CN110451505A - 一种用于超轻活性炭的制备方法及其制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低堆重煤质柱状活性炭技术领域，且公开了一种用于超轻活性炭的制备方法，由以下方法制备而成，按质量份计，70％～80％无烟煤、15％～20％烟煤、沥青粉25％～30％、粘接剂粉2％～4％、水40％～50％组成，第一步，将将80％的无烟煤与20％的烟煤混合，用雷蒙磨磨粉细度控制在180目左右，然后取定量加入捏合机中。该通过对煤膏炭化、水蒸汽加空气活化得到的成品指标为：堆重(装填密度)为380g/l左右，机械强度大于90％，四氯化碳大于60％，使得制备的活性炭，较传统煤炭制备的活性炭堆重更轻，活化时间更短，同等质量的活性炭，在实际使用中，较传统活性炭提高数倍吸附率，同时耐久度增加，减小活性炭在使用中，受外部影响发生磨损，从而增加活性炭的使用寿命。

Description

一种用于超轻活性炭的制备方法及其制备装置

技术领域

本发明涉及低堆重煤质柱状活性炭技术领域，具体为一种用于超轻活性炭的制备方法及其制备装置。

背景技术

活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分(此过程称为炭化)，然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构(此过程称为活化)。

现有煤炭制备的活性炭，在制备过程中，受到煤炭的堆重比，造成制备的活性炭堆重比较高，导致一定量的容器，只能填装指定的活性炭，导致活性炭在使用一段时间后，吸附效果消散，无法继续使用，且活性炭在使用中，受到气流或水流的冲击，部分活性炭直接被磨损，导致容器内的活性炭越来越少，进一步降低活性炭的吸附效果，且采用煤炭制备活化时间较久，影响活性炭的加工进度，同时活性炭在制备时，需要用到液压机，将煤膏制备指定的形状，而液压机在使用中，需要用到专门模具，工煤膏压缩成型，而煤膏有一定的粘度，导致部分煤膏吸附在模具中，吸附后的煤膏随时间增长变固，导致模具的有效容积变小，煤膏再次加工时，指定加工直径变小，导致制备的活性炭体积变小，且压缩阻力增大，造成煤膏外表被固化的残渣阻挡出现形变，进一步影响活性炭的使用。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于超轻活性炭的制备方法及其制备装置，具备活化时间短、吸附强度高的优点，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种用于超轻活性炭的制备方法，由以下方法制备而成，按质量份计，70％～80％无烟煤、15％～20％烟煤、沥青粉25％～30％、粘接剂粉2％～4％、水40％～50％组成：

第一步，将80％的无烟煤与20％的烟煤混合，用雷蒙磨磨粉细度控制在180目左右，然后取定量加入捏合机中，再向捏合机中投放25％的沥青粉、3％的粘接剂，所述粘结剂为PVA粉，再加入45％的自来水，混合15～20分钟，捏合温度为55～60摄氏度。

第二步，将制备的混合物冷却至室温，再将煤膏取出，放在液压机上压缩，待压缩成型后，取出自然晾干，待成型条完全硬化后，准备炭化；

第三步，启动炭化炉，将成型条放入炭化炉中，炭化料在炉内停留时间为40-50分钟，待时间结束后，将炭化料移入冷却机中冷却1～2小时，然后再将冷却后的炭化料加入斯列普活化炉活化，炉压控制70Pa-90Pa之间，水蒸汽压力0.2-0.3MPa，温度880-920℃，约40小时左右可得到￠4.0mm的柱状煤质活化料，然后将活性炭筛选，晾干后打包运输即可。

优选的，所述液压机液压成型的直径为￠4.6mm，所述液压机压力控制在15MPa左右，所述堆条厚度为200mm。

优选的，所述炭化炉三点控温，当炉尾温度180-220℃，炉中温度350-400℃，炉头温度500-550℃，燃烧室温度880-900℃。

一种用于超轻活性炭的制备装置，包括底座、第一液压缸、压板、加工台，第一液压缸设在底座的最顶端，压板安装在第一液压缸的端部，加工台安装在底座上，所述加工台的内部安装有模板，所述加工台的内壁上安装有定位板，所述定位板上安装有顶杆，所述顶杆的顶部滑动连接有压块，所述压块的末端固定连接有凸块，所述凸块的底部吸附有吸盘，所述吸盘的底端安装有滑动杆，所述滑动杆的两端转动连接有滑动板，所述吸盘的数量为两个，另一个所述滑动板的顶部吸附有刮刀，所述滑动板的中部转动安装有支撑块，所述支撑块的两端固定连接有支撑板。

优选的，所述模板的顶部与加工台的顶部之间填充有物料，所述模板内安装有若干个模具孔，所述模板的底部固定连接有定位杆，所述定位杆的末端滑动连接有定位板，所述定位板的外壁与加工台的内壁滑动连接，所述定位板的底部固定连接有第二液压缸，所述第二液压缸安装在底座的内部。

优选的，所述刮刀的直径与模具孔的直径相匹配，所述刮刀的外壁与顶杆内壁之间设有限位块，所述滑动板的底部固定连接有横板，所述横板的底部固定连接有弹簧。

本发明具备以下有益效果：

1、该用于超轻活性炭的制备方法及其制备装置，通过对煤膏炭化、水蒸汽加空气活化得到的成品指标为：堆重(装填密度)为380g/l左右，机械强度大于90％，四氯化碳大于60％，使得制备的活性炭，较传统煤炭制备的活性炭堆重更轻，活化时间更短，同等质量的活性炭，在实际使用中，较传统活性炭提高数倍吸附率，同时耐久度增加，减小活性炭在使用中，受外部影响发生磨损，从而增加活性炭的使用寿命。

2、该用于超轻活性炭的制备方法及其制备装置，通过压块与滑动板之间的配合，使得顶杆在移动时，被物料挤压，带动压块向下移动，然后通过杠杆的原理，将滑动板的一端向下按压，另一端向上抬起，使得刮刀被顶出顶杆的外部，通过刮刀向上的力度，将模具孔上吸附的煤膏残渣，随着物料直接顶出，使得模具孔内始终保持洁净的状态，减小煤膏在加工时的阻力，使得煤膏在加工时，保持一定的质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的局部放大结构示意图；

图3为模板的俯视结构示意图；

图4为顶杆的内部结构示意图。

图中：1、底座；2、第一液压缸；3、压板；4、加工台；5、模板；6、物料；7、定位杆；8、定位板；9、顶杆；10、压块；11、凸块；12、吸盘；13、滑动杆；14、滑动板；15、刮刀；16、支撑块；17、支撑板；18、横板；19、弹簧；20、模具孔；21、第二液压缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种用于超轻活性炭的制备方法，由以下方法制备而成，按质量份计，70％～80％无烟煤、15％～20％烟煤、沥青粉25％～30％、粘接剂粉2％～4％、水40％～50％组成：

第一步，将80％的无烟煤与20％的烟煤混合，用雷蒙磨磨粉细度控制在180目左右，然后取定量加入捏合机中，再向捏合机中投放25％的沥青粉、3％的粘接剂，再加入45％的自来水，混合15～20分钟，捏合温度为55～60摄氏度。

第二步，将制备的混合物冷却至室温，再将煤膏取出，放在液压机上压缩，待压缩成型后，取出自然晾干，待成型条完全硬化后，准备炭化；

第三步，启动炭化炉，将成型条放入炭化炉中，炭化料在炉内停留时间为40-50分钟，待时间结束后，将炭化料移入冷却机中冷却1～2小时，然后再将冷却后的炭化料加入斯列普活化炉活化，炉压控制70Pa-90Pa之间，水蒸汽压力0.2-0.3MPa，温度880-920℃，约40小时左右可得到￠4.0mm的柱状煤质活化料，然后将活性炭筛选，晾干后打包运输即可。

其中，所述液压机液压成型的直径为￠4.6mm，所述液压机压力控制在15MPa左右，所述堆条厚度为200mm。

其中，所述炭化炉三点控温，当炉尾温度180-220℃，炉中温度350-400℃，炉头温度500-550℃，燃烧室温度880-900℃。

一种用于超轻活性炭的制备装置，包括底座1、第一液压缸2、压板3、加工台4，第一液压缸2设在底座1的最顶端，压板3安装在第一液压缸2的端部，加工台4安装在底座1上，所述加工台4的内部安装有模板5，所述加工台4的内壁上安装有定位板8，所述定位板8上安装有顶杆9，顶杆9可以将模具孔20的煤膏顶出，使得模具孔20保持洁净的状态，所述顶杆9的顶部滑动连接有压块10，压块10可以向下移动不同的距离，便于，所述压块10的末端固定连接有凸块11，所述凸块11的底部吸附有吸盘12，所述吸盘12的底端安装有滑动杆13，所述滑动杆13的两端转动连接有滑动板14，所述吸盘12的数量为两个，另一个所述滑动板14的顶部吸附有刮刀15，所述滑动板14的中部转动安装有支撑块16，所述支撑块16的两端固定连接有支撑板17。

其中，所述模板5的顶部与加工台4的顶部之间填充有物料6，所述模板5内安装有若干个模具孔20，所述模板5的底部固定连接有定位杆7，所述定位杆7的末端滑动连接有定位板8，所述定位板8的外壁与加工台4的内壁滑动连接，所述定位板8的底部固定连接有第二液压缸21，所述第二液压缸21安装在底座1的内部，当第二液压缸21向上移动时，会将模具孔20内部的残渣，直接顶出，同时也可将成型后的煤膏顶出。

其中，所述刮刀15的直径与模具孔20的直径相匹配，所述刮刀15的外壁与顶杆9内壁之间设有限位块，所述滑动板14的底部固定连接有横板18，所述横板18的底部固定连接有弹簧19，便于刮刀15将残渣刮除，使得模具孔20内始终保持洁净的状态，同时利用弹簧19的弹力，便于压块10向上顶起。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于超轻活性炭的制备方法，其特征在于：由以下方法制备而成，按质量份计，70％～80％无烟煤、15％～20％烟煤、沥青粉25％～30％、粘接剂粉2％～4％、水40％～50％组成：

第一步，将80％的无烟煤与20％的烟煤混合，用雷蒙磨磨粉细度控制在180目左右，然后取定量加入捏合机中，再向捏合机中投放25％的沥青粉、3％的粘接剂，再加入45％的自来水，混合15～20分钟，捏合温度为55～60摄氏度。

第二步，将制备的混合物冷却至室温，再将煤膏取出，放在液压机上压缩，待压缩成型后，取出自然晾干，待成型条完全硬化后，准备炭化；

第三步，启动炭化炉，将成型条放入炭化炉中，炭化料在炉内停留时间为40-50分钟，待时间结束后，将炭化料移入冷却机中冷却1～2小时，然后再将冷却后的炭化料加入斯列普活化炉活化，炉压控制70Pa-90Pa之间，水蒸汽压力0.2-0.3MPa，温度880-920℃，约40小时左右可得到￠4.0mm的柱状煤质活化料，然后将活性炭筛选，晾干后打包运输即可。

2.根据权利要求1所述的一种用于超轻活性炭的制备方法，其特征在于：所述液压机液压成型的直径为￠4.6mm，所述液压机压力控制在15MPa左右，所述堆条厚度为200mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于超轻活性炭的制备方法，其特征在于：所述炭化炉三点控温，当炉尾温度180-220℃，炉中温度350-400℃，炉头温度500-550℃，燃烧室温度880-900℃。

4.一种用于超轻活性炭的制备装置，包括底座(1)、第一液压缸(2)、压板(3)、加工台(4)，第一液压缸(2)设在底座(1)的最顶端，压板(3)安装在第一液压缸(2)的端部，加工台(4)安装在底座(1)上，其特征在于：所述加工台(4)的内部安装有模板(5)，所述加工台(4)的内壁上安装有定位板(8)，所述定位板(8)上安装有顶杆(9)，所述顶杆(9)的顶部滑动连接有压块(10)，所述压块(10)的末端固定连接有凸块(11)，所述凸块(11)的底部吸附有吸盘(12)，所述吸盘(12)的底端安装有滑动杆(13)，所述滑动杆(13)的两端转动连接有滑动板(14)，所述吸盘(12)的数量为两个，另一个所述滑动板(14)的顶部吸附有刮刀(15)，所述滑动板(14)的中部转动安装有支撑块(16)，所述支撑块(16)的两端固定连接有支撑板(17)。

5.根据权利要求4所述的一种用于超轻活性炭的制备装置，其特征在于：所述模板(5)的顶部与加工台(4)的顶部之间填充有物料(6)，所述模板(5)内安装有若干个模具孔(20)，所述模板(5)的底部固定连接有定位杆(7)，所述定位杆(7)的末端滑动连接有定位板(8)，所述定位板(8)的外壁与加工台(4)的内壁滑动连接，所述定位板(8)的底部固定连接有第二液压缸(21)，所述第二液压缸(21)安装在底座(1)的内部。

6.根据权利要求4所述的一种用于超轻活性炭的制备装置，其特征在于：所述刮刀(15)的直径与模具孔(20)的直径相匹配，所述刮刀(15)的外壁与顶杆(9)内壁之间设有限位块，所述滑动板(14)的底部固定连接有横板(18)，所述横板(18)的底部固定连接有弹簧(19)。