CN103466614B - 一种活性炭生产工艺 - Google Patents

Abstract

一种涉及活性炭领域的活性炭生产工艺，所述的工艺以燃气活化炉为活化炉型，并采用清洁封闭型炭化炉在生产中对炭化废气进行多层净化处理，同时有效回收废气中所含有的木焦油和木醋酸，且在回收后将剩余的废气引入炉内用于炭化和保温，从而达到了成本低、提温快、易控制、燃烧充分、保温稳定、炉内温度均衡以及无烟雾、无硫基原素和硝基元素排放的目的。

Description

一种活性炭生产工艺

【技术领域】

本发明涉及活性炭领域，尤其是涉及一种活性炭的生产工艺。

【背景技术】

公知的，活性炭是一种孔隙结构发达的炭质材料，其具有比表面积大，吸附能力强的功能特性，但是，由于现在的活性炭基本全是利用物理法生产制成，即先采用斯列普炉、爬式炉、多管炉、沸腾炉、隧道炉或焖烧炉等以原煤式重油为燃料的炭化炉炭化，再通过高温活化制备而成，因此，现有的活性炭生产工艺不但会因煤的燃烧而排放大量的硫基化合物和硝基化合物等有害物质，而且在炭化的过程中还会排出大量的含有木焦油、木醋酸的烟雾，从而直接导致环境的严重污染；此外，现有的活性炭生产工艺炭化率较低，以干料计算，3.5吨的原料能炭化出1吨炭化料，而3～3.5吨的炭化料才能生产出1吨的活性炭；除此之处，现有活性炭生产工艺还存在有以下缺陷：

 (1)由于不易控制炉内温度、蒸汽流量以及氧气流量的大小，因而无法保障炭化料得到均匀的活化，从而使得产品得率低、产品质量差且不稳定；

 (2)由于现有工艺中采用的炉子需要消耗大量的燃煤，因此其不但生产成本较高，而且还无法满足节能环保的要求；

 (3)生产中尾气排放量大，不但损失大量热能，而且还污染环境。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种活性炭生产工艺，所述的工艺能够有效的降低能耗，节约成本，同时还无污染及炭化得率高。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种活性炭生产工艺，所述的工艺流程如下：

A、将原料粉碎式切片后装入匣钵，然后平直摆放在炉车上，再把炉车推入炭化炉；

B、将炉子温度升至300～400℃，使原料开始炭化；炭化过程中，先将产生的炭化废气通至喷淋塔去除炭化废气中含有的水蒸气，然后再将废气通至多管净化塔进行一级净化，在废气温度为40～60℃时回收废气中含有的木焦油；将经过一级净化的废气通至多管冷却塔进行二级净化，在废气温度为20～40℃时回收废气中含有的木醋酸；通过高压风机将经过二级净化的废气回注到炭化炉燃烧，当炉内温度为600±20℃，料内温度为420±20℃时，保持温度1.5～2小时后出炉；出炉的炭化料中未炭化物≤5～10%即为合格；

C、将合格的炭化料通过水选去除杂质，然后装入渗透率为40～50%的匣钵中，平直排放在炉车上，再将炉车推入燃气活化炉；

D、在2～3小时内将活化炉的温度升至800～820℃，然后按水蒸发量计，通入490～510㎏的水蒸气，并在通入水蒸气的同时，通过高压风机将经过二级净化的废气注入活化炉燃烧，然后使活化炉的温度在8～11小时间逐步升至900±20℃；

E、当活化炉的温度升至900±20℃时，打开炉门，快速拉出炉车；当炉车自然冷却至60℃以下时取出匣钵，将活化后的炭料倒入料桶，并取样化验，满足亚甲蓝吸附率(0.15%)≥12ml、碘吸附值≥9000㎎/g、总铁量≤500PPm、氯化物≤500PPm、灼烧残渣≤3%、干燥减量≤10%和PH值为5～7条件的即为合格炭料；

F、将合格炭料装入不含铁的球磨机中进行粉碎，当细度达到200目时通过风选出料，然后对选出料进行真空包装即为成品活性炭。

所述的活性炭生产工艺，所述的炭化炉中产生的多余废气能够通过相应管路通至活化炉。

所述的活性炭生产工艺，所述的经过二级净化的废气能够通过高压风机同时通入炭化炉或活化炉。

所述的活性炭生产工艺，所述的燃气活化炉为采用液化气或天然气作燃料的活化炉。

所述的活性炭生产工艺，所述的成品活性炭能够通过酸洗、碱化和调值去除含有的有害成分，从而制成专用活性炭。

由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明所述的活性炭生产工艺以燃气活化炉为活化炉型，并采用清洁封闭型炭化炉在生产中对炭化废气进行多层净化处理，同时有效回收废气中所含有的木焦油和木醋酸，且在回收后将剩余的废气引入炉内用于炭化和保温，从而达到了成本低、提温快、易控制、燃烧充分、保温稳定、炉内温度均衡以及无烟雾、无硫基原素和硝基元素排放的目的。

【具体实施方式】

通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例：

所述的活性炭生产工艺，所述的工艺流程如下：

A、将原料粉碎式切片后装入匣钵，然后平直摆放在炉车上，再把炉车推入炭化炉；

B、将炉子温度升至380℃，使原料开始炭化；在炭化过程中，先将炭化产生的炭化废气通过相应管路通至喷淋塔，从而利用喷淋塔去除炭化废气中含有的水蒸气，然后再将废气通过相应管路通至多管净化塔进行一级净化，即在废气温度为40～60℃时回收废气中含有的木焦油；通过相应管路将经过一级净化的废气通至多管冷却塔进行二级净化，即在废气温度为20～40℃时回收废气中含有的木醋酸；通过高压风机将经过二级净化的主要成份为一氧化碳和水煤气的废气回注到炭化炉进行燃烧，当废气开始燃烧时能够关闭炭化炉的燃料阀门以节省燃料；

当炉内温度为600±20℃，料内温度为420±20℃时，保持温度2小时后出炉，并对出炉的炭化料进行取样检验，要求炭化料中的未炭化物≤5%；此流程中，能够将炭化炉中产生多余废气通过相应管路通至活化炉，从而以循环再利用，达到节能减排的目的；

C、通过水选去除炭化料中的土、石或沙等杂质，再将去除杂质的炭化料装入渗透率为45%的匣钵中，然后平直排放在炉车上，最后将炉车推入燃料为液化气或天然气的燃气活化炉中；

D、打开活化炉的燃料阀门，在点燃火嘴开始提温的同时点燃锅炉；在2.5小时内将活化炉的温度升至810℃，然后按水蒸发量计，通入500㎏的水蒸气，并在通入水蒸气的同时，通过高压风机将经过二级净化的废气注入活化炉燃烧，然后使活化炉的温度在10小时内逐步升至900±20℃；此流程中，当通过高压风机将经过二级净化的废气注入活化炉时，能够选择停止将经过二级净化的废气通入炭化炉，或者是将经过二级净化的废气同时分流至炭化炉和活化炉内；

E、当活化炉的温度升至900±20℃时，打开炉门，快速拉出炉车；此时，要求在5分钟之内完成拉出炉车和推入另一装好炭化料的炉车的操作；当炉车自然冷却至60℃以下时取出匣钵，将活化后的炭料倒入料桶，并取样化验，满足亚甲蓝吸附率(0.15%)≥12ml、碘吸附值≥9000㎎/g、总铁量≤500PPm、氯化物≤500PPm、灼烧残渣≤3%、干燥减量≤10%和PH值为6条件的即为合格炭料；

F、球磨人员在根据化验结果进行合理配料后，将炭料装入不含铁的球磨机中进行粉碎，当细度达到200目时通过风选出料，并通过真空包装制为成品；根据实际要求，能够再通过酸洗、碱化和调值去除成品中含有的铁盐、氯化物和硫酸盐等有害成分，从而制出相应的专用活性炭。

由于所述的活性炭生产工艺具有如下优势：1、提温快，使炭化料氧化量下降；2、保温稳定，能够减少原料消耗；3、水蒸气供应量足，使活化充分；4、保温时间短，例如原有的焖烧炉通常要保温30～36小时，而所述工艺中采用的活化炉只需保温8～12小时；5、活化炉封闭良好，无空气进入，能够有效降低原料消耗；因此，所述的工艺不但炭化温度低，炭化充分，而且炭化得率较高，平均每2.3吨原料就能够炭化出1吨炭化料，平均1.6～1.8吨炭化料就能够生产1吨活性炭；

此外，所述的工艺还能够回收木焦油和木醋酸，且能够将净化过的炭化废气引入炭化炉或活化炉，从而在利用多余废气进行活化保温的同时，达到了无废气排放，无污染源，对环境不造成损害的目的；经多次实验证明，利用所述的工艺生产活性炭，平均每生产一吨成品活性炭就能够节约液气120kg左右，从而有效的节约了生产成本；另一方面，将净化后的废气引入活化炉后，废气所携带的一定量的水蒸气不仅有效的促使了活化，而且也相应有效的节约了用于供应水蒸气所需的燃料。

本发明未详述部分为现有技术，故本发明未对其进行详述。

Claims (5)

1.一种活性炭生产工艺，其特征是：所述的工艺流程如下：

A、将原料粉碎式切片后装入匣钵，然后平直摆放在炉车上，再把炉车推入炭化炉；

B、将炉子温度升至300～400℃，使原料开始炭化；炭化过程中，先将产生的炭化废气通至喷淋塔去除炭化废气中含有的水蒸气，然后再将废气通至多管净化塔进行一级净化，在废气温度为40～60℃时回收废气中含有的木焦油；将经过一级净化的废气通至多管冷却塔进行二级净化，在废气温度为20～40℃时回收废气中含有的木醋酸；通过高压风机将经过二级净化的废气回注到炭化炉燃烧，当炉内温度为600±20℃，料内温度为420±20℃时，保持温度1.5～2小时后出炉；出炉的炭化料中未炭化物≤5～10%即为合格；

C、将合格的炭化料通过水选去除杂质，然后装入渗透率为40～50%的匣钵中，平直排放在炉车上，再将炉车推入燃气活化炉；

D、在2～3小时内将活化炉的温度升至800～820℃，然后按水蒸发量计，通入490～510㎏的水蒸气，并在通入水蒸气的同时，通过高压风机将经过二级净化的废气注入活化炉燃烧，然后使活化炉的温度在8～11小时间逐步升至900±20℃；

E、当活化炉的温度升至900±20℃时，打开炉门，快速拉出炉车；当炉车自然冷却至60℃以下时取出匣钵，将活化后的炭料倒入料桶，并取样化验，满足0.15%亚甲蓝吸附率≥12mL、碘吸附值≥9000㎎/g、总铁量≤500ppm、氯化物≤500ppm、灼烧残渣≤3%、干燥减量≤10%和pH值为5～7条件的即为合格炭料；

F、将合格炭料装入不含铁的球磨机中进行粉碎，当细度达到200目时通过风选出料，然后对选出料进行真空包装即为成品活性炭。

2.根据权利要求1所述的活性炭生产工艺，其特征是：所述的炭化炉能够通过相应管路将炉内的多余废气通至燃气活化炉。

3.根据权利要求1所述的活性炭生产工艺，其特征是：所述的经过二级净化的废气能够通过高压风机同时通入炭化炉和燃气活化炉。

4.根据权利要求1、2或3所述的活性炭生产工艺，其特征是：所述的燃气活化炉为采用液化气或天然气为燃料的活化炉。

5.根据权利要求1所述的活性炭生产工艺，其特征是：所述的成品活性炭能够通过酸洗、碱化和调值去除含有的有害成分，从而制成专用活性炭。