CN101486461B - 一种活性炭酸回收工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是提供一种新型活性炭酸回收工艺:将高温的磷炭冷却后进行配浆、压滤;用不同浓度的磷酸和工业水进行四次洗涤、压滤;洗涤液可以重复利用,压滤后的滤饼为完成回收酸的活性炭半成品。本发明的工艺替代原有的浸取工艺,工艺连续性好、操作简单、设备占地面积小、酸收率高、人员劳动强度低;且生产过程无酸蒸汽产生,大大改善了人员的操作环境;各用料充分实现重复循环利用,减低了处理成本,具有显著的经济效益,适合大规模的推广应用。
Description
技术领域
本发明属于活性炭的制造技术领域,更具体涉及一种新型活性炭酸回收工艺。
背景技术
活性炭是一种由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、表面积大,吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭按制造方法来分,可分为化学法活性炭(化学炭)和物理法活性炭(物理炭),传统的化学炭工艺中,其酸回收工艺为浸取工艺,即在酸回收桶中用不同浓度的酸溶液浸泡活性炭半成品,以回收磷炭中吸附的磷酸。虽然此工艺回收效果可达工艺要求,但操作周期长、操作步骤繁琐、劳动强度高、设备占地大;且有大量无组织的磷酸蒸汽产生,收集困难,操作环境极其恶劣。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型活性炭酸回收工艺,该工艺替代原有的浸取工艺,工艺连续性好、操作简单、设备占地面积小、酸收率高、人员劳动强度低;且生产过程无酸蒸汽产生,大大改善了人员的操作环境;各用料充分实现重复循环利用,减低了处理成本,具有显著的经济效益,适合大规模的推广应用。
本发明的新型活性炭酸回收工艺是在活性炭制备中,对活化处理后的磷炭进行回收酸处理,处理工艺为:将高温的磷炭用冷却器进行冷却;冷却后的磷炭在制浆槽中用浓磷酸进行制浆;制浆后经过送料泵送入压滤机进行压滤;压滤后的滤液进入回收酸槽用于转炉的原料配置,压滤后的滤饼留在压滤机中进行分级洗涤;一级洗涤的洗涤出液进入制浆槽中作为制浆用浓磷酸;一级洗涤结束后进行二级洗涤,二级洗涤的洗涤出液进入一级洗液槽中作为一级洗液用;二级洗涤结束后进行三级洗涤,三级洗涤的洗涤出液进入二级洗液槽中作为二级洗液用;三级洗涤结束后进行四级洗涤,洗涤液为热工业水,四级洗涤的洗涤出液进入三级洗液槽中作为三级洗液用;经四次洗涤后的滤饼为完成回收酸的活性炭半成品。
本发明的显著优点是:
1、突破传统的高温回收工艺,实现低温回收,每吨产品节标煤60kg;
2、实现了活性炭生产过程的酸回收工艺的连续性;
3、将板框压滤机应用于活性炭酸回收工艺中,从而替代了传统的酸回收装置,设备占地小,操作周期短,人员劳动强度低;
4、由于此工艺实现了低温回收和物料的封闭运行,彻底消除了原工艺在各工序环节物料产生的酸蒸汽,大大的改善了人员的操作环境,同时产品每吨节约磷酸12kg。
5、各用料充分实现循环利用,减低了处理成本,具有显著的经济效益,适合大规模的推广应用。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
在活性炭制备中,对活化处理后的磷炭进行回收酸处理,处理工艺为:将高温的磷炭用冷却器进行冷却;冷却后的磷炭在制浆槽中用浓磷酸进行制浆;制浆后经过送料泵送入压滤机进行压滤;压滤后的滤液进入回收酸槽用于转炉的原料配置,压滤后的滤饼留在压滤机中进行一级洗涤;一级洗涤的洗涤出液进入制浆槽中作为制浆用浓磷酸;一级洗涤结束后进行二级洗涤,二级洗涤的洗涤出液进入一级洗液槽中作为一级洗液用;二级洗涤结束后进行三级洗涤,三级洗涤的洗涤出液进入二级洗液槽中作为二级洗液用;三级洗涤结束后进行四级洗涤,洗涤液为热工业水,四级洗涤的洗涤出液进入三级洗液槽中作为三级洗液用;经四次洗涤后的滤饼为完成回收酸的活性炭半成品;完成回收酸的活性炭半成品经过除砂、洗涤、烘干、粉碎后制成活性炭成品。
所述冷却器中采用工业水进行冷却,冷却至100~150℃,冷却炭后的热水送入回收热水槽,并由洗涤泵送入压滤机内对滤饼进行最后的热水洗涤。
所述配浆用的浓磷酸浓度为30~35波美度,用量为:每1kg磷炭用1~3kg的浓磷酸。
压滤机采用厢式压滤机。
所述一级洗液为20-30波美度的磷酸水溶液,一级洗涤时间为:10~50分钟,一级洗液的洗涤流量为:3~10m3/h;所述二级洗液为10-20波美度的磷酸水溶液,二级洗涤时间为:10~50分钟,二级洗液的洗涤流量为:3~10m3/h;所述三级洗液为5-10波美度的磷酸水溶液,三级洗涤时间为:10~50分钟,三级洗液的洗涤流量为:3~10m3/h;所述四级洗液为50℃-70℃的工业水,四级洗涤时间为:10~50分钟,四级洗液的洗涤流量为:3~10m3/h;所述四级洗液用的工业水采用冷却炭后的热水进行四级洗涤。所用时间和流量可以视不同质量的磷炭及产品要求作相应调整。
关于本发明所述的波美度,按20℃时的温度为标准,采用的波美比重计是重表。
本发明突破传统的高温回收工艺,实现低温回收,每洗涤一吨产品节标煤约60kg。
煤的热值:5000kcal/kg 煤的利用率:75%
1t磷炭(80℃)需要5t洗涤水(20℃)。
洗涤水升温所需热量:
5000kg×1kcal/kg.℃×(80-20)=300000kcal
此热量折成标煤后的热量为(折合系数:0.714):300000kcal×0.714=214200kcal
1kg煤所提供的热量:5000kcal×75%=3750kcal/kg
则洗涤水升温所需热量拆标煤:214200kcal/3750kcal/kg=57.12kg≈60kg
此工艺实现低温回收磷酸,则不需要将洗涤水升温,故每吨产品洗涤共节约标煤约60kg。
以下是本发明的几个实施例,进一步说明本发明,但是本发明不仅限制于此。
实施例1
在活性炭制备中,对活化处理后的磷炭进行回收酸处理,处理工艺为:将高温的磷炭用冷却器进行冷却;冷却后的磷炭在制浆槽中用浓磷酸进行制浆;制浆后经过送料泵送入压滤机进行压滤;压滤后的滤液进入回收酸槽用于转炉的原料配置,压滤后的滤饼留在压滤机中进行分级洗涤;一级洗涤的洗涤出液进入制浆槽中作为制浆用浓磷酸;一级洗涤结束后进行二级洗涤,二级洗涤的洗涤出液进入一级洗液槽中作为一级洗液用;二级洗涤结束后进行三级洗涤,三级洗涤的洗涤出液进入二级洗液槽中作为二级洗液用;三级洗涤结束后进行四级洗涤,洗涤液为热工业水,四级洗涤的洗涤出液进入三级洗液槽中作为三级洗液用;经四次洗涤后的滤饼为完成回收酸的活性炭半成品;完成回收酸的活性炭半成品经过除砂、洗涤、烘干、粉碎后制成活性炭成品。
所述冷却器中采用工业水进行冷却,冷却至100℃,冷却炭后的热水送入回收热水槽,并由洗涤泵送入压滤机内对滤饼进行最后的热水洗涤。
所述配浆用的浓磷酸浓度为30波美度,用量为:每1kg磷炭用1kg的浓磷酸。
压滤机采用厢式压滤机。
所述一级洗液为20波美度的磷酸水溶液,一级洗涤时间为:10分钟,一级洗液的洗涤流量为:3m3/h;所述二级洗液为10波美度的磷酸水溶液,二级洗涤时间为:10分钟,二级洗液的洗涤流量为:3m3/h;所述三级洗液为5波美度的磷酸水溶液,三级洗涤时间为:10分钟,三级洗液的洗涤流量为:3m3/h;所述四级洗液为50℃的工业水,四级洗涤时间为:10分钟,四级洗液的洗涤流量为:3m3/h;所述四级洗液用的工业水采用冷却炭后的热水进行四级洗涤。所用时间和流量可以视不同质量的磷炭及产品要求作相应调整。
关于本发明所述的波美度,按20℃时的温度为标准,采用的波美比重计是重表。
实施例2
在活性炭制备中,对活化处理后的磷炭进行回收酸处理,处理工艺为:将高温的磷炭用冷却器进行冷却;冷却后的磷炭在制浆槽中用浓磷酸进行制浆;制浆后经过送料泵送入压滤 机进行压滤;压滤后的滤液进入回收酸槽用于转炉的原料配置,压滤后的滤饼留在压滤机中进行分级洗涤;一级洗涤的洗涤出液进入制浆槽中作为制浆用浓磷酸;一级洗涤结束后进行二级洗涤,二级洗涤的洗涤出液进入一级洗液槽中作为一级洗液用;二级洗涤结束后进行三级洗涤,三级洗涤的洗涤出液进入二级洗液槽中作为二级洗液用;三级洗涤结束后进行四级洗涤,洗涤液为热工业水,四级洗涤的洗涤出液进入三级洗液槽中作为三级洗液用;经四次洗涤后的滤饼为完成回收酸的活性炭半成品;完成回收酸的活性炭半成品经过除砂、洗涤、烘干、粉碎后制成活性炭成品。
所述冷却器中采用工业水进行冷却,冷却至150℃,冷却炭后的热水送入回收热水槽,并由洗涤泵送入压滤机内对滤饼进行最后的热水洗涤。
所述配浆用的浓磷酸浓度为35波美度,用量为:每1kg磷炭用3kg的浓磷酸。
压滤机采用厢式压滤机。
所述一级洗液为30波美度的磷酸水溶液,一级洗涤时间为:50分钟,一级洗液的洗涤流量为:10m3/h;所述二级洗液为20波美度的磷酸水溶液,二级洗涤时间为:50分钟,二级洗液的洗涤流量为:10m3/h;所述三级洗液为10波美度的磷酸水溶液,三级洗涤时间为:50分钟,三级洗液的洗涤流量为:、10m3/h;所述四级洗液为70℃的工业水,四级洗涤时间为:50分钟,四级洗液的洗涤流量为:10m3/h;所述四级洗液用的工业水采用冷却炭后的热水进行四级洗涤。所用时间和流量可以视不同质量的磷炭及产品要求作相应调整。
关于本发明所述的波美度,按20℃时的温度为标准,采用的波美比重计是重表。
实施例3
在活性炭制备中,对活化处理后的磷炭进行回收酸处理,处理工艺为:将高温的磷炭用冷却器进行冷却;冷却后的磷炭在制浆槽中用浓磷酸进行制浆;制浆后经过送料泵送入压滤机进行压滤;压滤后的滤液进入回收酸槽用于转炉的原料配置,压滤后的滤饼留在压滤机中进行分级洗涤;一级洗涤的洗涤出液进入制浆槽中作为制浆用浓磷酸;一级洗涤结束后进行二级洗涤,二级洗涤的洗涤出液进入一级洗液槽中作为一级洗液用;二级洗涤结束后进行三级洗涤,三级洗涤的洗涤出液进入二级洗液槽中作为二级洗液用;三级洗涤结束后进行四级洗涤,洗涤液为热工业水,四级洗涤的洗涤出液进入三级洗液槽中作为三级洗液用;经四次洗涤后的滤饼为完成回收酸的活性炭半成品;完成回收酸的活性炭半成品经过除砂、洗涤、烘干、粉碎后制成活性炭成品。
所述冷却器中采用工业水进行冷却,冷却至120℃,冷却炭后的热水送入回收热水槽,并由洗涤泵送入压滤机内对滤饼进行最后的热水洗涤。
所述配浆用的浓磷酸浓度为33波美度,用量为:每1kg磷炭用2kg的浓磷酸。
压滤机采用厢式压滤机。
所述一级洗液为25波美度的磷酸水溶液,一级洗涤时间为:30分钟,一级洗液的洗涤流量为:7m3/h;所述二级洗液为15波美度的磷酸水溶液,二级洗涤时间为:30分钟,二级洗液的洗涤流量为:6m3/h;所述三级洗液为7波美度的磷酸水溶液,三级洗涤时间为:30分钟,三级洗液的洗涤流量为:7m3/h;所述四级洗液为60℃的工业水,四级洗涤时间为:30分钟,四级洗液的洗涤流量为:3~10m3/h;所述四级洗液用的工业水采用冷却炭后的热水进行四级洗涤。所用时间和流量可以视不同质量的磷炭及产品要求作相应调整。
关于本发明所述的波美度,按20℃时的温度为标准,采用的波美比重计是重表。
Claims (7)
1.一种活性炭酸回收工艺,其特征在于:在活性炭制备中,对活化处理后的磷炭进行回收酸处理,处理工艺为:将高温的磷炭用冷却器进行冷却;冷却后的磷炭在制浆槽中用浓磷酸进行制浆;制浆后经过送料泵送入压滤机进行压滤;压滤后的滤液进入回收酸槽用于转炉的原料配置,压滤后的滤饼留在压滤机中进行分级洗涤;一级洗涤的洗涤出液进入制浆槽中作为制浆用浓磷酸;一级洗涤结束后进行二级洗涤,二级洗涤的洗涤出液进入一级洗液槽中作为一级洗液用;二级洗涤结束后进行三级洗涤,三级洗涤的洗涤出液进入二级洗液槽中作为二级洗液用;三级洗涤结束后进行四级洗涤,洗涤液为热工业水,四级洗涤的洗涤出液进入三级洗液槽中作为三级洗液用;经四次洗涤后的滤饼为完成回收酸的活性炭半成品。
2.根据权利要求1所述的活性炭酸回收工艺,其特征在于:所述完成回收酸的活性炭半成品经过除砂、洗涤、烘干、粉碎后制成活性炭成品。
3.根据权利要求1所述的活性炭酸回收工艺,其特征在于:所述冷却器中采用工业水进行冷却,冷却至100~150℃,冷却炭后的热水送入回收热水槽,并由洗涤泵送入压滤机内对滤饼进行最后的热水洗涤。
4.根据权利要求1所述的活性炭酸回收工艺,其特征在于:所述配浆用的浓磷酸浓度为30~35波美度,用量为:每1kg磷炭用1~3kg的浓磷酸。
5.根据权利要求1所述的活性炭酸回收工艺,其特征在于:压滤机采用厢式压滤机。
6.根据权利要求1所述的活性炭酸回收工艺,其特征在于:所述一级洗液为20-30波美度的磷酸水溶液,一级洗涤时间为:10~50分钟,一级洗液的洗涤流量为:3~10m3/h;所述二级洗液为10-20波美度的磷酸水溶液,二级洗涤时间为:10~50分钟,二级洗液的洗涤流量为:3~10m3/h;所述三级洗液为5-10波美度的磷酸水溶液,三级洗涤时间为:10~50分钟,三级洗液的洗涤流量为:3~10m3/h;所述四级洗涤的洗涤液为50℃-70℃的工业水,四级洗涤时间为:10~50分钟,四级洗涤的洗涤液的洗涤流量为:3~10m3/h。
7.根据权利要求1或6所述的活性炭酸回收工艺,其特征在于:所述四级洗涤用的工业水采用冷却炭后的热水。
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