一种农林废弃物资源化系统的制作方法

本发明涉及固体废物资源化，特别涉及一种农林废弃物资源化系统。

背景技术：

1、农林废弃物是农业和林业生产过程中产生的副产品，是一种重要的生物质和可再生资源，主要包括秸秆、稻壳、食用菌基质、边角料、薪柴、树皮、花生壳、枝桠柴、卷皮、刨花等。如果不能高效资源化利用，会造成严重的环境污染，甚至对人类健康造成很大危害。

2、农林废弃物不仅是一种固体废弃物，在处理处置时也要注意其资源化属性，露天堆放、填埋和焚烧是常见的农林废弃物处理方式。但是，这些方式都具备“过程不可控性”，很容易导致土地、水体和气体污染等问题，并且忽略了其资源化属性，目前农林废弃的处理处置主要包括：农林废弃物的肥料化利用、农林废弃物的饲料化利用、农林废弃物的基质化利用、农林废弃物的能源化利用以及农林废弃物的原料化利用

3、农林废弃物中含有丰富的固定碳，是一种良好的活性炭制备原料，在此背景下，利用切实可行的新工艺，以农林废弃物为原料制备活性炭具有很好的前景和重大的意义。

4、活性炭的制备包括炭化和活化两个过程。炭化是将原料隔绝空气加热，使其中的非碳元素以气体形式逸出。活化是用不同的活化剂和炭化后的原料进行反应，通过通孔、开孔和增加新孔等过程，使材料内部产生更多孔隙的过程。

5、目前，制备活性炭工艺大多将炭化和活化分步进行，工艺流程较长，且相关设备存在热量分布不均匀导致产品品质降低、在运行过程中存在焦油问题，导致运行不流畅且可能导致环境污染等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种农林废弃物资源化系统，利用流化床将农林废弃物气化技术应用于活性炭生产，解决了传统活性炭生产中工艺流程复杂、稳定性及可靠性差等一系列难题，也可使农林废弃物最大程度的资源化利用。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种农林废弃物资源化系统，包括：依次连接的预处理系统、流化床、旋风分离器、换热器和分离系统；

4、所述预处理系统用于将农林废弃物进行破碎或压缩成型，预处理后的农林废弃物进入所述流化床与活化剂进行逆流接触，发生炭化反应和活化反应生成活性炭；所述活性炭通过所述流化床下部的出料部件进行冷却输送；

5、炭化反应和活化反应生成的燃料气携带未反应的固体颗粒进入旋风分离器，在旋风分离器内实现气固分离，分离后的固体通过所述旋风分离器下部的出料部件进行冷却输送；

6、分离后的热燃气经过所述换热器进行换热，换热后的气体经过所述分离系统回收换热后的气体中的固体，回收后的固体通过所述分离系统下部的出料部件进行冷却输送。

7、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

8、(1)本发明采用流化床做为农林废弃物气、炭联产一体炉，对农林废弃物进行了最大程度的资源化利用。

9、(2)旋风分离器排出的固体是一种活性炭粉末，且品质更为优质，若不进行收集则不利于产品回收，本发明通过旋风分离器对炭化、活化后产生的热燃气(携带半焦颗粒)进行气固分离，并收集分离后的固体，进一步提高了农林废弃物的产率与收益率。

10、(3)换热器排出的热燃气仍携带有部分活性炭，如果直接排出既会对后续设备进行磨损，由不利于产品的回收，本发明通过分离系统对可燃气体进行气固分离，回收活性炭，提高设备寿命。

技术特征：

1.一种农林废弃物资源化系统，其特征在于，包括：依次连接的预处理系统、流化床、旋风分离器、换热器和分离系统；

2.根据权利要求1所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，还包括：蒸汽发生器，所述蒸汽发生器的进口与所述换热器的出口连接，所述蒸汽发生器的出口与所述流化床的进口连接，分离后的热燃气的热量通过所述蒸汽发生器产生水蒸汽，水蒸汽返回流化床。

3.根据权利要求1所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，所述分离系统的出口还与所述流化床的进口连接，换热后的气体经过所述分离系统分离后产生热燃气，所述热燃气的一部分回用至流化床，所述热燃气的另一部分输送至燃烧锅炉。

4.根据权利要求1所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，破碎或压缩成型后的农林废弃物的颗粒粒径≤50mm。

5.根据权利要求1所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，所述活化剂包括空气和水蒸汽。

6.根据权利要求5所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，所述流化床采用平衡通风，，所述空气和所述水蒸汽采用两级送风的方式进入所述流化床。

7.根据权利要求1所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，所述流化床的炉膛工作温度为750～850℃，预处理后的农林废弃物在所述流化床的炉膛内停留时间为30min-1h。

8.根据权利要求1所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，所述分离系统包括二次旋风分离器和陶瓷分离器。

9.根据权利要求1所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，所述农林废弃物包括秸秆、残株、杂草、落叶、果实外壳、藤蔓和树枝，所述农林废弃物的含水率≤20％。

10.根据权利要求1所述的农林废弃物资源化系统，其特征在于，所述旋风分离器下部设置有返料器，所述返料器根据所述旋风分离器的运行状况进行开闭。

技术总结本发明公开了一种农林废弃物资源化系统，涉及固体废物资源化技术领域，包括：依次连接的预处理系统、流化床、旋风分离器、换热器和分离系统；预处理后的农林废弃物进入流化床与活化剂发生炭化反应和活化反应生成活性炭；活性炭通过流化床下部的出料部件进行冷却输送；炭化反应和活化反应生成的燃料气携带未反应的固体颗粒进入旋风分离器，在旋风分离器内实现气固分离，分离后的固体通过旋风分离器下部的出料部件进行冷却输送；分离后的热燃气经过换热器进行换热，换热后的气体经过分离系统回收换热后的气体中的固体，回收后的固体通过分离系统下部的出料部件进行冷却输送。本发明能够使农林废弃物最大程度的资源化利用。技术研发人员：阳绍军,王丹,刘璐,刘淑媛受保护的技术使用者：中科合肥煤气化技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23