CN101700884B - 用秸秆制作活性炭的生产方法 - Google Patents
用秸秆制作活性炭的生产方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明用秸杆制作活性炭的生产方法，属于活性炭生产方法技术领域；本发明提供一种用秸杆制作活性炭的生产方法；采用的技术方案是：用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：按重量百分比备料、除砂土、破碎、成型、炭化、活化、筛选；包装；生产方法还包括在成型步骤之前先进行炭化，根据产品的要求有时还需在成型步骤之后再次进行炭化，根据产品的要求有时还需在成型之后可以将成型料破碎为3～10mm的颗粒后再炭化；秸秆为棉花杆，或为水稻杆，或为黄麻杆，或为高粱杆，所述的碳氢化合物为煤，所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠；本发明应用于用秸杆制作活性炭的技术领域。
Description
技术领域
本发明用秸杆制作活性炭的生产方法，属于活性炭生产方法技术领域。
背景技术
活性炭是孔隙结构发达、比表面积较大、吸附能力强的优良吸附剂，其种类繁多，按原材料的不同可以分为：木质炭、煤质炭、合成树脂炭、石油质炭等，木质炭又可分为椰壳、核桃壳、杏壳、木屑等；按制造方法的不同可分为：气体法活性炭、化学法活性炭、化学药品与气体并用活性炭等；从外形上还可分为粉状炭、圆柱炭、球形炭、纤维炭、不定型破碎炭等。
决定活性炭性能优劣的因素有：原材料及处理、原料配比，成型工艺，炭化、活化工艺及设备；加入一定比例的不同物质或化学药品也可调节孔隙大小和孔径分布，从而影响活性炭的性能。
现有的不定型颗粒和粉状炭，都是煤质与非生物质的不定型颗粒和粉状炭，生产方法包括以下几个主要过程：破碎、成型、炭化、活化、筛选、包装或磨粉包装。这些生产方法都不采用每年农田大量剩余的秸秆，急需开发及综合利用。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明提供一种用秸杆制作活性炭的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：秸秆90％～100％，粘结剂0％～8％，添加剂0％～4％；
第二步，除砂土：将上述原料分别采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除砂土后的原料分别破碎为1～8mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在8～50MPa压强下压制成型；
第五步，炭化：将成型后的料在卧式回转炉内炭化，温度：350～550℃，炭化时间：18～120min；或在竖式炭化炉内炭化，温度：600～800℃，炭化时间：5～18小时；
第六步，活化：将炭化后的料在斯列普炉内活化，温度：850～950℃，活化时间：48～72小时；或在卧式回转炉内进行活化，温度：850～950℃，活化时间：1～3小时；
第七步，筛选；
第八步，包装：将筛选后的料包装，包括颗粒包装和磨粉包装，磨粉后的细度为180～200目；
所述的粘结剂为碳氢化合物；
所述的添加剂为碱金属氢氧化物。
在所述第四步成型之前增加一次所述第五步的炭化步骤。
在所述第四步成型步骤之后将成型料破碎为3～10mm的颗粒后再进行第五步炭化步骤。
所述秸秆为棉花杆，或为水稻杆，或为黄麻杆，或为高粱杆。
所述的碳氢化合物为煤。
所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：秸秆主要有：棉花杆、水稻杆、黄麻杆、高粱杆等，极大地丰富了秸秆的综合利用渠道，采用先进生产工艺，增加了秸秆不定型颗粒和粉状活性炭孔隙大小和孔径分布的可控程度，更好地发挥了秸秆制造活性炭的优良性能；按上述发明内容生产后，所述用秸杆制作活性炭的生产方法制成品指标如下：
| 项目 | 水份(％) | 灰份(％) | 强度(％) | 堆积重(g/1) | 粒度(mm) | 亚甲兰(mg/g) | 碘值(mg/g) |
| 指标 | ≤5 | 8～18 | 90～95 | 400～480 | 0.45～2.5 | 180～220 | 950～1050 |
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：一种用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：全部选用秸秆；
第二步，除砂土：将上述原料采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料破碎为2mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在8MPa压强下压制成型；
第五步，炭化：将成型后的料在竖式回转炉内炭化，温度：750℃，炭化时间：8小时；
第六步，活化：将炭化后的料在斯列普炉内进行活化，活化温度：860℃，活化时间：58小时；
第七步，筛选：同现有技术。
第八步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为180目。
实施例2：一种用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：全部选用秸秆；
第二步，除砂土：将上述原料采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料破碎为6mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在20MPa压强下压制成型，再将成型料破碎为4mm的颗粒；
第五步，炭化：将成型破碎后的料在卧式回转炉内炭化，温度：550℃，炭化时间：110min；
第六步，活化：将炭化后的料在斯列普炉内进行活化，活化温度：950℃，活化时间：50小时；
第七步，筛选：活化料筛分，筛分为2.5mm不定型颗粒；
第八步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为200目。
实施例3：一种用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：全部选用秸秆；
第二步，除砂土：将上述原料采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料破碎为8mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在25MPa压强下压制成型；
第五步，炭化：将成型破碎后的料在卧式回转炉内炭化，温度：450℃，炭化时间：60min；
第六步，活化：将炭化后的料在卧式回转炉内进行活化，活化温度：880℃，活化时间：1.5小时；
第七步，筛选：活化料筛分，筛分为4mm不定型颗粒；
第八步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为180目。
实施例4：一种用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：全部选用秸秆；
第二步，除砂土：将上述原料采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料破碎为6mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在30MPa压强下压制成型，再将成型料破碎为6mm的颗粒；
第五步，炭化：将成型破碎后的料在竖式回转炉内炭化，温度：680℃，炭化时间：16小时；
第六步，活化：将炭化后的料在卧式回转炉内进行活化，活化温度：930℃，活化时间：1.2小时；
第七步，筛选：活化料筛分，筛分为8×30目不定型颗粒；
第八步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为200目。
实施例5：一种主要利用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：秸秆92％，粘结剂8％；
第二步，除砂土：将上述原料分别采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料分别破碎为1mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在40MPa压强下压制成型；
第五步，炭化：将成型破碎后的料在竖式回转炉内炭化，温度：780℃，炭化时间：12小时；
第六步，活化：将炭化后的料在斯列普炉内进行活化，活化温度：890℃，活化时间：62小时；
第七步，筛选：活化料筛分，筛分为8×16目不定型颗粒；
第八步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为180目。
实施例6：一种主要利用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：秸秆90％，粘结剂6％，添加剂4％；
第二步，除砂土：将上述原料分别采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料分别破碎为1mm的碎粒后均匀混合，所述的添加剂为氢氧化钠；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在50MPa压强下压制成型；
第五步，炭化：将成型后的料在竖式回转炉内炭化，温度：800℃，炭化时间：18小时；
第六步，活化：将炭化后的料在斯列普炉内进行活化，活化温度：950℃，活化时间：72小时；
第七步，筛选：活化料筛分，筛分为8×16目不定型颗粒；
第八步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为180目。
实施例7：一种主要利用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：秸秆92％，粘结剂6％，添加剂2％；
第二步，除砂土：将上述原料分别采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料分别破碎为6mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在20MPa压强下压制成型，再将成型料破碎为3mm的颗粒；
第五步，炭化：将成型破碎后的料在卧式回转炉内炭化，温度：350℃，炭化时间：18min；
第六步，活化：将炭化后的料在斯列普炉内进行活化，活化温度：950℃，活化时间：48小时；
第七步，筛选：活化料筛分，筛分为2.5mm不定型颗粒；
第八步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为200目。
实施例8：一种主要利用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：秸秆99％，添加剂1％；
第二步，除砂土：将上述原料分别采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料分别破碎为8mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在25MPa压强下压制成型；
第五步，炭化：将成型破碎后的料在卧式回转炉内炭化，温度：550℃，炭化时间：120min；
第六步，活化：将炭化后的料在卧式回转炉内进行活化，活化温度：850℃，活化时间：1小时；
第七步，筛选：活化料筛分，筛分为4mm不定型颗粒；
第八步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为180目。
实施例9：一种主要利用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：秸秆99％，添加剂1％；
第二步，除砂土：将上述原料分别采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料破碎为6mm的碎粒后均匀混合；
第四步，炭化：将破碎后的料在卧式回转炉内炭化，温度：350℃，炭化时间：120min；
第五步，成型：将炭化后的料用成型机在30MPa压强下压制成型，再将成型料破碎为10mm的颗粒；
第六步，二次炭化：加入占组份总重的1％的氢氧化钠，作为添加剂，再将成型破碎后的料在竖式回转炉内炭化，温度：600℃，炭化时间：5小时；
第七步，活化：将二次炭化后的料在卧式回转炉内进行活化，活化温度：950℃，活化时间：3小时；
第八步，筛选：活化料筛分，筛分为8×30目不定型颗粒；
第九步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为200目。
实施例10：一种主要利用秸杆制作活性炭的生产方法，采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：秸秆92％，粘结剂7％，添加剂1％；
第二步，除砂土：将上述原料分别采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除去砂土后的原料分别破碎为2mm的碎粒后均匀混合；
第四步，炭化：将破碎后的料在竖式回转炉内炭化，温度：750℃，炭化时间：6.5小时；
第五步，成型：将炭化后的料用成型机在8MPa压强下压制成型；
第六步，二次炭化：加入占组份总重的1％的氢氧化钠，作为添加剂，再将成型后的料在竖式回转炉内炭化，温度：750℃，炭化时间：6.5小时；
第七步，活化：将二次炭化后料在斯列普炉内进行活化，活化温度：850℃，活化时间：48小时；
第八步，筛选：同现有技术；
第九步，磨粉包装：将筛选后的料磨粉后包装，磨粉后的细度为180目。
本发明实施例中秸秆为棉花杆，或为水稻杆，或为黄麻杆，或为高粱杆，极大地丰富了秸秆的综合利用渠道，上述的粘结剂为碳氢化合物，最好是煤，成本低；所述的添加剂为碱金属氢氧化物，可以是氢氧化钾，最好为氢氧化钠，本发明适合大规模推广。
Claims (5)
1.用秸杆制作活性炭的生产方法，其特征在于：采用如下步骤制备：
第一步，按重量百分比备料：秸秆90％～100％，粘结剂0％～8％，添加剂0％～4％；
第二步，除砂土：将上述原料分别采用比重分离法，除去砂土；
第三步，破碎：将除砂土后的原料分别破碎为1～8mm的碎粒后均匀混合；
第四步，成型：将混合后的料用成型机在8～50MPa压强下压制成型；
第五步，炭化：将成型后的料在卧式回转炉内炭化，温度：350～550℃，炭化时间：18～120min；或在竖式炭化炉内炭化，温度：600～800℃，炭化时间：5～18小时；
第六步，活化：将炭化后的料在斯列普炉内活化，温度：850～950℃，活化时间：48～72小时；或在卧式回转炉内进行活化，温度：850～950℃，活化时间：1～3小时；
第七步，筛选；
第八步，包装：将筛选后的料包装，包括颗粒包装和磨粉包装，磨粉后的细度为180～200目；
所述的粘结剂为碳氢化合物，所述的碳氢化合物为煤；
所述的添加剂为碱金属氢氧化物。
2.如权利要求1所述用秸杆制作活性炭的生产方法，其特征在于：在所述第四步成型之前增加一次所述第五步的炭化步骤。
3.如权利要求1或2所述用秸杆制作活性炭的生产方法，其特征在于：在所述第四步成型步骤之后将成型料破碎为3～10mm的颗粒后再进行第五步炭化步骤。
4.如权利要求3所述用秸杆制作活性炭的生产方法，其特征在于：所述秸秆为棉花杆，或为水稻杆，或为黄麻杆，或为高粱杆。
5.如权利要求1所述用秸杆制作活性炭的生产方法，其特征在于：所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠。
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