RU2030358C1

RU2030358C1 - Installation for production of activated carbon

Info

Publication number: RU2030358C1
Authority: RU
Inventors: К.М. Кулагин; В.Г. Левинсон; С.Л. Глушанков; В.Ф. Олонцев
Original assignee: Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро химического машиностроения
Priority date: 1990-07-09
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1995-03-10

Abstract

FIELD: chemistry. SUBSTANCE: installation comprises feedstock carbonization furnace, successively-interconnected cooler and air chamber, the latter being in communication with pneumatic-transport line, oxygen container and carbonisate-activating furnace. The oxygen container communicates with air chamber, the cooler is connected with feedstock carbonization furnace and the pneumatic-transport line, with the carbonisate-activating furnace. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к установке для производства дробленого активированного угля из природного сырья, в частности из скорлупы абрикосовой косточки, и может быть использовано в сорбционных процессах. The invention relates to a plant for the production of crushed activated carbon from natural raw materials, in particular from an apricot kernel shell, and can be used in sorption processes.

Целью изобретения является повышение механической прочности активированного угля. The aim of the invention is to increase the mechanical strength of activated carbon.

На чертеже показана предлагаемая установка. The drawing shows the proposed installation.

Установка для производства активированного угля содержит бункерную секцию 1 для сырьевого материала, например дробленой скорлупы абрикосовой косточки. После бункерной секции 1 размещена вращающаяся печь 2 карбонизации сырья в условиях внешнего обогрева. У этой печи 2 выход 3 для летучих продуктов карбонизации связан с дожигательной камерой 4, которая оснащена магистралью 5 для подачи части дымовых газов в дымовую трубу 6 и магистралью 7 для возврата необходимого количества дымовых газов во внешний обогревательный муфель реторты 8 печи 2. Выход 9 указанного муфеля через выбросную магистраль 10 связан с дымовой трубой 6. Установка оснащена холодильником 11 сыпучего карбонизата, размещенным после печи 2 карбонизации сырья. На выходе из холодильника 11 размещена смесительная пневмокамера 12 для насыщения карбонизата кислородом, встроенная в пневмотранспортную магистраль 13 для пневмотранспорта сыпучего полуфабриката к печи 14 активации карбонизата. Окончание магистрали 13 образовано циклоном 15, у которого выход 16 для транспортирующего агента связан через магистраль 17 с дожигательной камерой 4. Начало магистрали 13 образовано воздухозаборником 18, параллельно которому установлена емкость 19 с кислородом в виде кислородной газобаллонной рампы. Печь 14 активации карбонизата оборудована системой 20 пронизывания слоя карбонизата парогазовым активирующим агентом. Выход 21 печи 14 для летучих продуктов активации связан через магистраль 22 с дожигательной камерой 4. После печи 14 размещен ситовой сепаратор 23 для разделения продукта на гранулометрические фракции. Выход 24 сепаратора 23 выведен к затаривающему устройству 25 для развески активированного угля в транспортные контейнеры 26. Installation for the production of activated carbon contains a hopper section 1 for raw materials, such as crushed shells of apricot kernel. After the bunker section 1 is placed a rotary kiln 2 carbonization of raw materials in conditions of external heating. In this furnace 2, the outlet 3 for volatile carbonization products is connected to the afterburner 4, which is equipped with a line 5 for supplying a part of the flue gases to the chimney 6 and a line 7 for returning the required amount of flue gases to the external heating muffle of the retort 8 of furnace 2. Output 9 of this the muffle through the exhaust line 10 is connected to the chimney 6. The installation is equipped with a refrigerator 11 bulk carbonizate, placed after the furnace 2 carbonization of raw materials. At the outlet of the refrigerator 11, a mixing pneumatic chamber 12 for saturating the carbonizate with oxygen is integrated in the pneumatic conveying line 13 for pneumatic conveying the bulk semi-finished product to the carbonizate activation furnace 14. The end of line 13 is formed by a cyclone 15, in which the outlet 16 for the transporting agent is connected through the line 17 to the afterburner 4. The beginning of the line 13 is formed by an air intake 18, in parallel with which an oxygen tank 19 is installed in the form of an oxygen gas cylinder. The carbonizate activation furnace 14 is equipped with a system 20 for penetrating the carbonizate layer with a steam-gas activating agent. The outlet 21 of the furnace 14 for volatile activation products is connected via a line 22 to the afterburner 4. After the furnace 14, a screen separator 23 is placed to separate the product into particle size fractions. The output 24 of the separator 23 is output to the charging device 25 for hanging activated carbon in transport containers 26.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

В бункерную секцию 1 засыпают сырье, представляющее собой дробленую скорлупу абрикосовых косточек, образованную на 83 мас.% фракцией частиц с размером 3 мм, влажностью 36 мас.%, зольностью 2,2 мас.%, прочностью на истирание по МИС-8 96%. Из бункерной секции 1 сырье со скоростью 5-7 кг/с подают в печь 2 карбонизации сырья, в которой осуществляют нагрев сырья в течение 30 мин до 760^оС с положительным градиентом подъема температуры по длине трассы, равным 120^оС/м. На выходе 3 из печи 2 карбонизации сырья собирают летучие продукты термического разложения сырья и направляют их в дожигательную камеру 4. Сгорающие в камере 4 летучие продукты образуют дымовые газы, нагретые до 1000-1100^оС. Эти дымовые газы после охлаждения до 850-900^оС частично возвращают к печи 2 карбонизации сырья, где их используют для косвенного нагрева сырьевого слоя. Отдавшие тепло отработанные дымовые газы направляют в дымовую трубу 6 при 200-300^оС. При прохождении сырья через печь 2 происходит преобразование его в карбонизат, обладающий степенью обгара 42 мас.%, зольностью 4,7 мас.%, прочностью 91%. Выходящий карбонизат направляют при 57^оС в холодильник 11, через который он проходит за 14 мин. Отрицательный градиент падения температуры по трассе прохождения через холодильник 11 выдерживают в пределах 110^оС. Из холодильника 11 выходит карбонизат, охлажденный до 55^оС, который подают со скоростью 5-7 кг/с в смесительную пневмокамеру 12. В этой пневмокамере 12 карбонизат омывается кислородом из емкости с кислородом 19 в виде газобалонной рампы, после чего поступает в пневмотранспортную магистраль 13, которая переносит его в циклон 15. Время контакта карбонизата с кислородом 3,7 с. В результате получают полуфабрикат, насыщенный 4 мас.% кислорода. Насыщенный кислородом полуфабрикат направляют в печь 14 активации карбонизата, работающую с пронизыванием слоя угля парогазовым активирующим агентом. В печи 14 активации полуфабрикат подвергают нагреву в течение 35 мин до 1070^оС с положительным градиентом подъема температуры по трассе 110^о С/м. Летучие продукты частичной газификации угля направляют через магистраль 22 в дожигающее устройство 4. На выходе из печи 11 активации карбонизата собирают уголь со степенью обгара 73 мас.% и направляют его в ситовой сепаратор 23, в котором отделяют гранулометрическую фракцию, на 70% образованную частицами с размером 2,7 мм. Из этой фракции формируют конечную продукцию, которую развешивают в транспортные контейнеры 26 емкостью 800-1000 кг. Составляющий продукцию активированный уголь обладает прочностью на истирание 90% и на раздавливание 20 кг/см². Объем микропор в угле составляет 0,4 см³/см³. Активность по бензолу 85 мин.Raw material, which is a crushed shell of apricot kernels, formed by 83 wt.% Fraction of particles with a size of 3 mm, humidity 36 wt.%, Ash content of 2.2 wt.%, And abrasion resistance according to MIS-8 96%, is poured into the bunker section 1 . From the hopper feed section 1 at a rate of 5-7 kg / s is fed into the furnace 2 carbonization feedstock, wherein the feedstock is carried out heating for 30 minutes to 760 ^{° C} with a positive temperature rise gradient along the length of the track equal to ¹²⁰ ° C / m. At the outlet 3 from the furnace 2 for carbonization of raw materials, volatile products of thermal decomposition of the raw materials are collected and sent to the afterburner 4. The volatile products burning in the chamber 4 form flue gases heated to 1000-1100 ^о С. These flue gases after cooling to 850-900 ^о C partially return to the furnace 2 carbonization of raw materials, where they are used for indirect heating of the raw material layer. The waste flue gases that gave off heat are sent to the chimney 6 at 200-300 ^о С. When the raw material passes through the furnace 2, it is converted to carbonizate having a degree of burning of 42 wt.%, An ash content of 4.7 wt.%, And a strength of 91%. Carbonizate effluent fed at 57 ^{° C} in the refrigerator 11 through which it passes over 14 min. Negative gradient of a line passing through a cooler temperature drop 11 is maintained in the range ^of 110 C. From the cooler 11 goes carbonizate cooled to 55 ^{° C,} which is fed at a rate of 5-7 kg / s, the mixing of the pneumatic chamber 12. The pneumatic chamber 12 is washed carbonizate oxygen from the tank with oxygen 19 in the form of a gas cylinder ramp, after which it enters the pneumatic transport line 13, which transfers it to the cyclone 15. The contact time of the carbonizate with oxygen is 3.7 s. The result is a semi-finished product saturated with 4 wt.% Oxygen. The oxygenated semi-finished product is sent to a carbonizate activation furnace 14, which operates by penetrating a coal layer with a steam-gas activating agent. The furnace 14 activation cake mix is heated for 35 min to 1070 ^{° C} with a positive temperature gradient the track lifting 110 ^C / m. Volatile products of partial coal gasification are sent via line 22 to the afterburner 4. At the exit from the carbonization activation furnace 11, coal with a degree of burning of 73 wt.% Is collected and sent to a screen separator 23, in which the particle size fraction formed by 70% of particles is separated with 2.7 mm in size. The final product is formed from this fraction, which is hung in transport containers 26 with a capacity of 800-1000 kg. The activated carbon constituting the product has an abrasion resistance of 90% and a crushing strength of 20 kg / cm ² . The volume of micropores in the coal is 0.4 cm ³ / cm ³ . Benzene activity 85 min.

При производстве активированного угля в установке по прототипу прочность активированного угля на истирание 86%, а прочность на раздавливание 16 кг/см².In the production of activated carbon in a prototype installation, the activated carbon abrasion resistance is 86%, and the crushing strength is 16 kg / cm ² .

Claims

INSTALLATION FOR THE PRODUCTION OF ACTIVATED COAL, including a furnace for carbonization of raw materials and an activation furnace for carbonizate, characterized in that, in order to increase the mechanical strength of activated carbon, it includes a container with oxygen and a refrigerator and a pneumatic chamber connected in series with each other, connected to a pneumatic transmission line, and the container connected to a pneumatic chamber with oxygen, a refrigerator to a raw material carbonization furnace, and a pneumatic transport line to a carbonizate activation furnace.