CN113501520A - 一种制备活性炭产品的循环磷酸法及设备 - Google Patents

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郑哲诚
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Abstract

本发明公开了一种制备活性炭产品的循环磷酸法及设备，通过将活性炭生产原料水洗、磷酸浸泡，然后进行机械脱酸和冷凝得到回收的磷酸用于磷酸浸泡的工序，最后对活性炭生产原料进行炭化和活化处理，得到活性炭产品。该设备包括依次连接的水洗装置、干燥装置、混合搅拌装置、机械脱酸装置、高温热风装置、炭化装置和活化装置；还包括连物料输送装置，高温热风装置还包括冷凝回收机构。本发明通过设计机械脱酸和冷凝回收机构对剩余磷酸进行了回收，并进行循环利用，大大降低了生产成本，同时本发明的方法实现简单，对设备要求不高，适合工业化生产的需求。

Description

一种制备活性炭产品的循环磷酸法及设备
技术领域
本发明属于磷酸法活性炭生产领域，具体涉及一种制备活性炭产品的循环磷酸法及设备。
背景技术
活性炭具有较好的孔隙结构和较大的比表面积等优点，是一种吸附能力较强的材料，由于上述优点和原料来源获取容易等特点，活性炭被广泛应用于各个领域，包括污水废水废气的处理领域、催化剂领域、临床医用领域和电极电容器领域等等。
现有技术制备活性炭的主流方法之一为磷酸法，主要流程为水洗、干燥、磷酸浸泡、干燥、炭化和活化；在对磷酸浸泡后的活性炭生产原料通入热风进行干燥时，往往会带走一部分的磷酸，使得其以废气的形式被排放掉了，导致这部分磷酸被浪费，大大增加了生产成本。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种制备活性炭产品的循环磷酸法，具体采用以下的技术方案：
一种制备活性炭产品的循环磷酸法，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭生产原料水洗后干燥，然后加入磷酸溶液中浸泡；
步骤二、将浸泡后的活性炭生产原料进行机械脱酸得到一次回收磷酸，随后通入高温热风进行干燥，并对排出的热风进行冷凝得到二次回收磷酸；
步骤三、对活性炭生产原料进行炭化和活化处理，得到活性炭产品；
其中，将步骤二中的一次回收磷酸和二次回收磷酸混合后用于步骤一中，实现磷酸的循环利用。
在一些优选的实施情况中，步骤二采用具有滤网的离心甩干机进行机械脱酸。
在一些优选的实施情况中，干燥的温度为60-120℃。
在一些优选的实施情况中，炭化的温度为300-400℃。
在一些优选的实施情况中，活化的温度为700-800℃。
本发明还提供了一种配套上述循环磷酸法的设备，包括依次连接的水洗装置、干燥装置、混合搅拌装置、机械脱酸装置、高温热风装置、炭化装置和活化装置；还包括连通所述水洗装置、所述干燥装置、所述混合搅拌装置、所述机械脱酸装置、所述高温热风装置、所述炭化装置、所述活化装置的物料输送装置；所述高温热风装置还包括冷凝回收机构。
本发明的有益效果为：本发明通过设计机械脱酸和冷凝回收机构对剩余磷酸进行了回收，并进行循环利用，大大降低了生产成本，同时本发明的方法实现简单，对设备要求不高，适合工业化生产的需求。
附图说明
图1所示为实施例1的设备示意图；
图2所示为实施例2的设备示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。
实施例1：
一种用于循环磷酸法的设备，其示意图如图1所示，包括依次连接的水洗装置100、干燥装置200、混合搅拌装置300、机械脱酸装置400、高温热风装置500、炭化装置600和活化装置700；还包括连通水洗装置100、干燥装置200、混合搅拌装置300、机械脱酸装置400、高温热风装置500、炭化装置600、活化装置700的物料输送装置(图中未示出)。
高温热风装置500还包括冷凝回收机构510，经机械脱酸装置400回收的一次回收磷酸410和经冷凝回收机构510回收的二次回收磷酸混合后，得到的总回收磷酸330经水泵310的驱动由导管320再次进入混合搅拌装置中300，实现磷酸的整体回收和循环利用。
其中，干燥装置200为高温热风的现有装置，在一些优选的情况下，亦可通过设置冷凝回收的机构进行水的回收，再用于水洗装置100，进而实现循环利用。
实施例2：
一种用于循环磷酸法的设备，其示意图如图2所示，包括依次连接的水洗装置100、干燥装置200、混合搅拌装置300、机械脱酸装置400、高温热风装置500、炭化装置600和活化装置700；还包括连通水洗装置100、干燥装置200、混合搅拌装置300、机械脱酸装置400、高温热风装置500、炭化装置600、活化装置700的物料输送装置(图中未示出)。
高温热风装置500还包括冷凝回收机构510，经机械脱酸装置400回收的一次回收磷酸410和经冷凝回收机构510回收的二次回收磷酸混合后，得到的总回收磷酸330经水泵310的驱动由导管320再次进入混合搅拌装置中300，实现磷酸的整体回收和循环利用。
同时，干燥装置200为具有滤网的甩干机，回收的水经过水泵110的驱动由导管120再次进入水洗装置100中，实现了水的回收循环利用。
在一些优选的情况下，机械脱酸装置400和冷凝回收机构500回收完磷酸后，剩余的水亦可设置水泵和导管回流至水洗装置100中，进而实现整体工序的循环利用，进一步降低生产成本。
实施例3：
一种制备活性炭产品的循环磷酸法，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭生产原料水洗后通入高温热风进行干燥，然后加入磷酸溶液中浸泡；
步骤二、采用具有滤网的离心甩干机对浸泡后的活性炭生产原料进行机械脱酸，得到一次回收磷酸，随后通入高温热风进行干燥(温度为80℃)，并对排出的热风进行冷凝得到二次回收磷酸；
步骤三、对活性炭生产原料进行炭化(温度为320℃)和活化处理(温度为790℃)，得到活性炭产品；
其中，将步骤二中的一次回收磷酸和二次回收磷酸混合后用于步骤一中，实现磷酸的循环利用。
实施例4：
一种制备活性炭产品的循环磷酸法，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭生产原料水洗，然后采用具有滤网的离心甩干机进行机械脱水干燥，并回收脱出的水，然后加入磷酸溶液中浸泡；
步骤二、采用具有滤网的离心甩干机对浸泡后的活性炭生产原料进行机械脱酸，得到一次回收磷酸，随后通入高温热风进行干燥(温度为80℃)，并对排出的热风进行冷凝得到二次回收磷酸；
步骤三、对活性炭生产原料进行炭化(温度为320℃)和活化处理(温度为790℃)，得到活性炭产品；
其中，将步骤二中的一次回收磷酸和二次回收磷酸混合后用于步骤一中，实现磷酸的循环利用；同时将步骤一中脱出的水再用于后续活性炭生产原料的水洗，实现水的循环利用。
实施例5：
一种制备活性炭产品的循环磷酸法，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭生产原料水洗然后采用具有滤网的离心甩干机进行机械脱水干燥，并回收脱出的水，然后加入磷酸溶液中浸泡；
步骤二、采用具有滤网的离心甩干机对浸泡后的活性炭生产原料进行机械脱酸，得到一次回收磷酸，随后通入高温热风进行干燥(温度为100℃)，并对排出的热风进行冷凝得到二次回收磷酸；
步骤三、对活性炭生产原料进行炭化(温度为340℃)和活化处理(温度为720℃)，得到活性炭产品；
其中，将步骤二中的一次回收磷酸和二次回收磷酸混合后用于步骤一中，实现磷酸的循环利用；同时将步骤一中脱出的水再用于后续活性炭生产原料的水洗，实现水的循环利用
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (6)

1.一种制备活性炭产品的循环磷酸法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将活性炭生产原料水洗后干燥，然后加入磷酸溶液中浸泡；
步骤二、将浸泡后的活性炭生产原料进行机械脱酸得到一次回收磷酸，随后通入高温热风进行干燥，并对排出的热风进行冷凝得到二次回收磷酸；
步骤三、对活性炭生产原料进行炭化和活化处理，得到活性炭产品；
其中，将步骤二中的一次回收磷酸和二次回收磷酸混合后用于步骤一中，实现磷酸的循环利用。
2.根据权利要求1所述的循环磷酸法，其特征在于，采用具有滤网的离心甩干机进行机械脱酸。
3.根据权利要求1所述的磷酸法活性炭生产方法，其特征在于，干燥的温度为60-120℃。
4.根据权利要求1所述的磷酸法活性炭生产方法，其特征在于，炭化的温度为300-400℃。
5.根据权利要求1所述的磷酸法活性炭生产方法，其特征在于，活化的温度为700-800℃。
6.一种用于权利要求1至5任一项所述的循环磷酸法的设备，其特征在于，包括依次连接的水洗装置、干燥装置、混合搅拌装置、机械脱酸装置、高温热风装置、炭化装置和活化装置；还包括连通所述水洗装置、所述干燥装置、所述混合搅拌装置、所述机械脱酸装置、所述高温热风装置、所述炭化装置、所述活化装置的物料输送装置；所述高温热风装置还包括冷凝回收机构。
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