CN104692377B - 一种木质柱状活性炭生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型木质柱状活性炭生产工艺，其步骤为：选用优质食品级粉状活性炭；选取木质素、羧甲基纤维素、白土、澎润土共4种物质按一定比例均匀混合制成粘合剂；按比例用水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料；再经过高温高压挤压成型，放入炉内干燥后，然后放入炭活化炉进行炭化、活化并固定成型。该工艺劳动强度低、效率高，工作环境好，所需能量大大减少，产品得率高，具有明显的经济效益，便于大规模生产应用。
Description
技术领域
本发明属于活性炭的生产制造领域，更具体涉及一种新型木质柱状活性炭生产工艺。
背景技术
活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以得到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。活性炭按外形方法来分，可分为粉状活性炭和柱状活性炭。柱状活性炭由于具有发达微孔，中孔和大孔，具有高碘值，高亚兰和可循环使用的优点，在有机溶剂回收、食品液相脱色、空气净化、污水净化处理等场合具有粉状炭和煤质炭无法替代的作用，具有广阔的市场前景。但由于国内厂家在生产过程中一直没有突破柱状活性炭生产的关键的粘合成型技术，导致柱状活性炭的产品强度较低，吸附品质普遍较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型木质柱状活性炭生产工艺。该工艺以优质食品级粉状活性炭为原料，按比例用水混合成一定的干湿度，与制成的特殊粘合剂粘合，经过高温高压挤压成型，最后炭化、活化并固定成型。该工艺劳动强度低、效率高，工作环境好，所需能量大大减少，产品得率高，具有明显的经济效益，便于大规模生产应用。
本发明采用下述技术方案来实现：
一种新型木质柱状活性炭生产工艺，其特征在于步骤如下：
（1）选取粉状活性炭：选用优质食品级粉状活性炭若干；
（2）制备粘合剂：选取木质素、羧甲基纤维素、白土、澎润土共4种物质按30-70%，10-50%，2-8%，10-40%均匀混合制成粘合剂；
（3）搅拌混合：按30-70%比例用水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；
（4）在温度高于200℃，液压强大于315吨环境下把混合料压成型：将活性炭混合料经高温、高压挤压成柱状；
（5） 固化干燥：将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在80℃~120℃进行充分干燥；
（6）炭化活化：再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；
（7）化验、筛选、包装：对步骤6取得的柱状活性炭成品进行化验、筛选，最后包装入库。
作为优选，粘合剂用量为粉状活性炭质量的10-40%。
本发明的显著优点有：
1）产品质量大幅提高：与传统煤质活性炭相比，碘值吸附值、亚甲基蓝吸附值、四氯化碳吸附值、焦糖脱色率、耐酸、耐碱、耐磨强度、耐高温等质量指标均有绝对优势，相关检测数据对比详见表1。
表1：木质柱状活性炭与煤质活性炭检测数据对比
| 煤质活性炭 | 木质柱状活性炭 | |
| 碘值吸附值 | 400~900mg/g | ＞1000mg/g |
| 亚甲基蓝吸附值 | 4~6ml/0.1g | ＞15ml/0.1g |
| 四氯化碳吸附值 | 40~50% | ＞80% |
| 焦糖脱色率 | - | 100% |
2） 应用范围十分广泛：应用于工业、民用等场合，如水质净化处理，室内空气净化，气相、液相吸附脱色，有机溶剂回收，工业废气回收处理，杂质和有害气体的去除，矿山冶炼，石油、石化、热电等脱硫脱硝等应用。
3）节约资源：因其特殊工艺配方，可有效节约生产资源，便于资源再生循环利用，且因其质量优质，可有效大幅降低用户企业的生产成本。
4）清洁生产利于环保：整个生产过程清洁无公害，无任何固体废弃物、废水、废气、粉尘等有害物质排放，产品可应用于资源再生回收，对环境保护有着重大的意义，是今后活性炭行业重点发展的方向。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
选用优质食品级粉状活性炭100kg；称取木质素3kg、羧甲基纤维素5kg、白土0.2kg、澎润土1.8kg,均匀混合制成粘合剂；添加70kg水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；在300℃，液压强315吨环境下将活性炭混合料挤压成柱状；将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在80℃进行充分干燥后，再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；对取得的柱状活性炭成品进行化验，化验结果为: 碘值吸附值1012mg/g、亚甲基蓝吸附值15.3ml/0.1g、四氯化碳吸附值82%、焦糖脱色率100%，筛选合格品、包装入库。
实施例2
选用优质食品级粉状活性炭100kg；称取木质素7kg、羧甲基纤维素1kg、白土0.8kg、澎润土1.2kg,均匀混合制成粘合剂；添加38kg水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；在300℃，液压强400吨环境下将活性炭混合料挤压成柱状；将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在100℃进行充分干燥后，再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；对取得的柱状活性炭成品进行化验，化验结果为: 碘值吸附值1050mg/g、亚甲基蓝吸附值16.3ml/0.1g、四氯化碳吸附值90%、焦糖脱色率100%，筛选合格品、包装入库。
实施例3
选用优质食品级粉状活性炭100kg；称取木质素5kg、羧甲基纤维素3.5kg、白土0.5kg、澎润土1.0kg,均匀混合制成粘合剂；添加30kg水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；在200℃，液压强400吨环境下将活性炭混合料挤压成柱状；将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在120℃进行充分干燥后，再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；对取得的柱状活性炭成品进行化验，化验结果为: 碘值吸附值1123mg/g、亚甲基蓝吸附值15.9ml/0.1g、四氯化碳吸附值87%、焦糖脱色率100%，筛选合格品、包装入库。
实施例4
选用优质食品级粉状活性炭100kg；称取木质素4.5kg、羧甲基纤维素3.5kg、白土0.5kg、澎润土1.5kg,均匀混合制成粘合剂；添加50kg水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；在250℃，液压强400吨环境下将活性炭混合料挤压成柱状；将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在120℃进行充分干燥后，再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；对取得的柱状活性炭成品进行化验，化验结果为: 碘值吸附值1073mg/g、亚甲基蓝吸附值17.1ml/0.1g、四氯化碳吸附值83%、焦糖脱色率100%，筛选合格品、包装入库。
实施例5
选用优质食品级粉状活性炭100kg；称取木质素5.3kg、羧甲基纤维素2.5kg、白土0.6kg、澎润土1.6kg,均匀混合制成粘合剂；添加45kg水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；在250℃，液压强350吨环境下将活性炭混合料挤压成柱状；将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在80℃进行充分干燥后，再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；对取得的柱状活性炭成品进行化验，化验结果为: 碘值吸附值1045mg/g、亚甲基蓝吸附值15.6ml/0.1g、四氯化碳吸附值84%、焦糖脱色率100%，筛选合格品、包装入库。
实施例6
选用优质食品级粉状活性炭100kg；称取木质素5.0kg、羧甲基纤维素3.1kg、白土0.4kg、澎润土1.5kg,均匀混合制成粘合剂；添加45kg水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；在250℃，液压强350吨环境下将活性炭混合料挤压成柱状；将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在80℃进行充分干燥后，再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；对取得的柱状活性炭成品进行化验，化验结果为: 碘值吸附值1082mg/g、亚甲基蓝吸附值15.8ml/0.1g、四氯化碳吸附值86%、焦糖脱色率100%，筛选合格品、包装入库。
实施例7
选用优质食品级粉状活性炭100kg；称取木质素10kg、羧甲基纤维素6kg、白土0.8kg、澎润土3kg,均匀混合制成粘合剂；添加50kg水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；在250℃，液压强350吨环境下将活性炭混合料挤压成柱状；将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在80℃进行充分干燥后，再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；对取得的柱状活性炭成品进行化验，化验结果为: 碘值吸附值1027mg/g、亚甲基蓝吸附值15.1ml/0.1g、四氯化碳吸附值89%、焦糖脱色率100%%，筛选合格品、包装入库。
实施例8
选用优质食品级粉状活性炭100kg；称取木质素20kg、羧甲基纤维素12kg、白土2kg、澎润土6kg,均匀混合制成粘合剂；添加50kg水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；在250℃，液压强350吨环境下将活性炭混合料挤压成柱状；将成型的柱状活性炭送入干燥炉，温度控制在80℃进行充分干燥后，再送入炭活化炉进行800℃炭化、活化并固化成型；对取得的柱状活性炭成品进行化验，化验结果为: 碘值吸附值1037mg/g、亚甲基蓝吸附值15.4ml/0.1g、四氯化碳吸附值88%、焦糖脱色率100%，筛选合格品、包装入库。
Claims (4)
1.一种木质柱状活性炭生产工艺，其特征在于步骤如下：
（1）选取粉状活性炭；
（2）制备粘合剂：按质量比称取木质素30-70%、羧甲基纤维素10-50%、白土2-8%、膨润土10-40%，均匀混合制成粘合剂；
（3）搅拌混合：用水稀释粉状活性炭的干湿度，与制成的粘合剂充分、均匀粘合，制成活性炭混合料备用；
（4）高温高压挤压成型：将活性炭混合料经高温、高压挤压成柱状；
（5） 固化干燥：将成型的柱状活性炭送入干燥炉进行干燥，
（6）炭化活化：充分干燥后，再送入炭活化炉进行炭化、活化并固化成型；
（7）化验、筛选、包装：对步骤6取得的柱状活性炭成品进行化验、筛选，最后包装入库。
2.根据权利要求1所述的木质柱状活性炭生产工艺，其特征在于所述高温高压挤压成型是指在温度高于200℃，液压强大于315吨环境下把混合料压成型。
3.根据权利要求1所述的木质柱状活性炭生产工艺，其特征在于，稀释粉状活性炭的干湿度时，用水量为稀释粉状活性炭质量的30-70%。
4.根据权利要求1所述的木质柱状活性炭生产工艺，其特征在于，粘合剂用量为粉状活性炭质量的10-40%。
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