[發(fā)明專利]一種物理法化學(xué)法一體化活性炭生產(chǎn)工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810071166.7
• 申請(qǐng)日: 2008-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN101289184A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧元健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 盧元健
• 主分類號(hào): C01B31/08
• 分類號(hào): C01B31/08
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利代理有限公司
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于活性炭的制造領(lǐng)域，更具體涉及一種物理法化學(xué)法一體化活性炭生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

活性炭是一種由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、表面積大，吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料。活性炭按制造方法來分，可分為化學(xué)法活性炭(化學(xué)炭)和物理法活性炭(物理炭)，傳統(tǒng)的化學(xué)炭工藝中，原料添加助劑后進(jìn)行炭化、活化，產(chǎn)生的尾氣排空，因此熱能損失大，產(chǎn)品穩(wěn)定性差等問題；同時(shí)，尾氣中化學(xué)活化劑含量高，帶入的SO₂等污染物質(zhì)多，排放量大，對(duì)環(huán)境污染大。傳統(tǒng)的物理炭是在手工扒爐中進(jìn)行，將木質(zhì)原料進(jìn)過炭化、冷卻、活化制備而成，尾氣排空，存在工藝不連續(xù)，勞動(dòng)強(qiáng)度大、熱能損失大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種物理法化學(xué)法一體化活性炭生產(chǎn)工藝；該工藝將物理法化學(xué)法進(jìn)行一體化，化學(xué)爐和物理爐均采用炭化、活化一體爐，生產(chǎn)過程產(chǎn)生的尾氣循環(huán)使用，勞動(dòng)強(qiáng)度低、效率高、工作環(huán)境好，能量大大節(jié)省，全過程無SO₂、化學(xué)活化劑排放，對(duì)環(huán)境幾乎無污染具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，有利于大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。

本發(fā)明的物理法化學(xué)法一體化活性炭生產(chǎn)工藝，包括化學(xué)炭爐和物理炭爐，其特征在于：在化學(xué)炭爐部分，原料由化學(xué)炭爐的炭化段進(jìn)入，經(jīng)炭化、活化，生成的化學(xué)炭半成品從爐尾卸出，通過回收酸、除砂、洗滌、烘干、粉碎后制成成品，所述化學(xué)炭爐中產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過除焦油、酸霧雜質(zhì)后進(jìn)入換熱器進(jìn)行加熱，所述加熱后的尾氣一部分從活化段返回化學(xué)炭爐作為化學(xué)炭的炭、活化氣循環(huán)使用，一部分作為物理炭活化用的蒸汽，所述蒸汽與熾熱的炭反應(yīng)，生成CO和H₂，生成的CO和H₂與加入的空氣反應(yīng)，燃燒產(chǎn)生熱量提供物理炭爐的炭化、活化所需的熱量，剩余一部分蒸汽作為其它用途；在物理炭爐中，物理炭原料從物理炭爐炭化段進(jìn)入，進(jìn)行炭化，再進(jìn)入物理炭爐活化段活化，活化的料從活化段爐尾卸出，經(jīng)冷卻、粉碎、包裝成成品；物理炭爐的含有木煤氣的尾氣進(jìn)入燃燒爐燃燒作為換熱器的能量來源。

本發(fā)明的顯著優(yōu)點(diǎn)是：

(1)本發(fā)明的化學(xué)爐和物理爐均采用炭化、活化一體爐，使本發(fā)明工藝的機(jī)械化程度高，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、效率高、而且操作的環(huán)境好。

(2)本發(fā)明將物理法化學(xué)法進(jìn)行一體化，減少了中間環(huán)節(jié)，利用物理炭生產(chǎn)的尾氣燃燒后加熱化學(xué)炭炭化、活化的循環(huán)氣，并烘干成品，換熱后的尾氣用于原料的烘干，每噸產(chǎn)品可節(jié)約煤2噸，減少二氧化硫排放60kg，減少熱能損失25％，減少了尾氣排放量約90％，減低了對(duì)環(huán)境的污染；減少過程物料損失；生產(chǎn)全過程沒有使用煤作燃料，使得產(chǎn)品無硫污染。

(3)本發(fā)明的原料的綜合利用率高，產(chǎn)品無硫、灰份低，磷酸消耗低，僅為老工藝的50％，綜合能耗低，僅為老工藝的70％，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，有利于大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

在化學(xué)炭爐部分，原料由化學(xué)炭爐的炭化段進(jìn)入，經(jīng)炭化、活化，生成的化學(xué)炭半成品從爐尾卸出，通過回收酸、除砂、洗滌、烘干、粉碎后制成成品，所述化學(xué)炭爐中產(chǎn)生的尾氣經(jīng)過除焦油、酸霧等雜質(zhì)后進(jìn)入換熱器進(jìn)行加熱，所述加熱后的尾氣一部分返回化學(xué)炭爐作為化學(xué)炭的炭、活化氣循環(huán)使用，一部分作為物理炭活化用的蒸汽，所述蒸汽與熾熱的炭反應(yīng)，生成CO和H₂。生成的CO和H₂與加入的空氣反應(yīng)，燃燒產(chǎn)生熱量提供物理炭爐的炭化、活化所需的熱量，剩余一部分蒸汽作為其它用途；在物理炭爐中，物理炭原料從物理炭爐炭化段進(jìn)入，進(jìn)行炭化，在物理炭爐活化段活化，活化的料從活化段爐尾卸出，經(jīng)冷卻、粉碎、包裝成成品；物理炭爐的含有木煤氣的尾氣通入燃燒爐燃燒作為換熱器的能量來源。

燃燒爐中燃燒后的尾氣用來烘干化學(xué)炭原料，所述完成烘干程序后的尾氣由冷水噴淋除塵并回收余熱，凈化后排空。

噴淋的冷水因吸收余熱升溫而供化學(xué)炭回收、洗滌工序使用。

化學(xué)炭爐中按照常規(guī)工藝制備化學(xué)炭：化學(xué)炭原料混合后由加料器和送料器送入炭化段爐口；物料借助爐體的轉(zhuǎn)動(dòng)和傾斜度緩慢地向活化段爐口移動(dòng)。化學(xué)炭爐循環(huán)尾氣經(jīng)換熱器加熱至550～800℃，由活化段爐口進(jìn)入爐體，與物料逆流直接接觸活化、炭化后，溫度逐漸降低至100～200℃，從炭化段爐口進(jìn)入燃燒爐。

以磷酸法為例：以木屑、鋸末等采伐、造材、加工剩余的廢棄物為原料，主要工藝過程如下：

(1)物料準(zhǔn)備階段：

a.篩選：烘干后的原料進(jìn)行篩選，使原料顆粒度為6～40目，