[發(fā)明專利]木屑用回轉(zhuǎn)式活化爐一步法制活性炭并副產(chǎn)煤氣的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110337017.2
• 申請日: 2011-10-25
• 公開（公告）號: CN102502625A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 徐衛(wèi)星;項縉農(nóng)
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州星宇炭素科技有限公司
• 主分類號: C01B31/10
• 分類號: C01B31/10;C10J3/54;C10J3/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一，所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬生產(chǎn)活性炭技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及木屑用回轉(zhuǎn)式活化爐一步法制活性炭并副產(chǎn)煤氣的方法。

二，背景技術(shù)

現(xiàn)有用木屑原料制造活性炭的方法，絕大多數(shù)都是先炭化后活化的二步法。木屑炭化方法，多為槽式倒焰逐層炭化法，這種方法存在嚴重缺陷，炭化速度極其緩慢，在一個深1m的炭化槽中，燒滿一池炭化料需要3-7天時間；手工間歇操作，勞動條件極差，熱火、粉塵，生產(chǎn)效率低下；炭化產(chǎn)生散發(fā)的木焦油、木醋液嚴重污染環(huán)境；燒成木屑炭化料很難滅火，見風就著火，只有靠多灑水才能滅火，雖然火滅了，但木屑炭化料水多了，給下步活化造成極大困難，往往需要增加一道干燥工序。木屑炭化料的活化，多數(shù)采用日本特許公開昭45-005646，活性炭制造爐，它的活化爐為臥式圓筒形，爐頭低，爐尾稍高，爐壁一側(cè)設有一排與爐腔軸線垂直、與爐腔斷面成切線方向的噴氣管，活化爐爐體并不旋轉(zhuǎn)，主要是依靠爐壁上的一排噴氣管噴入的活化氣，使爐內(nèi)的炭化料呈強、弱旋轉(zhuǎn)流態(tài)化，自爐頭向爐尾運動，炭化料在噴口處堆積形狀成凹谷形，沉積粗重的炭粒，在2個噴口之間處堆積成尖峰狀，沉積細輕的炭粒。這種方法，由于活化爐爐體并不旋轉(zhuǎn)，在爐腔底部堆積有厚100-200mm的炭粒層，活化介質(zhì)從凹谷狀與尖峰狀炭粒層表面吹過，炭粒層內(nèi)部幾乎沒有活化介質(zhì)，所以生產(chǎn)效率很低，活性炭的收得率也只有20％.中國專利申請，201010134900.7，自熱式連續(xù)制備生物質(zhì)粉狀活性炭的方法及所用的旋風爐，與201020143964.9，自熱式連續(xù)制備生物質(zhì)粉狀活性炭的旋風爐，其內(nèi)容與上述日本特許公開昭45-006545基本相同，活化爐為臥式圓筒形，活化爐爐體并不旋轉(zhuǎn)，完全依靠在引風機從爐頭部到爐尾部沿軸向的抽力和由旋風爐爐壁上一排進氣管斜向進入的活化混合氣體的共同作用下，生物質(zhì)粉狀炭化料在爐內(nèi)形成旋風狀態(tài)，呈旋轉(zhuǎn)流態(tài)化自爐頭向爐尾運動，光靠風力將物料吹成流態(tài)化，必須有一定風速、風量，才能將炭化料吹成流態(tài)化，太快的風速、過量的風量，勢必造成炭化料大量燒損，活性炭的收得率只有16-18％。上述兩種方法，原料消耗很高，要5-6t炭化料才能制1t活性炭。

三，發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)方案

為了克服現(xiàn)有用木屑原料先炭化后活化二步法制造活性炭的方法，炭化技術(shù)落后，活化生產(chǎn)效率低下，活性炭的收得率偏低與木屑炭化料消耗高等缺陷，而擬定下述技術(shù)方案：

技術(shù)方案的理論依據(jù)：

現(xiàn)有技術(shù)方法活化的主要反應：

1，C+H₂O→CO+H₂-131Mj/kmol

2，CO+H₂+O₂→CO₂+H₂O+569Mj/kmol

3，C+O₂→CO₂+394Mj/kmol

本發(fā)明方法活化的主要反應：

1，C+H₂O→CO+H₂-131Mj/kmol

2，CO+H₂+O₂→CO₂+H₂O+569Mj/kmol

3，CO+H₂+O₂→CO₂+H₂O+569Mj/kmol

水煤氣氣化的主要反應：

1，C+H₂O→CO+H₂-131Mj/kmol

2，CO+H₂+O₂→CO₂+H₂O+569Mj/kmol

本發(fā)明方法與現(xiàn)有方法的主反應式1，2相同，唯有輔助反應式3不同，為了加熱物料、空氣、水蒸汽至活化反應溫度所需熱量，現(xiàn)有方法是從燃燒炭化料獲得，勢必降低活性炭的收得率，增加炭化料的消耗，而本發(fā)明方法是從燃燒木屑炭化產(chǎn)生的部分木煤氣獲得，不用燃燒炭化料，所以顯著提高活性炭的收得率，降低炭化料的消耗，生產(chǎn)1公斤活性炭約副產(chǎn)8-10m³木煤氣，多余的木煤氣與水煤氣，經(jīng)除塵回收活性炭，冷凝脫除水蒸汽后，熱值約3600kj/m³，供作其它熱源。水煤氣氣化反應式1，2與活性炭的活化反應式1，2完全相同，所以生產(chǎn)活性炭同時副產(chǎn)水煤氣，理論上是可行的。