CN111137888A

CN111137888A - 一种磷酸法活性炭生产方法

Info

Publication number: CN111137888A
Application number: CN201911042208.9A
Authority: CN
Inventors: 袁志雄; 晏才文
Original assignee: Jingzhou Huarong Active Carbon Co ltd
Current assignee: Jingzhou Huarong Active Carbon Co ltd
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2020-05-12

Abstract

本发明公开了一种磷酸法活性炭生产方法，一种磷酸法活性炭生产方法，包括以下步骤：S1、预处理；将木屑输送到烘干机进行烘干处理，再通过分筛机进行筛选，得到粗木屑，并置入料仓；S2、搅拌；从料仓中将粗木屑输送到双绞龙装置，进行搅拌，并向其中加入磷酸溶液，得到预品炭；S3、炭化和活化；将预品炭通过皮带机输送到回转炉中进行炭化和活化处理，在所述回转炉的炉头设置螺旋筒，进行冷却，得到初品炭；S4、磷酸回收；将所述初品炭输送到回收桶中，进行磷酸梯度回收；S5、脱水烘干；再将所述初品炭通入滤池过滤，最后烘干，得到活性炭。本发明能够有效利用废弃物，且回收磷酸能够极大降低生产成本。

Description

一种磷酸法活性炭生产方法

技术领域

本发明涉及活性炭生产领域，更具体地说，它涉及一种磷酸法活性炭生产方法。

背景技术

活性炭是一种经特殊处理的炭，一般需要经过炭化和活化两个过程，炭化过程是将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分；活化过程是与气体或溶液反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构。由于活化的过程是一个微观过程，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀，所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。也就能够用于各种吸附场合。

活性炭的生产方法很多，比如磷酸法。现有磷酸法制备活性炭过程中，由于需要筛料、烘干、活化等处理，工艺上存在热量浪费，原材料浪费等情况，因而需要改善生产方法，提高能量的利用和减少原材料的浪费。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种磷酸法活性炭生产方法，能够充分利用热量，且避免原料浪费。

一种磷酸法活性炭生产方法，包括以下步骤：

S1、预处理；将木屑输送到烘干机进行烘干处理，再通过分筛机进行筛选，得到粗木屑，并置入料仓；

S2、搅拌；从料仓中将粗木屑输送到双绞龙装置，进行搅拌，并向其中加入磷酸溶液，得到预品炭；

S3、炭化和活化；将预品炭通过皮带机输送到回转炉中进行炭化和活化处理，在所述回转炉的炉头设置螺旋筒，进行冷却，得到初品炭；

S4、磷酸回收；将所述初品炭输送到回收桶中，进行磷酸梯度回收；

S5、脱水烘干；再将所述初品炭通入滤池过滤，最后烘干，得到活性炭。

采用上述方案，通过选用废弃的木屑，送入完善生产设备，有效生产活性炭，且能够有效进行磷酸回收。有效利用废弃物，且回收磷酸能够极大降低生产成本。

进一步优选为：在步骤S1中，所述烘干机为通过热气进行烘干，所述分筛机包括旋风机和鼓风机，所述鼓风机向所述旋风机内侧壁的切向方向上吹风，以对进入所述分筛机的木屑进行吹风，以将木屑中的细木屑送入到细粉仓，粗木屑从所述旋风机中掉落到料仓中；所述细粉仓中的细木屑与所述烘干机相连，以便通过燃烧细木屑提供热气。

采用上述方案，能够充分利用废弃的木屑，为生产提供热量，降低成本。

进一步优选为：在步骤S3中，所述螺旋筒包括筒壁腔，所述筒壁腔中通入冷水，冷水对所述螺旋筒内提供冷却作用后，吸收所述螺旋筒内的热量变成热水；再将所述筒壁腔中的热水通入到步骤S4中回收桶中，以进行磷酸梯度回收。

采用上述方案，能够充分利用回转炉中带出来的热量，使得能量得到充分利用。

进一步优选为：在步骤S4中，所述回收桶包括磷酸桶和初品桶，所述磷酸桶包括第一磷酸桶、第二磷酸桶、第三磷酸桶和第四磷酸桶，所述初品桶为多个且均盛放有初品炭，四个所述磷酸桶与多个所述初品桶均相连通，并设置有启闭阀门；所述第一磷酸桶与所述筒壁腔相通，以将所述筒壁腔中的热水通入所述第一磷酸桶中；所述第四磷酸桶连接有磷酸添加桶，所述磷酸添加桶向所述双绞龙装置中加入磷酸溶液。

进一步优选为：四个所述磷酸桶分别对应盛有第一次浸泡液、第二次浸泡液、第三次浸泡液和第四次浸泡液；所述第一次浸泡液为所述筒壁腔中的热水，所述第四次浸泡液为高磷酸液，用于输送到所述磷酸添加桶中；所述磷酸梯度回收的步骤为将所述第三次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为所述第四次浸泡液，输送到所述第四磷酸桶中；将所述第二次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为所述第三次浸泡液，输送到所述第三磷酸桶中；将所述第一次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为所述第二次浸泡液，输送到所述第二磷酸桶中。

采用上述方案，有效充分地进行磷酸回收，设备简单，回收率高，极大降低生产成本。

进一步优选为：所述洗涤为超声洗涤，且每次超声洗涤的时间为3-4h。

进一步优选为：在所述磷酸梯度回收的步骤中，针对所述初品桶进行磷酸梯度回收后得到的所述第二次浸泡液和所述第三次浸泡液，用于对其他所述初品桶中的初品炭进行磷酸梯度回收。

采用上述方案，便于工业化生产活性炭，循环利用，批量生产。

进一步优选为：在所述步骤S1和S5中，将烘干过程产生的废气通过不锈钢密封管道集中到处理塔中，所述处理塔包括喷流装置，以通过水幕除尘对废气进行处理。

采用上述方案，避免废气对环境造成极大污染，符合环保需求。

进一步优选为：所述粗木屑带锯状，且为50目以下。

采用上述方案，能够提高最终生产的活性炭的得率和品质。

进一步优选为：所述回转炉为煤气发生炉，通过燃烧煤炭向所述回转炉中提供热量，其工作温度为400℃-500℃。

采用上述方案，能够对木屑进行充分炭化和活化。

综上所述，本发明具有以下有益效果：能够充分利用废弃的木屑，变废为宝，通过筛选获得得率和品质较高的粗木屑材料；通过对细木屑的收集，进行废弃材料的充分利用，通过对回转炉热量的收集，提高热量的充分利用效率，通过对磷酸回收装置，简单有效地进行磷酸回收，极大降低生产成本。

附图说明

图1是本发明一实施例中一种磷酸法活性炭生产方法的框图；

图2是本发明一实施例中一种磷酸法活性炭生产方法的工艺步骤图；

图3是本发明一实施例中一种磷酸法活性炭生产方法的磷酸回收步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

在本发明的一个实施例中，参考图1至图3，提供一种磷酸法活性炭生产方法，包括以下步骤：

S3、炭化和活化；将预品炭通过皮带机输送到回转炉中进行炭化和活化处理，在回转炉的炉头设置螺旋筒，进行冷却，得到初品炭；

S4、磷酸回收；将初品炭输送到回收桶中，进行磷酸梯度回收；

S5、脱水烘干；再将初品炭通入滤池过滤，最后烘干，得到活性炭。

需要说明的是，在步骤S1中，废弃的木屑，一般都来源于木材加工厂，通常会作为燃料直接燃烧处理，这样造成浪费。而这些加工厂送过来的木屑，先进行烘干处理，然后由于里面含有杂质，需要通过分筛机筛选，去除里面的块状木屑、石头和泥巴等。优选地，筛选后的粗木屑带锯状，且为50目以下。这样能够保证最终生产的活性炭的得率和品质。进一步地，烘干机为通过热气进行烘干，分筛机包括旋风机和鼓风机，鼓风机向旋风机内侧壁的切向方向上吹风，以对进入分筛机的木屑进行吹风，这样就能够形成旋风效果，木屑中的细木屑在风的作用下被送入到细粉仓，粗木屑从旋风机中掉落到料仓中；细粉仓中的细木屑与烘干机相连，以便通过燃烧细木屑提供热气。这样，能够充分利用废弃的木屑，为生产提供热量，降低成本。同时将烘干过程产生的废气通过不锈钢密封管道集中到处理塔中，处理塔包括喷流装置，喷流装置为开孔的管道，水流从孔中喷洒处理，这样就能够通过水幕除尘对废气进行处理。避免废气对环境造成极大污染，符合环保需求。通过选用废弃的木屑，送入完善生产设备，有效生产活性炭，且能够有效进行磷酸回收。有效利用废弃物，且回收磷酸能够极大降低生产成本。

在步骤S2中，通过双绞龙装置对粗木屑进行搅拌，可以将双绞龙装置置于料仓的底部出料口附近，这样打开料仓的出料口阀门即可下料，而双绞龙装置能够很好地实现对粗木屑的搅拌，同时在搅拌的过程中加入磷酸溶液，混合均匀。磷酸溶液可以是从磷酸添加桶中接出一个管道，管道延长到双绞龙装置的上方，管道上开设孔，磷酸溶液从孔中流出直接流入到双绞龙装置里面的粗木屑上。通过管道上设置阀门，进行控制添加磷酸溶液。

在步骤S3中，螺旋筒包括筒壁腔，筒壁腔中通入冷水，冷水对螺旋筒内提供冷却作用后，吸收螺旋筒内的热量变成热水；再将筒壁腔中的热水通入到步骤S4中回收桶中，给磷酸梯度回收过程提供热量。这样能够充分利用回转炉中带出来的热量，使得能量得到充分利用。进一步可选地，回转炉为煤气发生炉，通过燃烧煤炭向回转炉中提供热量，其工作温度为400℃-500℃。能够对木屑进行充分炭化和活化。木屑通过高温的热气，完成炭化。磷酸能够对木屑造孔，最后满足活性炭孔隙的要求。

在步骤S4中，回收桶包括磷酸桶和初品桶，磷酸桶包括第一磷酸桶、第二磷酸桶、第三磷酸桶和第四磷酸桶，初品桶为多个且均盛放有初品炭，四个磷酸桶与多个初品桶均相连通，并设置有启闭阀门；第一磷酸桶与筒壁腔相通，以将筒壁腔中的热水通入第一磷酸桶中；第四磷酸桶连接有磷酸添加桶，磷酸添加桶向双绞龙装置中加入磷酸溶液。进一步可选地：四个磷酸桶分别对应盛有第一次浸泡液、第二次浸泡液、第三次浸泡液和第四次浸泡液；第一次浸泡液为筒壁腔中的热水，第四次浸泡液为高磷酸液，用于输送到磷酸添加桶中；磷酸梯度回收的步骤为将第三次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为第四次浸泡液，输送到第四磷酸桶中；将第二次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为第三次浸泡液，输送到第三磷酸桶中；将第一次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为第二次浸泡液，输送到第二磷酸桶中。优选地：洗涤为超声洗涤，且每次超声洗涤的时间为3-4h，优选为3.5h，这样有效充分地进行磷酸回收，设备简单，回收率高，极大降低生产成本。例如，第四次浸泡液中为40％的磷酸溶液，第三次浸泡液中为20％的磷酸溶液，第二次浸泡液中便会是10％的磷酸溶液，第一次浸泡液中为热水。在磷酸梯度回收的步骤中，针对前一次对初品桶进行磷酸梯度回收后得到的第二次浸泡液和第三次浸泡液，用于对后续初品桶中的初品炭进行磷酸梯度回收。这样能够，便于工业化生产活性炭，循环利用，批量生产。

在步骤S5中，将烘干过程产生的废气通过不锈钢密封管道集中到处理塔中，处理塔包括喷流装置，以通过水幕除尘对废气进行处理。避免废气对环境造成极大污染，符合环保需求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：在步骤S1中，所述烘干机为通过热气进行烘干，所述分筛机包括旋风机和鼓风机，所述鼓风机向所述旋风机内侧壁的切向方向上吹风，以对进入所述分筛机的木屑进行吹风，以将木屑中的细木屑送入到细粉仓，粗木屑从所述旋风机中掉落到料仓中；所述细粉仓中的细木屑与所述烘干机相连，以便通过燃烧细木屑提供热气。

3.根据权利要求1所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：在步骤S3中，所述螺旋筒包括筒壁腔，所述筒壁腔中通入冷水，冷水对所述螺旋筒内提供冷却作用后，吸收所述螺旋筒内的热量变成热水；再将所述筒壁腔中的热水通入到步骤S4中回收桶中，以进行磷酸梯度回收。

4.根据权利要求3所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：在步骤S4中，所述回收桶包括磷酸桶和初品桶，所述磷酸桶包括第一磷酸桶、第二磷酸桶、第三磷酸桶和第四磷酸桶，所述初品桶为多个且均盛放有初品炭，四个所述磷酸桶与多个所述初品桶均相连通，并设置有启闭阀门；所述第一磷酸桶与所述筒壁腔相通，以将所述筒壁腔中的热水通入所述第一磷酸桶中；所述第四磷酸桶连接有磷酸添加桶，所述磷酸添加桶向所述双绞龙装置中加入磷酸溶液。

5.根据权利要求4所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：四个所述磷酸桶分别对应盛有第一次浸泡液、第二次浸泡液、第三次浸泡液和第四次浸泡液；所述第一次浸泡液为所述筒壁腔中的热水，所述第四次浸泡液为高磷酸液，用于输送到所述磷酸添加桶中；所述磷酸梯度回收的步骤为将所述第三次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为所述第四次浸泡液，输送到所述第四磷酸桶中；将所述第二次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为所述第三次浸泡液，输送到所述第三磷酸桶中；将所述第一次浸泡液通入该初品桶中，进行洗涤，得到的溶液作为所述第二次浸泡液，输送到所述第二磷酸桶中。

6.根据权利要求5所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：所述洗涤为超声洗涤，且每次超声洗涤的时间为3-4h。

7.根据权利要求5所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：在所述磷酸梯度回收的步骤中，针对所述初品桶进行磷酸梯度回收后得到的所述第二次浸泡液和所述第三次浸泡液，用于对其他所述初品桶中的初品炭进行磷酸梯度回收。

8.根据权利要求1所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：在所述步骤S1和S5中，将烘干过程产生的废气通过不锈钢密封管道集中到处理塔中，所述处理塔包括喷流装置，以通过水幕除尘对废气进行处理。

9.根据权利要求1所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：所述粗木屑带锯状，且为50目以下。

10.根据权利要求1所述的一种磷酸法活性炭生产方法，其特征在于：所述回转炉为煤气发生炉，通过燃烧煤炭向所述回转炉中提供热量，其工作温度为400℃-500℃。