CN101244821A - 利用糠醛渣生产活性炭工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种利用糠醛渣生产活性炭工艺，将糠醛废渣通过离心风选式分选机除去糠醛渣里的杂质，然后通过微波干燥技术使糠醛渣的含水率达5％，放入电磁打火式炭化炉对糠醛渣进行加热，废渣中的有机物开始大量分解温度达到400℃保持30分钟，完成炭化过程。利用微波加热则不需对糠醛废料和炉体本身进行加热及保温炉体加热，没有额外热量消耗，可最大限度地提高能源利用率，微波加热均匀，降低产品成本，然后用炭化过程产生释放出氢气、氧、一氧化碳，经过点燃后放出的热量足以补充该活化炉反应过程所需的热量，使活化炉中的温度保持在800～900℃之间，这样在不加外热的情况下产生循环热值，并且可容易控制活性炭产品质量。
Description
技术领域
本发明公开一种利用糠醛废渣生产专用活性炭产品工艺方法，属于专用活性炭系列产品制备技术领域。
背景技术
目前，利用糠醛废渣生产活性炭工艺原理在有关文献曾经报道过：糠醛厂水解渣制备活性炭新工艺研究，是首先将湿糠醛渣干燥至水分在5％以下，然后粉碎筛分取小于60目者待用。取一定浓度的H3PO4溶液，按一定的固液比与干糖醛渣混合，并反复搅拌捏合，至H3PO4全部均匀渗入糠醛渣中为止。将混合均匀的物料移至料盘中，于高温炉内在一定温度下炭化活化，反应一定时间后取出，再经洗涤、过滤、研磨等过程得产品(参见图1)。综合上述存在不足之处是；由于工业生产活性炭都是采用传统加热方式，对提高能源利用率的研究大部分都集中在对传统工艺中炉型的改进上，但是传统炭化、活化炉必须对炉体进行加热和保温，这种改造对热利用率的提高是极为有限的，所以传统干燥、炭化活化法虽工艺比较成熟但需用大量的外加热能源(煤燃料)从而使产品成本高、污染环境。
糠醛渣是以农副产品稻草、玉米芯等为原料，经加酸水解制得糠醛后的残渣，每生产1t糠醛排出约16t废渣，全国每年有数百万吨废渣产生，大部分被作为锅炉燃料烧掉，另外一部分排入环境。因糠醛渣中主要成分为多缩戊糖、纤维素、木质素等，其碳素含量在40％以上，是生产优质活性炭的良好原料，而目前利用糠醛废渣生产活性炭主要是靠将湿糠醛渣干燥至水分在5％以下，然后粉碎筛分取小于60目者待用。取一定浓度的H3PO4溶液，按一定的固液比与干糖醛渣混合，并反复搅拌捏合，至H3PO4全部均匀渗入糠醛渣中为止。将混合均匀的物料移至料盘中，于高温炉内在一定温度下炭化活化，反应一定时间后取出，再经洗涤、过滤、研磨等过程制得活性炭产品，所以利用微波技术解决糠醛废渣干燥问题、炭化过程释放出氢气和一氧化碳，经过点燃后放出的热量值足以补充活化反应过程所需的热量值是本发明的主要技术点。
发明内容
本发明公开一种利用糠醛废渣生产专用活性炭产品工艺方法，克服了传统活性炭生产工艺成本高、污染环境的问题。
本发明的技术解决方案如下：
将糠醛废渣进入分选机除去糠醛渣里的杂质，然后通过微波干燥使糠醛渣的含水率达3～8％，投入炭化炉使糠醛渣温度到达350～400℃，废渣中的有机物开始大量分解温度达到400℃保持25～35分钟，使碳的相对含量不断增大，同时颗粒体积收缩强度不断提高，最终形成坚硬的炭粒，即完成炭化过程。
在上述工艺生产过程中，与此同时糠醛废渣中的纤维素与木素等经过炭化于有机物发生脱水反应，并伴随C-O-C键断裂，H、O、CO。及烷烃等挥发性物质大量逸出，并释放出氢气、氧、一氧化碳，经过点燃后放出的热量足以补充该活化炉反应过程所需的热量值，使活化炉中的温度保持在800～900℃之间，这样在不加外热的情况下产生循环热值，能使活化炉反应正常生产出活性炭产品。
本发明所得的糠醛废渣制活性炭是一种黑色多孔的固体炭质，主要有机成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素，其物化性能：表面积1000m2/g以上、平均孔径1nm、微孔孔容占总孔容的60％以上、表面含氧基团86.3(a.u.)、O2吸附量0.87％(wt)，碘值814mg/g，苯吸附27.6％(wt)。SO2吸附量高达33.6％，堆积密度为0.4～0.7g/mL，并可用于两种方式的吸附，即物理吸附和化学吸附。
化学吸附是单分子层吸附，可以除去废水和废气中的极性污染物以及一些金属离子；物理吸附能够形成多分子层吸附，能有效地吸附废水和废气中的有机污染物，广泛用于去除污水中的污染物、脱色、过滤净化液体、气体，还用于对空气的净化处理、废气回收(如在化工行业里对气体苯的回收)、贵重金属的回收及提炼(如对黄金的吸收)等方面。
本发明的积极效果在于：利用微波加热则不需对糠醛废料和炉体本身进行加热及保温炉体加热，没有额外热量消耗，可最大限度地提高能源利用率，微波加热均匀，仅需传统加热方式的几分之一或几十分之一就可达到加热干燥的目的，降低产品成本，然后用炭化过程产生释放出氢气、氧、一氧化碳，经过点燃后放出的热量足以补充该活化炉反应过程所需的热量，使活化炉中的温度保持在800～900℃之间，这样在不加外热的情况下产生循环热值，并且可容易控制活性炭产品质量。
附图说明
图1为现有糠醛渣生产活性炭工艺流程图。
图2本发明糠醛渣生产活性炭生产工艺流程图。
具体实施方式
通过以下实施例进一步举例描述本发明，并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
将糠醛废渣通过离心风选式分选机除去糠醛渣里的杂质，然后通过微波干燥技术使糠醛渣的含水率达5％左右，放入电磁打火式炭化炉对糠醛渣进行加热，温度到达350℃时，废渣中的有机物开始大量分解温度达到400℃保持30分钟碳的相对含量不断增大，与此同时颗粒体积收缩强度不断提高，最终形成坚硬的炭粒，即完成炭化过程，得本发明产物。
与此同时糠醛废渣中的纤维素与木素等经过炭化于有机物发生脱水反应，并伴随c-O-C键断裂，H、O、CO。及烷烃等挥发性物质大量逸出，并释放出氢气和一氧化碳，经过点燃后放出的热量足以补充该活化炉反应过程所需的热量，使活化炉中的温度保持在800～900℃之间，这样在不加外热的情况下产生循环热值，能使活化炉反应正常生产出活性炭产品。
实施例2
将糠醛废渣通过离心风选式分选机除去糠醛渣里的杂质，然后通过微波干燥技术使糠醛渣的含水率达3％左右，放入电磁打火式炭化炉对糠醛渣进行加热，温度到达350℃时，废渣中的有机物开始大量分解温度达到400℃保持25分钟碳的相对含量不断增大，与此同时颗粒体积收缩强度不断提高，最终形成坚硬的炭粒，即完成炭化过程。
实施例3
将糠醛废渣通过离心风选式分选机除去糠醛渣里的杂质，然后通过微波干燥技术使糠醛渣的含水率达8％左右，放入电磁打火式炭化炉对糠醛渣进行加热，温度到达350℃时，废渣中的有机物开始大量分解温度达到400℃保持35分钟碳的相对含量不断增大，与此同时颗粒体积收缩强度不断提高，最终形成坚硬的炭粒，即完成炭化过程，得本发明产物。
Claims (2)
1、一种利用糠醛渣生产活性炭工艺，包括以下步骤：
将糠醛废渣进入分选机除去糠醛渣里的杂质，然后通过微波干燥使糠醛渣的含水率达3～8％，投入炭化炉使糠醛渣温度到达350～400℃，废渣中的有机物开始大量分解温度达到400℃保持25～35分钟，使碳的相对含量不断增大，同时颗粒体积收缩强度不断提高，最终形成坚硬的炭粒，即完成炭化过程。
2、根据权利要求1所述的利用糠醛渣生产活性炭工艺，其特征在于：将糠醛废渣通过离心风选式分选机除去糠醛渣里的杂质，然后通过微波干燥技术使糠醛渣的含水率达5％，放入电磁打火式炭化炉对糠醛渣进行加热，温度到达350℃时，废渣中的有机物开始大量分解温度达到400℃保持30分钟，即完成炭化过程。
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2008
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