[發明專利]一種利用物理活化法生產活性炭的工藝

無效

• 申請號: 201010163314.5
• 申請日: 2010-05-05
• 公開（公告）號: CN101817524A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 卞奎友
• 申請（專利權）人: 卞奎友
• 主分類號: C01B31/10
• 分類號: C01B31/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于農作物秸桿處理技術領域，尤其涉及一種利用物理活化法生產活性炭的工藝。具體的說，是利用麥秸、豆秸、稻草、玉米秸、玉米芯、棉花柴等農作物秸桿，采用物理法生產水處理用活性炭的生產工藝。

背景技術：

水處理用活性炭主要功能是吸附，吸附法是廢水處理的一種重要的物化方法，能有效地去除廢水中的多種污染物，特別是采用其它方法難以有效處理的劇毒和難降解的污染物，經處理后的水質好，且比較穩定，因而吸附法在廢水處理中有著不可取代的作用。隨著排放標準的日趨嚴格，水資源回收利用日益迫切，吸附法在廢水處理中的作用將越來越重要。吸附劑的種類較多，如高分子吸附劑、黏土類吸附劑等，最主要的還是活性炭。以往水處理用活性炭的主要原料是優質煤炭，而本方法是用農業廢棄物——秸桿為原料，替代日益減少的煤炭資源。

秸桿木炭是通過秸桿炭化制得，秸桿炭化是將秸桿烘干(或曬干)、粉碎，然后在制炭設備(窯、爐)中在隔氧(空氣)條件下，經干燥、熱解、炭化、冷卻等工序，使秸桿制成木炭的過程。產品稱為秸桿木炭或秸桿炭。由于秸桿炭與傳統的木炭燒制法不同，它以機械加工為主要手段，因而人們又把秸桿木炭稱之為機制秸桿木炭或簡稱機制木炭。

就秸桿木炭生產而言，炭化工藝分為兩大類：

一是利用秸桿直接炭化，適宜直接炭化的一般是硬質秸桿，如麻桿、棉桿、玉米芯、棉籽殼、花生殼等。其工藝流程為：秸桿-→曬干或烘干(水份15％以下)-→秸桿鍘切成段-→入炭化窯碼放(密封悶燒(炭化)-→冷卻、包裝。由于秸桿中的纖維素、木質素含量較低，炭化后強度較差，不適宜運輸和做燃料，此種產品多磨成細粉用于煙花爆竹和炸藥中的助燃劑。為了運輸方便和特種用途，在直接炭化后的顆粒炭粉，加入一定量的粘結劑，再用壓縮成型機擠壓成一定規格和形狀的成品木炭。但先炭化后成型的秸桿木炭，發熱量和含炭量明顯降低，因此在實際生產中很少采用。

二是利用固化成型的秸桿炭化，即先成型后炭化，其工藝流程為：秸桿-→鍘切-→干燥-→擠壓成型-→炭化-→冷卻-→包裝入庫。

因此，炭化是秸桿木炭生產的關鍵環節，它把擠壓成型的秸桿顆粒加入與空氣隔絕的封閉爐膛內，逐步加溫，達120-150℃開始熱解，但速度非常緩慢，主要是秸桿中水份的蒸發，排氣孔冒出白色水蒸汽，秸桿的化學組成幾乎沒有變化。

從以上分析中可以看出，現有的秸桿炭化技術，無論是利用秸桿直接炭化工藝，或是利用固化成型的秸桿炭化即先成型后炭化的工藝，都存在技術缺陷，前者問題是本秸桿木炭的發熱量和含炭量化，造成實際生產中無法使用，后者的問題是環境污染嚴重，所得的產品吸附能力差，不能作為水處理用的活性炭，而只能用于一般煙花爆竹的生產。

發明內容：

為了提高機制秸桿木炭吸附能力和產品質量，增加機制秸桿木炭應用范圍，本發明提供一種利用物理活化法生產活性炭的工藝，利用這種生產工藝生產出的機制秸桿木炭，產品的質量高，機制秸桿木炭的吸附能力強，不僅可以應用煙花爆竹的生產，而且還可以廣泛應用飲用水、酒類、各種清涼飲料用水的凈化處理和工業廢水、生活污水的深度凈化，亦適用于室內空氣的凈化。

本發明是通過以下技術方案實現發明目的的。

一種利用物理活化法生產活性炭的工藝，是在機制秸桿木炭的基礎上增加一個活化過程，就是把秸桿木炭破碎后磨成粉沫，重新壓制成顆粒狀，送入特制的外熱式回轉活化爐中，以氣體為活化劑活化制得。

1、原料：以秸桿機制木炭為生產原料。

2、破碎：把棒狀或粗顆粒狀的秸桿木炭用對輥破碎機破碎成不定型顆粒。

3、磨粉：將顆粒木炭送球磨機或雷蒙磨進行磨粉，粒徑要求140-180目。

4、攪拌混合：為提高活性炭密度和強度，在木炭粉中加入適量的木焦油或煤瀝青為粘合劑，在攪拌機中充分攪拌，混勻為度。

5、壓制成型：混合好的木炭濕料在間歇式沖壓機中擠壓成型，或在螺旋擠壓機中連續擠壓成型。擠壓機出口鋼制花板孔徑一般為1.5-8mm(根據需要選擇)，擠出的條料有旋切刀切成3-15mm的顆粒，在顆粒上撒一層炭粉，放置老化數小時。

6、活化：本技術使用的是物理活化法，操作時把壓制成型的顆粒料，通過加料裝置連續不斷地加入特制的外熱式回轉活化爐內，靠轉爐筒體的坡度(一般1％-3％)，由爐頭向爐尾移動。物料在移動過程中呈翻轉沸騰狀態，在爐內經500-600度預熱干燥，600-700℃深度炭化，爐中溫度達600℃時向內通入適量的水蒸氣，水蒸氣和物料接觸在800-900℃時高溫活化，冷卻降溫至400℃，完成活化過程，通過卸料器排出爐體。

7、篩選。