CN103172065A - 化学活化法制备粒煤活性炭生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种活性炭的生产工艺,特别是一种化学活化法制备粒煤活性炭生产工艺,其工艺步骤为:破碎、炭化、活化,出炉后得到粒状活性炭成品。本技术方案具有工艺路线短,可有效提高活化效率,与传统工艺相比,活化时间可缩短20—40分钟左右,在同等条件下碘吸附值可提高200mg/g左右,而活化剂每吨成本只有2—4元,这样就可有效缩短生产时间,吨活性炭生产成本可降低60—100元左右,具有非常好的经济性和对环境的友好性等特点。

Description

化学活化法制备粒煤活性炭生产工艺技术领域[0001] 本发明涉及一种活性炭的生产工艺,特别是一种化学活化法制备粒煤活性炭生产工艺。背景技术[0002] 活性炭是一种用途十分广泛的吸附剂、催化剂和催化剂载体。目前粒状活性炭的生产工艺是:原料煤洗选、筛分、混捏成型、炭化活化、破碎、筛分。该生产工艺链长、能耗高、环境污染和原料损耗大,同时需采用大量的煤焦油做为粘合剂,一方面煤焦油在炭化过程中会产生大量的有害气体,对环境造成污染,且焦油性质不稳定会对活性炭的质量造成一定的影响,另一方面我国质量最好的低灰无烟煤一太西煤的活化时间较长,会造成炭化料的烧蚀度增大。发明内容[0003] 本发明的目的是解决现有技术存在的缺陷,提供一种工艺简单、成本低、炭化、活化一次完成的化学活化法制备粒煤活性炭生产工艺。[0004] 本发明的技术方案是:一种化学活化法制备粒煤活性炭生产工艺,其工艺步骤为:[0005] I)破碎:将低灰无烟煤破碎、筛选出16 — 20目的煤粒为原料;[0006] 2)炭化、活化:将上述原料投入外加热式炭化、活化一体转炉内,升温速率为IO0C /min,升温至920°C ±10°C后,通入活化剂90— 120min后,出炉后得到粒状活性炭成品O[0007] 上述活化剂为质量分数为5—12%的硝酸盐和质量分数为8一15%的亚硝酸盐的水溶液,硝酸盐和亚硝酸盐按质量比为0.5-2:1-3进行混合。[0008] 上述活化剂的通入量为每千克炭化料每分钟通入0.01—0.03L。[0009] 上述低灰无烟煤为太西煤。[0010] 上述硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙或硝酸镁中的一种或两种以上的复配,亚硝酸盐为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸钙或亚硝酸镁中的一种或两种以上的复配。[0011] 本技术方案具有以下特点:1、工艺路线短。本发明的工艺路线非常短,一方面可有效减小能耗和对环境的影响,另一方面降低了原料的损耗和成本;2、利用现有的外加热式炭化、活化一体转炉进行加热时,当温度升至920°C左右时,原料即完成了粒煤炭化,此时通入活化剂,活化剂经高温汽化分解后为转炉中的炭化料提供氧化气氛,可有效提高活化效率,与传统工艺相比,活化 时间可缩短20— 40分钟左右,在同等条件下碘吸附值可提高200mg/g左右,而活化剂每吨成本只有2— 4元,这样就可有效缩短生产时间,吨活性炭生产成本可降低60—100元左右,具有非常好的经济性和对环境的友好性。附图说明[0012] 附图1为本发明的工艺流程图。具体实施方案[0013] 实施例1:[0014] 如图1所示的工艺流程,I)破碎:将低灰无烟煤破碎、筛选出16目左右的煤粒为原料;[0015] 2)炭化、活化:将上述筛选出的原料投入外加热式炭化、活化一体转炉内,升温速率为10°C /min,升温至920°C ± 10°C后,用恒流泵向转炉内通入活化剂,通入时间为90min左右,通入量为每千克炭化料每分钟通入0.0IL,出炉后得到粒状活性炭成品。[0016] 上述活化剂为质量分数5%的硝酸钠和质量分数15%的亚硝酸钙按1:1混合的水溶液。[0017] 活化剂通过转炉进料口处喷入,为了使活化剂与物料充分接触,在转炉出料口处抽负压。[0018] 经化验,粒状活性炭的碘值达到883.7mg/g,活化时间与同类产品生产工艺相比缩短20min左右,颗粒活性炭的碘值及其它技术指标在同一水平范围内。[0019]实施例 2—4:[0020] 在实施例1的基础上改变太西煤破碎的颗粒度、活化剂的通入量(L/每分钟)、通入时间(分钟)及活化剂的配比,具体的技术指标见下表。
Figure CN103172065AD00041
__[0022] 在上表中,活化剂的通入量的单位为L/min,通入时间的单位为分钟,碘吸附值的单位为mg/g,上表中8%硝酸钾+10%亚硝酸钠,重量比1:3代表质量分数为8%硝酸钾的水溶液和质量分数为10%亚硝酸钠的水溶液混合,其混合时的质量比为1:3,其它类同。[0023] 在上述实施例中,是在活性炭的炭化和活化阶段提供氧化气氛,将炭化和活化同时完成,降低太西煤的活化难度,提高了活化效率,同类产品活化时间缩短20— 40min。

Claims (5)

1.一种化学活化法制备粒煤活性炭生产工艺,其工艺步骤为: 1)破碎:将低灰无烟煤破碎、筛选出16 — 20目的煤粒为原料; 2)炭化、活化:将上述原料投入外加热式炭化、活化一体转炉内,升温速率为10°C /min,升温至920°C ±10°C后,通入活化剂90— 120min后,出炉后得到粒状活性炭成品。
2.根据权利要求1所述的化学活化法制备粒煤活性炭生产工艺,其特征在于上述活化剂为质量分数为5 —12%的硝酸盐和质量分数为8—15%的亚硝酸盐的水溶液,硝酸盐和亚硝酸盐按质量比为0.5一2:1—3进行混合。
3.根据权利要求2所述的低灰煤质活性炭快速活化生产工艺,其特征在于上述活化剂的通入量为每千克炭化料每分钟通入0.01—0.03L。
4.根据权利要求3所述的低灰煤质活性炭快速活化生产工艺,其特征在于上述低灰无烟煤为太西煤。
5.根据权利要求4所述的低灰煤质活性炭快速活化生产工艺,其特征在于上述硝酸盐为硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙或硝酸镁中的一种或两种以上的复配,亚硝酸盐为亚硝酸钠、亚硝酸 钾、亚硝酸钙或亚硝酸镁中的一种或两种以上的复配。
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