本實用新型屬于環(huán)境保護技術(shù)領域，具體涉及一種制備蘆竹生物質(zhì)吸附劑的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
農(nóng)林生物質(zhì)廢棄物具有來源廣泛、可再生周期短、可生物降解、環(huán)境友好等諸多優(yōu)點，是重要的生物質(zhì)資源。但是這些農(nóng)林生物質(zhì)廢棄物主要用于直接燃燒產(chǎn)熱，此外還有一部分用作飼料、肥料和制漿造紙工業(yè)的原料，這些領域的利用量不足農(nóng)林生物質(zhì)廢棄物重量的50％。由于沒有得到有效的轉(zhuǎn)化利用，每年有大量的農(nóng)林生物質(zhì)被棄置于自然環(huán)境或露天焚燒，既造成了對生態(tài)環(huán)境的污染，又造成了資源的極大浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的主要目的是利用蘆竹加工過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，通過熱解炭化反應將其制備成一種吸附能力強的生物質(zhì)吸附劑，用于處理工業(yè)廢水，實現(xiàn)廢棄物的資源化利用。
本實用新型提供一種制備蘆竹生物質(zhì)吸附劑的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括浸泡裝置、洗滌裝置、烘干裝置和蓄熱式輻射管固定床熱解爐；
所述浸泡裝置設有浸泡進料口、浸泡液入口和浸泡出料口；
所述洗滌裝置設有洗滌進料口、洗滌水入口和洗滌出料口，所述洗滌進料口與所述浸泡裝置的浸泡出料口相連；
所述烘干裝置設有烘干進料口、高溫煙氣入口、烘干出料口和水蒸氣出口，所述烘干進料口與所述洗滌裝置的洗滌出料口相連；
所述蓄熱式輻射管固定床熱解爐設有熱解進料口、煙氣入口、可燃氣入口、空氣入口、生物質(zhì)吸附劑出口，所述熱解進料口與所述烘干裝置的烘干出料口相連。
在本實用新型的一個實施例中，所述蓄熱式輻射管固定床熱解爐還設有高溫油氣出口，所述系統(tǒng)還包括燃燒室；
所述燃燒室設有高溫油氣入口、空氣入口和高溫煙氣出口，所述高溫油氣入口與所述蓄熱式輻射管固定床熱解爐的高溫油氣出口相連，所述高溫煙氣出口與所述烘干裝置的高溫煙氣入口相連。
在本實用新型的一個實施例中，所述燃燒室的高溫煙氣出口還與所述蓄熱式輻射管固定床熱解爐的煙氣入口相連。
在本實用新型的一個實施例中，所述高溫油氣出口設置在所述蓄熱式輻射管固定床熱解爐的頂部，所述煙氣入口設置在所述蓄熱式輻射管固定床熱解爐的底部。
本實用新型在高溫條件下利用煙氣來活化蘆竹生物質(zhì)炭，提高了蘆竹生物質(zhì)吸附劑的吸附能力。
此外，本實用新型利用自身產(chǎn)生的高溫油氣燃燒產(chǎn)生的熱量來對洗滌后的蘆竹進行干燥，提高了能源的使用效率，減少了對外來能源的需求，起到了節(jié)能減排的作用。
附圖說明
圖1為本實用新型一實施例中一種蘆竹生物質(zhì)吸附劑的制備系統(tǒng)的示意圖。
圖中：
100：蘆竹破碎裝置；101：蘆竹入口；102：破碎蘆竹出口；
200：浸泡裝置；201：浸泡進料口；202：浸泡液入口；203：浸泡出料口；204：廢棄液出口；
300：洗滌裝置；301：洗滌進料口；302：洗滌水入口；303：洗滌出料口；304：洗滌水出口；
400：烘干裝置；401：烘干進料口；402：烘干出料口；403：高溫煙氣入口；404：水蒸氣出口；
500：蓄熱式輻射管固定床熱解爐；501：熱解進料口；502：可燃氣入口；503：空氣入口；504：高溫煙氣入口；505：高溫油氣出口；506：生物質(zhì)吸附劑出口；
600：燃燒室；601：高溫油氣入口；602：空氣入口；603：第一高溫煙氣出口；604：第二高溫煙氣出口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。
本實用新型提供的制備蘆竹生物質(zhì)吸附劑的系統(tǒng)包括浸泡裝置、洗滌裝置、烘干裝置和蓄熱式輻射管固定床熱解爐。
本實用新型中，浸泡裝置用于對蘆竹進行預處理，破壞蘆竹細胞中的木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)，以達到“軟化”蘆竹的目的，有利于后續(xù)熱解。浸泡裝置設有浸泡進料口、浸泡液入口和浸泡出料口。
洗滌裝置用于清洗從浸泡裝置中排出的帶有浸泡液的蘆竹。本實用新型中，洗滌所用的洗滌液為清水。洗滌裝置設有洗滌進料口、洗滌水入口和洗滌出料口，洗滌進料口與浸泡裝置的浸泡出料口相連。
烘干裝置用于干燥洗滌后的蘆竹，本實用新型采用高溫煙氣對洗滌后蘆竹進行干燥。烘干裝置設有烘干進料口、高溫煙氣入口、烘干出料口和水蒸氣出口，烘干進料口與洗滌裝置的洗滌出料口相連。
蓄熱式輻射管固定床熱解爐用于熱解蘆竹。蓄熱式輻射管固定床熱解爐的熱效率高，能達到86％以上。本實用新型將煙氣直接通入蓄熱式輻射管固定床熱解爐中，在蘆竹完成熱解后，第一時間被煙氣活化，能有效的提高蘆竹生物質(zhì)炭的吸附能力。蓄熱式輻射管固定床熱解爐設有熱解進料口、煙氣入口、可燃氣入口、空氣入口和生物質(zhì)吸附劑出口，熱解進料口與烘干裝置的烘干出料口相連。
為了更好的熱解蘆竹，高溫油氣出口最好設置在蓄熱式輻射管固定床熱解爐的頂部，以便更好的排出高溫油氣。煙氣入口最好設置在其底部，這樣煙氣與熱解炭的接觸效果最好，有利于其活化。
蘆竹熱解還會產(chǎn)生高溫油氣，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般都將這些高溫油氣直接送入尾氣處理裝置進行處理，然而，高溫油氣帶有大量的熱量和熱解油，這樣處理會造成大量的能耗損失。因此，在上述系統(tǒng)的基礎上，該系統(tǒng)還可增加燃燒室。高溫油氣中的熱解油里面帶有大量的雜質(zhì)，要想將其分離出來十分困難，若處理不當，還容易造成環(huán)境污染。本實用新型將其燃燒，不僅能有效處理熱解油，還能將產(chǎn)生的高溫煙氣用于干燥洗滌后的蘆竹。
燃燒室用以燃燒高溫油氣中的熱解油。燃燒室設有高溫油氣入口、空氣入口和高溫煙氣出口，高溫油氣入口與蓄熱式輻射管固定床熱解爐的高溫油氣出口相連，高溫煙氣出口與烘干裝置的高溫煙氣入口相連。
由于活化熱解炭時也需要用到煙氣，因此從燃燒室排出的高溫煙氣也可送回至蓄熱式輻射管固定床熱解爐中進行回收利用，提高了能源的使用效率，起到了節(jié)能減排的效果。
本實用新型所提供的上述系統(tǒng)中的各個裝置，除了熱解裝置必須使用蓄熱式輻射管固定床熱解爐外，其余各個裝置均不需要限定其具體設備是什么，只要有相應的功能即可。
本實用新型只對整個工藝過程作了簡化的介紹，任何一個熟知本領域的技術(shù)人員，都可以在本工藝的基礎上增減相關(guān)的設備來滿足要求。
下面參考具體實施例，對本實用新型進行說明。下述實施例中所取工藝條件數(shù)值均為示例性的，其可取數(shù)值范圍如前述實用新型內(nèi)容中所示。下述實施例所用的檢測方法均為本行業(yè)常規(guī)的檢測方法。
實施例1
如圖1所示，本實施例提供一種蘆竹生物質(zhì)炭吸附劑的制備系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：蘆竹破碎裝置100、浸泡裝置200、洗滌裝置300、烘干裝置400、蓄熱式輻射管固定床熱解爐500和燃燒室600。
蘆竹破碎裝置100設有蘆竹入口101和破碎蘆竹出口102。
浸泡裝置200設有浸泡進料口201、浸泡液入口202、浸泡出料口203、和廢棄液出口204。其中，浸泡進料口201與蘆竹破碎裝置100的破碎蘆竹出口102相連。
洗滌裝置300設有洗滌進料口301、洗滌水入口302、洗滌出料口303和洗滌水出口304。其中，洗滌進料口301與浸泡裝置200的浸泡出料口203相連。
烘干裝置400設有烘干進料口401、烘干出料口402、高溫煙氣入口403和水蒸氣出口404。其中，烘干進料口401與洗滌裝置300的洗滌出料口303相連。
蓄熱式輻射管固定床熱解爐500設有熱解進料口501、可燃氣入口502、空氣入口503、煙氣入口504、高溫油氣出口505和生物質(zhì)吸附劑出口506。其中，熱解進料口501與烘干裝置400的烘干出料口402相連。其中，水煙氣入口504設置在蓄熱式輻射管固定床熱解爐500的底部，高溫油氣出口505設置在蓄熱式輻射管固定床熱解爐500的頂部。
燃燒室600設有高溫油氣入口601、空氣入口602、第一高溫煙氣出口603和第二高溫煙氣出口604。其中，高溫油氣入口601與蓄熱式輻射管固定床熱解爐500的高溫油氣出口505相連，第一高溫煙氣出口603與烘干裝置400的高溫煙氣入口403相連，第二高溫煙氣出口604與蓄熱式輻射管固定床熱解爐500的煙氣入口504相連。
利用本實施例提供的系統(tǒng)制備蘆竹生物質(zhì)炭吸附劑，其具體過程如下：
S1：準備長度為4-5cm的蘆竹片。
本實施例采用的蘆竹原料購自廣西桂林星泰公司，蘆竹原料含水率45.8wt％。將該蘆竹用蘆竹破碎裝置100破碎成4-5cm的蘆竹片。
S2：將所述蘆竹片放入裝有浸漬液的浸泡裝置200中進行浸泡。
所用浸漬液為NaOH和H2O2組成的混合水溶液，其中，混合水溶液中NaOH的濃度為2wt％，混合水溶液中H2O2的濃度為0.4wt％，浸泡時的固液比為1:50g/ml，浸泡時間為5h。
S3：將浸泡后的蘆竹片送入洗滌裝置300中用水洗滌干凈。
S4：將洗滌后的蘆竹片送入烘干裝置400中進行干燥。
干燥時的溫度為110℃，干燥的時間為60min。
S5：將可燃氣、空氣和干燥后的蘆竹片送入蓄熱式輻射管固定床熱解爐500中，對干燥后的蘆竹片進行熱解。
蓄熱式輻射管固定床熱解爐500的熱解溫度為600℃，熱解的時間為45min。
S6：S5步驟還會產(chǎn)生高溫油氣，將高溫油氣送入燃燒室600中進行燃燒，得到高溫煙氣分別送入烘干裝置400和蓄熱式輻射管旋轉(zhuǎn)床熱解爐中，分別用于干燥洗滌后的蘆竹片及活化熱解炭，，分別用于干燥洗滌后的蘆竹片及活化熱解炭，制備蘆竹生物質(zhì)吸附劑。
煙氣活化的時間為30min。
分析上述步驟制得的蘆竹生物質(zhì)炭吸附劑的理化性質(zhì)，其結(jié)果如表1所示。
表1蘆竹生物炭吸附劑的理化性質(zhì)
從表1中可以看出，本實用新型提供的系統(tǒng)制備出的蘆竹生物質(zhì)炭吸附劑的比表面積達到了770m2/g，說明其吸附能力相當強。其次，從表1中碘值、亞甲基藍脫色力兩個指標可以看出，按照本實用新型所提供的系統(tǒng)制備出的蘆竹生物質(zhì)炭吸附劑達到了凈水活性炭的標準，表明其是一種性能優(yōu)異的吸附劑。
綜上可知，本實用新型在高溫條件下利用煙氣來活化蘆竹生物質(zhì)炭，提高了蘆竹生物質(zhì)吸附劑的吸附能力。
此外，本實用新型利用自身產(chǎn)生的高溫油氣燃燒產(chǎn)生的熱量來對洗滌后的蘆竹進行干燥，提高了能源的使用效率，減少了對外來能源的需求，起到了節(jié)能減排的作用。
需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本實用新型而非限制本實用新型的范圍，本領域的普通技術(shù)人員應當理解，在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下對本實用新型進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本實用新型的范圍之內(nèi)。此外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結(jié)合任何其它實施例的全部或一部分來使用。