CN102020275A - 高密度植物制作活性炭的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种高密度植物制作活性炭的生产方法，将晒干的植物果壳通过筛选、风选、除杂、破碎和筛分后得4-20目规格的粒料；将粒料脱水烘干处理，采用真空——加压浸润法；再进行超低温催化——连续炭活化得半成品；半成品再进行活化剂萃取——漂洗——脱水——烘干——筛分——均料后检验包装为成品。本发明生产总周期大幅减短，实现了连续化不间断生产的工艺路线，产品的各项技术指标得到全面提高，转化率高，生产连续性好，所以总成本比现有传统方法下降20%以上；不受原料品种限制；劳动生产率大幅提升。同时耗能如水、电、汽和燃料均有不同程度下降。

Description

高密度植物制作活性炭的生产方法

技术领域

 本发明涉及一种活性炭生产技术，特别是一种高密度植物制作活性炭的生产方法。

背景技术

传统活性炭生产工艺周期长、效率低下、耗能高。生产原料转化率即其产品得率较低。如何进一步提高活性炭吸附性能，使产品有效吸附指标更高，同时成本控制合理，是关系到产品价格及总体效益的重要因素。如何增加活性炭产品的应用范围，增加其应用广普性，关系到活性炭产品的生产规模扩大及产品推广的潜力。如何实现机械化、生产连续化、规模化且成本控制合理，是关系到该产业能否生存并良好发展的关键问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种生产工艺周期短、效率高、产品得率高的高密度植物制作活性炭的生产方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种高密度植物制作活性炭的生产方法，其特点是：

a、将晒干的植物果壳通过筛选、风选、除杂、破碎和筛分后得4-20目规格的粒料；

将粒料由定量给料机送入脱水烘干机中预处理，并控制水分≤1.5%；

b、再由定量给料机加入到反应器中，抽真空，保证真空度控制在0.090~0.0998MPa，快速注入活化剂，同时以15-50转/分钟的转速搅拌5-20分钟；然后将反应器恢复至常压，并加入压缩空气，气压大于等于0.2~0.4MPa，加压时间大于等于12分钟后，再恢复至常压，排出物料；

c、进行物液分离，固料送入配料机中，分离出的液体补入活化剂，再按固液质量比为2.3-2.8：1的比例重新混合6分钟以上，然后由定量给料机送入超低温催化器，将转速控制在0.5-2转/分，温度设定在45-75℃之间，并确保反应时间45-85分钟；

d、再由定量给料机连续的送入转炉进行连续炭活化，炉体转速控制在1.5-2.8转/分钟之间，确保炉内气流速度在0.35-0.65米/秒，出料温度控制在350℃-375℃，出料为半成品；

e、半成品再进行活化剂萃取——漂洗——脱水——烘干——筛分——均料后检验包装为成品。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的活化剂由磷酸和双氧水按100：1.5-3.5的质量配比配制而成，所述磷酸的浓度为41-52波美度，双氧水的质量百分比浓度为25-35%。

本发明与现有技术相比，生产工艺设计先进实用，符合当今国内生产力水平，与传统方法相比，本发明设计理念新颖，方法独特；生产总周期大幅减短，对于工业化要求的机械化、连续化、规模化生产，具有很大的实际意义；真正意义上实现了连续化不间断生产的工艺路线，彻底解决了传统设计必须间断生产的难题；产品的各项技术指标（包括主要吸附指标、强度）得到全面提高，且提高幅度远超传统生产方法，个别指标超越国际领先水平；生产成本控制合理。由于原料预处理工艺独特，转化率高，生产连续性好，所以总成本比现有传统方法下降20%以上；突破了活性炭选材局限性的瓶颈，本发明设计的工艺和生产设备可适用于各种高密度植物原料（如各种植物果壳），不受原料品种限制；劳动生产率大幅提升。生产同等量产品所需主原料如果壳和磷酸用量均下降近15%，生产辅料平均下降12%以上；由于本发明采用的特殊工艺和设备，耗能如水、电、汽和燃料均有不同程度下降，经测算综合经济回报率提升16%。本发明是化学法对高密度（高硬度）植物材质进行机械化、连续化、规模化生产，并符合低碳减排的现代化工业要求的新型工艺技术成果。

 

具体实施方式

一种高密度植物制作活性炭的生产方法：

a、将晒干的植物果壳通过筛选、风选、除杂、破碎和筛分后得4-20目规格的粒料；经过两级粉碎破碎成4-20目规格料，对第二级破碎大于4目的物料由分选筛分离出后，再次投入到第二级破碎机中重新破碎，直至达4-20目为止。

将粒料由定量给料机送入脱水烘干机中预处理，并控制水分≤1.5%；

b、再由定量给料机加入到反应器中，抽真空，保证真空度控制在0.090~0.0998MPa，快速注入活化剂，同时以15-50转/分钟的转速搅拌5-20分钟；然后将反应器恢复至常压，并加入压缩空气，气压大于等于0.2~0.4MPa，加压时间大于等于12分钟后，再恢复至常压，排出物料；

c、进行物液分离，固料送入配料机中，分离出的液体补入活化剂，再按固液质量比为2.3-2.8：1的比例重新混合6分钟以上，然后由定量给料机送入超低温催化器，将转速控制在0.5-2转/分，温度设定在45-75℃之间，并确保反应时间45-85分钟；

d、再由定量给料机连续的送入转炉进行连续炭活化，炉体转速控制在1.5-2.8转/分钟之间，确保炉内气流速度在0.35-0.65米/秒，出料温度控制在350℃-375℃，出料为半成品；

e、半成品再进行活化剂萃取——漂洗——脱水——烘干——筛分——均料后检验包装为成品。

将上述物料提升加到回收桶中，分别用9级不同浓度的活化剂溶液按浓度由高到低顺序分别加入，从而使物料中的活化剂逐级被萃取出来，以供前期活化循环使用。每次将回收的活化剂溶液加入梯度水池中，最后将漂洗后半成品料再由螺旋提升加入到离心机中脱水，并需控制该物料水分≤55%。将漂洗后的物料用定量提升机加入到振动式烘干机中，经热空气（温度控制在230-260℃）将物料按12-13转/分的速度进料，须保证出口物料水分在8-9%；然后将烘干后的物料由螺旋提升到筛分机中进行多层分筛，符合一定粒度规格要求（按用户要求）进行收集，并统一分批号加入到提升机中，由分析人员控制；每次加入到大型均衡器中的物料总量≤3000Kg，经混匀90分钟，取样化验合格后出料。最终物料由定量包装机，每包按25（或20）Kg计量包装，按内塑外编双层包装好入库，并统一按批号和生产日期登记入册，从而完成成品全过程。

所述的活化剂由磷酸和双氧水按100：1.5-3.5的质量配比配制而成，所述磷酸的浓度为41-52波美度，双氧水的质量百分比浓度为25-35%。

Claims (2)

1.一种高密度植物制作活性炭的生产方法，其特征在于：

a、将晒干的植物果壳通过筛选、风选、除杂、破碎和筛分后得4-20目规格的粒料；

将粒料由定量给料机送入脱水烘干机中预处理，并控制水分≤1.5%；

b、再由定量给料机加入到反应器中，抽真空，保证真空度控制在0.090~0.0998MPa，快速注入活化剂，同时以15-50转/分钟的转速搅拌5-20分钟；然后将反应器恢复至常压，并加入压缩空气，气压大于等于0.2~0.4MPa，加压时间大于等于12分钟后，再恢复至常压，排出物料；

c、进行物液分离，固料送入配料机中，分离出的液体补入活化剂，再按固液质量比为2.3-2.8：1的比例重新混合6分钟以上，然后由定量给料机送入超低温催化器，将转速控制在0.5-2转/分，温度设定在45-75℃之间，并确保反应时间45-85分钟；

d、再由定量给料机连续的送入转炉进行连续炭活化，炉体转速控制在1.5-2.8转/分钟之间，确保炉内气流速度在0.35-0.65米/秒，出料温度控制在350℃-375℃，出料为半成品；

e、半成品再进行活化剂萃取——漂洗——脱水——烘干——筛分——均料后检验包装为成品。

2.根据权利要求1所述的高密度植物制作活性炭的生产方法，其特征在于：所述的活化剂由磷酸和双氧水按100：1.5-3.5的质量配比配制而成，所述磷酸的浓度为41-52波美度，双氧水的质量百分比浓度为25-35%。