步骤为：
步骤161：对不凝气进行水雾喷淋洗涤处理，去除不凝气中的杂质；
步骤162：对水雾喷淋洗涤处理后的不凝气进行进行水液分离处理得到，废水和可燃气。
不凝气进入气体净化塔，净化塔采用水雾喷淋洗涤的方法，去除气体中的灰分杂质，气体净化塔顶部出气口处设有丝网除沫器，用于气液分离即将不凝气中的燃气和水汽分开，避免净化后的气体中夹带有水汽。净化并除水汽后的燃气，进入燃气发电机进行燃烧发电，产生的电能可供系统自用。
不凝气经过气体净化塔的分离处理后产生废水，先调节废水的PH至中性，然后经过袋式粗过滤器去除其中的大颗粒灰分杂质，最后经超滤过滤器净化后排放。
步骤130：对所述固相物进行除杂和活化处理，制备出活性炭
步骤130的具体步骤为：
步骤131：采用水洗涤的方法去除固相物中的灰分杂质；
裂解反应过程产生的固相物，其中30％左右为灰份杂质。固相物从螺旋输料器中导出，外壁采用双层结构，内外壁的夹层通冷却水，对固相物进行冷却处理使其降温至常温。
固相物包括炭黑和灰分杂质，因为炭黑密度比水小，且不溶于水，灰分杂质大多为无机盐类物质，所以采用水洗涤的方法去除灰分杂质。
步骤132：将经过去除处理后的固相物加入活化炉中，在活化剂的作用下进行活化反应，反应结束后，制备出活性炭。
将经过去除处理后的固相物加入活化炉内，调节活化炉的温度在600～850℃的范围内，并加入活化剂，在活化剂的作用下进行2～4小时的活化反应。活化反应结束后的产物即为高品质的活性炭。
在本发明实施例中，通过破碎机将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成破碎物。破碎物以无氧进料的方式进入在裂解反应器中，可以防止破碎物在高温环境中与氧气发生反应，产生二氧化碳。破碎物在裂解反应器中发生裂解反应并产生固相物和气相物。气相物中含有少量的油，经冷凝处理后，可以回收作为燃料使用。气相物中的燃气经分离处理后，进入燃气发电机进行燃烧发电，产生的电能可供系统自用，实现节能效果。在将固相物进行活化反应前，先对固相物进行除杂处理用于去除固相物中灰分，可以有效的减少活性炭中灰分的含量，进而防止灰分在活性炭中易造成二次污染。
本发明又提供一种椰壳或者棕油籽的综合利用设备实施例。如图3所示，椰壳或者棕油籽的综合利用设备100，包括：破碎机10、裂解反应器20和活化炉30。破碎机10，对椰壳或棕油籽壳进行破碎处理，制成破碎物；通过破碎机10将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成直径小于5cm的小块破碎物。裂解反应器20，与破碎机10连接，使破碎物发生裂解反应并产生固相物；裂解反应器20为管式反应器，直径为500～750mm，长度为6000～9000mm，其加热方式为电磁加热，电磁线圈缠绕在反应器外壁。破碎物进入裂解反应器20，在裂解反应器20内发生裂解反应，调节反应温度至400～650℃，经过反应时间为15～30min后产生固相物。活化炉30，与裂解反应器20连接，对固相物进行除杂处理和活化反应，制备出活性炭。
在本发明实施例中，通过破碎机10将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成破碎物。破碎物在裂解反应器20中发生裂解反应并产生固相物。在将固相物进行活化反应前，先对固相物进行除杂处理用于去除固相物中灰分，可以有效的减少活性炭中灰分的含量，进而防止灰分在活性炭中易造成二次污染。
为了有效的利用在制备活性炭的过程中产生的其他产物，并减少废水和废气对环境的污染。椰壳或者棕油籽的综合利用设备还包括进料机40、冷凝器50、气体净化塔60和螺旋输料器70。
进料机40的入口与破碎机10连接，出口与裂解反应器20连接，进料机40对破碎物进行无氧处理。进料机40的进料仓为变径筒体，从入口到出口内径逐渐缩小，料仓内设置液压驱动杆或者变径螺旋。当使用液压驱动杆时，液压驱动杆将破碎物仓内的破碎物向出口挤压，破碎物向料仓内径变小的方向聚积，体积变小，排出破碎物中的空气，实现密封无氧进料；当使用变径螺旋杆时，变径螺旋杆在料仓内径缩小的方向上螺距同时变小，螺旋转动带动破碎物向前运动的过程中被挤压压缩，体积变小从而排出破碎物中的空气，实现密封无氧进料。破碎物从进料机40排出空气后进料至裂解反应器20。
冷凝器50的入口与裂解反应器20的出气口连接。裂解反应器20出口端，上部设有出气口，下部设有固相物出料口。裂解反应结束，会产生约10％的气相物，气相物进入冷凝器50进行冷凝，冷凝器50采用水冷的方式。冷凝过程产生约2％的可燃油，收集后可做燃料。
气体净化塔60的入口与冷凝器50的出口连接，并且出气口处设有丝网除沫器(图未示)，出水口处设有袋式粗过滤器(图未示)和超滤过滤器(图未示)。不凝气进入气体净化塔60，净化塔60采用水雾喷淋洗涤的方法，去除气体中的灰分杂质，气体净化塔60顶部出气口处设有丝网除沫器，用于气液分离即将不凝气中的燃气和水汽分开，避免净化后的气体中夹带有水汽。净化并除水汽后的燃气，进入燃气发电机进行燃烧发电，产生的电能可供系统自用。
不凝气经过气体净化塔60的分离处理后产生废水，先调节废水的PH至中性，然后经过袋式粗过滤器去除其中的大颗粒灰分杂质，最后经超滤过滤器净化后排放。
螺旋输料器70的入口与裂解反应器20的出料口连接，出口与活化炉30的入口连接。螺旋输料器70的外壁采用双层结构，内外壁的夹层通冷却水，对固相物进行冷却处理使其降温至常温。
在本发明实施例中，通过破碎机将椰壳或者棕油籽进行破碎处理，制成破碎物。破碎物以无氧进料的方式进入在裂解反应器中，可以防止破碎物在高温环境中与氧气发生反应，产生二氧化碳。破碎物在裂解反应器中发生裂解反应并产生固相物和气相物。气相物中含有少量的可燃油，经冷凝处理后，可以回收作为燃料使用。气相物中的燃气经分离处理后，进入燃气发电机进行燃烧发电，产生的电能可供系统自用，实现节能效果。在将固相物进行活化反应前，先对固相物进行除杂处理用于去除固相物中灰分，可以有效的减少活性炭中灰分的含量，进而防止灰分在活性炭中易造成二次污染。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种椰壳或者棕油籽的综合利用方法，其特征在于，包括：
将所述椰壳或棕油籽壳进行破碎处理，制成破碎物；
使所述破碎物发生裂解反应，产生固相物；
对所述固相物进行除杂处理和活化反应，制备出活性炭。
2.如权利要求1所述的椰壳或者棕油籽的综合利用方法，其特征在于，
在所述使所述破碎物发生裂解反应，产生固相物的步骤之前，所述方法还包括对所述破碎物进行无氧处理。
3.如权利要求1所述的椰壳或者棕油籽的综合利用方法，其特征在于，
所述破碎物经裂解反应后，还产生气相物；
所述方法还包括：
对所述气相物进行冷凝处理，得到可燃油和不凝气；
对所述不凝气进行水液分离处理得到，废水和可燃气。
4.如权利要求3所述的椰壳或者棕油籽的综合利用方法，其特征在于，
所述对所述不凝气进行水汽分离处理得到，废水和可燃气包括：
对所述不凝气进行水雾喷淋洗涤处理，去除所述不凝气中的杂质；
对水雾喷淋洗涤处理后的不凝气进行进行水液分离处理得到，废水和可燃气。
5.如权利要求1所述的椰壳或者棕油籽的综合利用方法，其特征在于，
对所述固相物进行除杂和活化处理，制备出活性炭的步骤包括：
采用水洗涤的方法去除所述固相物中的灰分杂质；
将经过去除处理后的所述固相物加入活化炉中，在活化剂的作用下进行活化反应，反应结束后，制备出活性炭。
6.一种椰壳或者棕油籽的综合利用设备，其特征在于，包括：
破碎机，对椰壳或棕油籽壳进行破碎处理，制成破碎物；
裂解反应器，与所述破碎机连接，使所述破碎物发生裂解反应并产生固相物；
活化炉，与裂解反应器连接，对所述固相物进行除杂处理和活化反应，制备出活性炭。
7.如权利要求6所述的椰壳或者棕油籽的综合利用设备，其特征在于，所述椰壳或者棕油籽的综合利用设备还包括进料机，所述进料机的入口与破碎机连接，出口与裂解反应器连接，所述进料机对所述破碎物进行无氧处理。
8.如权利要求7所述的椰壳或者棕油籽的综合利用设备，其特征在于，
所述破碎物经裂解反应后，还产生气相物；
所述椰壳或者棕油籽的综合利用设备还包括冷凝器，所述冷凝器的入口与所述裂解反应器的出气口连接；
所述冷凝器对所述气相物进行冷凝处理，得到可燃油和不凝气。
9.如权利要求8所述的椰壳或者棕油籽的综合利用设备，其特征在于，
所述椰壳或者棕油籽的综合利用设备还包括气体净化塔；
所述气体净化塔的入口与所述冷凝器的出口连接，并且出气口处设有丝网除沫器，出水口处设有袋式粗过滤器和超滤过滤器；
所述气体净化塔对所述不凝气进行水液分离处理得到，废水和可燃气。
10.如权利要求7所述的椰壳或者棕油籽的综合利用设备，其特征在于，所述椰壳或者棕油籽的综合利用设备还包括螺旋输料器，所述螺旋输料器的入口与所述裂解反应器的出料口连接，出口与所述活化炉的入口连接。
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| CA2303795A1 (en) * | 2000-03-27 | 2001-09-27 | Zenon Todorski | Process for continuous pyrolysis of wood chips and other cellulosic materials with the objective of maximizing the yield of methanol, other liquid organics, and activated carbon |
| CN101723364A (zh) * | 2010-01-22 | 2010-06-09 | 浙江大学 | 利用等离子体裂解煤固体产物制备活性炭的方法 |
| CN103031136A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-10 | 北京林业大学 | 一种废弃人造板热解多联产综合利用方法 |
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2016
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