[發明專利]氧炭化法工業化煤制活性炭的方法及系統

無效

• 申請號: 201110113014.0
• 申請日: 2011-05-03
• 公開（公告）號: CN102153079A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 吳道洪;張永勝;馬委元;闕志建;齊景智
• 申請（專利權）人: 北京華福神霧工業爐有限公司
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及一種制備煤制活性炭的工藝，尤其涉及一種氧炭化法工業化煤制活性炭的方法及系統。

背景技術

活性炭是一種多孔性炭素材料，具有豐富的孔隙結構和巨大比表面積，被廣泛應用于吸附、分離、催化和電子等諸多領域，特別在環境保護水處理和氣體處理方面活性炭質材料用于煙氣凈化的特點是能同時脫除煙氣中的多種污染物，如SO₂、NO_x、煙塵粒子、汞、二噁英、吠喃、重金屬、揮發性有機物及其他微量元素等。

現有技術中，制備煤制活性炭的工藝，在保證活性炭制品的吸附性能和產品得率的前提下，很難實現大規模工業化生產。

發明內容

本發明的目的是提供一種既能提高活性炭制品的吸附性能和產品得率，又可以實現大規模工業化生產的氧炭化法工業化煤制活性炭的方法及系統。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明的氧炭化法工業化煤制活性炭的方法，包括步驟：

首先，將煤粉壓塊制成的成型料與氧化空氣發生氧化反應生成氧化料；

之后，將所述氧化料進行炭化處理生成炭化料；

然后，將所述炭化料經過冷卻和活化處理后制成的活性炭制品。

本發明的用于實現上述的氧炭化法工業化煤制活性炭的方法的系統，包括外熱式氧化爐及其燃燒系統、外熱式炭化爐及其燃燒系統、冷卻和活化處理系統；

將煤粉壓塊制成的成型料送入所述外熱式氧化爐，外熱式氧化爐生成的氧化料再進入所述外熱式炭化爐，所述外熱式炭化爐生成的炭化料進入冷卻和活化處理系統。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明提供的氧炭化法工業化煤制活性炭的方法及系統，由于在活性炭的預處理工序中，采用氧化工藝和炭化工藝兩道工序，氧化工藝主要起干燥和氧化作用，去除壓塊成型料中的水分和部分揮發份，并對成型料表面進行氧化，使活性炭制品的吸附性能和產品得率得到提高，可以實現大規模工業化生產。

附圖說明

圖1為本發明的氧炭化法工業化煤制活性炭的方法的物料工藝流程示意圖；

圖2為本發明的氧炭化法工業化煤制活性炭的系統原理示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明實施例作進一步地詳細描述。

本發明的氧炭化法工業化煤制活性炭的方法，其較佳的具體實施方式如圖1所示：

包括步驟：

首先，將煤粉壓塊制成的成型料與氧化空氣發生氧化反應生成氧化料；

之后，將所述氧化料進行炭化處理生成炭化料；

然后，將所述炭化料經過冷卻和活化處理后制成的活性炭制品。

所述的氧化空氣采用經加熱后的環境空氣或添加空氣后的熱煙氣。

所述氧化反應起干燥和氧化作用，用于去除所述成型料中的水分和部分揮發份，并對所述成型料表面進行氧化；

所述炭化處理用于將所述氧化料制成半焦，將所述氧化料中的揮發份降低至22.0％以下，將所述氧化料的粒度分布范圍控制在10～0.425mm。

本發明的用于實現上述的氧炭化法工業化煤制活性炭的方法的系統，其較佳的具體實施方式如圖1所示：

包括外熱式氧化爐及其燃燒系統、外熱式炭化爐及其燃燒系統、冷卻和活化處理系統；

將煤粉壓塊制成的成型料送入所述外熱式氧化爐，外熱式氧化爐生成的氧化料再進入所述外熱式炭化爐，所述外熱式炭化爐生成的炭化料進入冷卻和活化處理系統。

所述外熱式氧化爐和外熱式炭化爐均為外熱式回轉窯。

所述的外熱式回轉窯的內部設置抄板，用于降低壓塊成型料的破損率。

所述的外熱式回轉窯采用分段加熱，使物料的溫度實現線形升溫。

所述外熱式炭化爐排放的煙氣作為所述外熱式氧化爐的部分熱源；

所述外熱式氧化爐排放的煙氣作為所述外熱式炭化爐的部分熱源，多余的煙氣作為磨煤機的惰性氣體使用。

本發明在炭化處理的基礎上，提出通過氧化工藝，實現提高活性炭制品的吸附率和產品得率的要求，可以實現大規模工業化生產，是一種高效、經濟的大規模工業化煤制活性炭裝置的氧炭化系統預處理方法，在實現大規模工業化生產下活性炭制品的吸附率和產品得率得到提高，并能夠實現節約能源，降低生產成本。

下面通過具體實施例對本發明進行詳細的描述：

本發明主要由外熱式氧化爐、外熱式炭化爐、焚燒爐、換熱器、加熱系統及配套系統組成，按照以下步驟實現：