CN108751191A - 用竹碎料生产活性炭的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用竹碎料生产活性炭的制备方法，包括以下步骤：(1)预处理，(2)浸泡捏合，(3)炭活化，(4)酸洗，(5)干燥，(6)颗粒料筛分，(7)粉料粉磨，(8)粉料包装等几个工序；所得的竹质活性炭的产品质量指标符合以下标准：比表面积≥2000m2/g，碘吸附值≥1100mg/g，亚甲基蓝脱色率≥15mL/0.1g，(A法)焦糖脱色率≥120％，灰分≤3％，铁盐≤0.05％。利用竹材加工的剩余竹碎作为原料，酸洗过程中所用的洗液能够循环利用，不仅酸洗效果好，而且能够加收高浓度磷酸，节省减排；由该方法生产的活性炭成品，质量好，成品率高，符合食品级活性炭标准。

Description

用竹碎料生产活性炭的制备方法
技术领域
本发明涉及活性炭生产技术领域，特别涉及用竹碎料生产活性炭的制备方法。
背景技术
竹子是我国南方山区、丘陵地带的重要经济作物，资源十分丰富。竹子具有生长快、产量高等特点，且一次造林后只要经营合理，可以永续利用。竹材用途广泛，可直接生产竹席、垫子、竹筷等各种生活用品；竹材人造板可作水泥模板、车箱底板等工程材料；竹材也是造纸、纤维板和醋酸纤维、硝化纤维的重要原料；竹纤维纺织品具有天然抗菌、防螨、防臭和良好的透气性、耐磨性等优良特性，受到人们的广泛欢迎。
活性炭是高度依赖资源、能源的产品，由于受到原料资源紧缺因素的制约，活性炭的产量增长受到很大的限制，无法满足市场日益旺盛的需求；但在竹材加工过程中可产生大量竹碎料，尚未得到科学、合理、有效的开发和综合利用，影响了竹产业附加值的提高。如果利用竹子的生物特性，将其制备成活性炭，用作吸附材料，既节约资源又有利于环境保护。开发竹碎料活性炭生产工艺和技术，并尽快在活性炭生产厂家中推广扩产，不仅能有效解决活性炭产能不足问题，更是在活性炭行业实现节能减排目标，走循环经济、低碳经济发展路线的重大战略举措，社会效益和经济效益都十分显著。
发明内容
本发明的目的在于提供用竹碎料生产活性炭的制备方法。
本发明采用的技术方案是：一种竹碎料生产活性炭的制备方法，包括以下步骤：
步骤1)预处理，将竹碎料筛分、干燥，要求筛分粒度为大于等于40目，水分小于等于10％；
步骤2)浸泡捏合，磷酸活化剂浸泡、捏合，磷酸浓度为40-50婆美度，捏合时间为15-40分钟；
步骤3)炭活化，采用内热式回转窑设备进行，转窑转速为2-4转/分钟，出料炭温为350-500℃，活化时间为45-70分钟；
步骤4)酸洗，采用回收桶逆向梯度酸洗方式，操作方法：4.1)第一次洗涤，用洗涤上一批料所得的二次洗涤液作为本批次的第一次洗水，以提高磷酸溶液的浓度，得到本批次的第一次洗涤液，该洗涤液送蒸发回收工段用于回收高浓度磷酸；4.2)第二次洗涤，用洗涤上批料所得的第三次洗涤液作为本批料的第二次洗水，得本批料的第二次洗液，用其作为下一批料的第一次洗水；4.3)第三次洗涤，用上水总管中的清水作为本批料的第三次洗水，得本批料得第三次洗液，作为下批料得第二次洗水，按上述三步循环进行；
步骤5)干燥，在内热式转炉中，步骤4)所得的湿活性炭与热空气逆向接触，控制水分＜10％；
步骤6)颗粒料筛分，在线性振动筛中，将步骤5)所得活性炭颗粒度＞40目的筛除，包装成磷酸法活性炭颗粒成品；
步骤7)粉料粉磨，在摆式磨粉机中，将步骤6)筛余＜40目的本成品，磨成粉，粒度为200目通过90％以上；
步骤8)粉料包装，通过步骤7)所得的粉炭，放入混合机中均质，均质好的物料进行包装入库。
进一步的，步骤2)中，捏合时间为15、20、25、30、35或40分钟。
进一步的，步骤3)中，转窑转速为2、3或4转/分钟，
进一步的，步骤3)中，出料炭温为350、400、450或500℃。
进一步的，步骤3)中，活化时间为45、50、55、60、65或70分钟；
上述方法生产的竹质活性炭的产品质量指标符合以下标准：比表面积≥2000m2/g，碘吸附值≥1100mg/g，亚甲基蓝脱色率≥15mL/0.1g，(A法)焦糖脱色率≥120％，灰分≤3％，铁盐≤0.05％。
本发明的有益效果是：本发明生产的竹质活性炭，利用竹材加工的剩余竹碎作为原料，酸洗过程中所用的洗液能够循环利用，不仅酸洗效果好，而且能够加收高浓度磷酸，节省减排；由该方法生产的活性炭成品，质量好，成品率高，符合食品级活性炭标准。
附图说明
图1是本发明技术用竹碎料生产活性炭的制备方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述。
本发明用竹碎料生产活性炭的制备方法，包括(1)预处理，(2)浸泡捏合，(3)炭活化，(4)酸洗，(5)干燥，(6)颗粒料筛分，(7)粉料粉磨，(8)粉料包装等几个工序。
具体实施方式为：以竹材加工过程中产生的竹碎料为原料，经过自然干燥水分降至10％以下，过40筛目筛，筛上物与40-50婆美度磷酸在捏合机中混合，捏合时间为15-40分钟后，经螺旋送料机送入内热式转窑中，在转窑中物料开始去水、碳化、活化，转窑转速为2-4转/分钟，出料炭温为350-500℃，活化时间为45-70分钟后出料至回收桶中，采用回收桶逆向梯度酸洗方式回收磷酸，而后经过干燥、筛分、粉磨、包装等工序制成食品级活性炭。
该种方法制得的活性炭指标如下表1所示。
表1

Claims (7)

1.一种竹碎料生产活性炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)预处理，将竹碎料筛分、干燥，要求筛分粒度为大于等于40目，水分小于等于10％；
步骤2)浸泡捏合，磷酸活化剂浸泡、捏合，磷酸浓度为40-50婆美度，捏合时间为15-40分钟；
步骤3)炭活化，采用内热式回转窑设备进行，转窑转速为2-4转/分钟，出料炭温为350-500℃，活化时间为45-70分钟；
步骤4)酸洗，采用回收桶逆向梯度酸洗方式进行酸洗；
步骤5)干燥，在内热式转炉中，步骤4)所得的湿活性炭与热空气逆向接触，控制水分＜10％；
步骤6)颗粒料筛分，在线性振动筛中，将步骤5)所得活性炭颗粒度＞40目的筛除，包装成磷酸法活性炭颗粒成品；
步骤7)粉料粉磨，在摆式磨粉机中，将步骤6)筛余＜40目的本成品，磨成粉，粒度为200目通过90％以上；
步骤8)粉料包装，通过步骤7)所得的粉炭，放入混合机中均质，均质好的物料进行包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种竹碎料生产活性炭的制备方法，其特征在于，操作方法包括以下步骤：4.1)第一次洗涤，用洗涤上一批料所得的二次洗涤液作为本批次的第一次洗水，以提高磷酸溶液的浓度，得到本批次的第一次洗涤液，该洗涤液送蒸发回收工段用于回收高浓度磷酸；4.2)第二次洗涤，用洗涤上批料所得的第三次洗涤液作为本批料的第二次洗水，得本批料的第二次洗液，用其作为下一批料的第一次洗水；4.3)第三次洗涤，用上水总管中的清水作为本批料的第三次洗水，得本批料得第三次洗液，作为下批料得第二次洗水，按上述三步循环进行。
3.根据权利要求1所述的一种竹碎料生产活性炭的制备方法，其特征在于，步骤2)中，捏合时间为15、20、25、30、35或40分钟。
4.根据权利要求1所述的一种竹碎料生产活性炭的制备方法，其特征在于，步骤3)中，转窑转速为2、3或4转/分钟。
5.根据权利要求1所述的一种竹碎料生产活性炭的制备方法，其特征在于，步骤3)中，出料炭温为350、400、450或500℃。
6.根据权利要求1所述的一种竹碎料生产活性炭的制备方法，其特征在于，步骤3)中，活化时间为45、50、55、60、65或70分钟。
7.利用权利要求1～6任意一项权利要求所述的方法生产出的竹质活性炭的产品，其特征在于：比表面积≥2000m2/g，碘吸附值≥1100mg/g，亚甲基蓝脱色率≥15mL/0.1g，(A法)焦糖脱色率≥120％，灰分≤3％，铁盐≤0.05％。
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CN113233458A (zh) * 2021-04-21 2021-08-10 福建省芝星炭业股份有限公司 一种稳定磷酸法活性炭脱色能力的生产方法
CN113277507A (zh) * 2021-05-08 2021-08-20 徐州华睿炭材料科技有限公司 一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺

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