[發(fā)明專利]粉狀木質(zhì)原料一步物理法制活性炭的方法及炭活化爐

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010181027.7
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN101830461A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣應(yīng)梯;莊曉偉;陳順偉;潘炘
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江省林業(yè)科學(xué)研究院
• 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

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及竹木材加工剩余物的加工利用技術(shù)，具體涉及利用竹木屑等粉狀木質(zhì)原料一步物理活化法制活性炭的方法及炭活化設(shè)備。

二、技術(shù)背景

木質(zhì)原料生產(chǎn)活性炭的方法主要有兩種：一種是利用竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料，用氯化鋅或磷酸為活劑的化學(xué)活化法；另一種為以木(竹)炭、果殼炭、木(竹)屑炭等為原料，用水蒸汽或煙道氣為活化劑的物理活化法。由于我國對森林資源保護(hù)力度日益加強(qiáng)，木炭資源日益減少，另外，隨著活性炭生產(chǎn)對果殼原料需求量的增大，用水蒸汽物理法生產(chǎn)活性炭的木炭、果殼炭原料出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。活性炭是一種高能耗的產(chǎn)品，無論是物理法還是化學(xué)法生產(chǎn)活性炭，均需要消耗煤或柴等燃料，單獨物理法或化學(xué)法生產(chǎn)活性炭的生產(chǎn)工藝，將高溫的活化尾氣通過煙囪直接排向空中，存在著熱能浪費的情況，燃料成本較高。如將物理法與化學(xué)法生產(chǎn)活性炭的工藝進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，利用物理法的高溫活化尾氣加熱化學(xué)法的活化料，將大大節(jié)約生產(chǎn)活性炭的燃料消耗，降低活性炭的生產(chǎn)成本。化學(xué)法生產(chǎn)活性炭的原料為竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料，目前，以竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料物理法生產(chǎn)活性炭必須先經(jīng)炭化后再經(jīng)燜燒爐活化制得活性炭產(chǎn)品，這種方法的生產(chǎn)工藝落后，燃料消耗大，能源浪費嚴(yán)重，而且產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，至今還沒有用竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料一步物理活化法生產(chǎn)活性炭的工藝。用竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料一步物理活化法生產(chǎn)活性炭，既可以將木質(zhì)原料炭化過程中產(chǎn)生的可燃?xì)怏w在活化段的燃燒室中燃燒補(bǔ)充活化過程所需要的熱能，減少活化爐的燃料消耗，同時，又可利用物理法的活化高溫活化尾氣來加熱化學(xué)法活化爐的待活化料，實現(xiàn)降低燃料成本和節(jié)能減排的雙贏效果。本發(fā)明就是基于這一背景下研究開發(fā)的一種粉狀木質(zhì)原料一步物理活化法制活性炭的方法及炭活化設(shè)備。

目前，利用木屑制備炭材料的有：申請?zhí)枮?00310106908.2的專利公開了一種利用稻殼或木屑制造木炭的方法，其特征是將被加工物質(zhì)擠壓或模壓成型，然后將成型品在炭化爐中逐步升溫炭化；申請?zhí)枮?00810015746.4的專利公開了利用木屑制清潔環(huán)保的機(jī)制木炭生產(chǎn)工藝；申請?zhí)枮?00310120841.8的專利公開了以稻殼、秸稈、木屑等農(nóng)林副產(chǎn)物為原料，經(jīng)炭化、粉碎、裂解、粉碎成粗粉的工藝步驟制成炭黑粗粉；申請?zhí)枮?00410060856.4的專利公開了將原材料如木屑和稻稈等農(nóng)作物秸稈先進(jìn)行炭化，然后經(jīng)粉碎并添加粘合劑制成火鍋燒烤專用炭的制備方法；專利ZL94101744.3公開了木屑用氯化鋅活化法制活性炭的工藝；專利ZL88102426公開了木屑磷酸法制活性炭的工藝。未見以竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料采取一步物理活化法制活性炭的方法及炭活化設(shè)備的報導(dǎo)。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的內(nèi)容就是以竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料采用一步物理活化法制活性炭的方法與工藝，同時開發(fā)一種機(jī)械化連續(xù)出料的炭活化設(shè)備。目的在于用化學(xué)法生產(chǎn)活性炭的竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料，采用一步物理法生產(chǎn)活性炭產(chǎn)品，并將木質(zhì)原料熱解炭化產(chǎn)生的可燃?xì)怏w引入炭活化爐活化段的燃燒室中燃燒以補(bǔ)充活化反應(yīng)所需的熱能；活化反應(yīng)所用的水蒸汽從干燥炭化區(qū)通入炭活化爐中，使水蒸汽得到預(yù)熱升溫后再通到活化料中與炭進(jìn)行活化反應(yīng)，以提高活化效果。

本發(fā)明的內(nèi)容是這樣實現(xiàn)的：將竹、木屑等粉狀木質(zhì)原料烘干，并用木屑成型制粒機(jī)將粉狀木質(zhì)原料制成直徑6～10mm，長10～20mm的柱狀顆粒，然后將顆粒物用提升機(jī)提到立式炭活化爐的爐頂，加到炭活化爐的料倉(9)中。木質(zhì)顆粒物自上而下在炭活化管(10)中經(jīng)過炭化和活化后的活化料經(jīng)出料管(3)冷卻并通過由減速電機(jī)驅(qū)動的出料轉(zhuǎn)耙(2)進(jìn)行連續(xù)出料。木質(zhì)顆粒物在炭化區(qū)熱解炭化產(chǎn)生的可燃?xì)怏w從中心排氣管(11)分別通到活化爐中下部的燃燒室(5)、(14)、(16)中，并通過空氣入口(4)、(15)、(20)分別向各燃燒室通入適量的空氣，使可燃?xì)怏w燃燒以補(bǔ)充加熱活化管，有利于節(jié)約燃料。活化所需要的水蒸汽從活化爐的上部通入活化管的蒸汽通道，以便在炭化區(qū)得到預(yù)熱升溫后再通入活化區(qū)的炭中，有利于提高水蒸汽與炭的活化反應(yīng)效果。活化爐產(chǎn)生的高溫活化尾氣(煙道氣)從煙道氣出口(12)經(jīng)煙道通到化學(xué)法制活性炭的活化爐中加熱活化料。

四、附圖說明