[發明專利]沙柳枝木熱解生產活性炭的方法

有效

• 申請號: 201310164737.2
• 申請日: 2013-05-07
• 公開（公告）號: CN103274400A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 朱銘強;蘇印泉;朱亞紅;尉芹;段義忠;亢福仁;任米燕;馮光惠
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C01B31/10
• 分類號: C01B31/10
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

1.一種沙柳枝木熱解生產活性炭的方法，其特征在于其包括以下步驟：

a.將沙柳枝木去雜后，風干或烘干后粉碎；

b.將粉碎后的沙柳枝木放入回轉爐中，在保護性氣體下進行炭化；

c.炭化后通入氣體活化劑進行活化；

d.將活化后的活性炭從回轉爐中取出，經漂洗、篩選、檢測后，進行包裝，即得活性炭成品。

2.根據權利要求1所述的沙柳枝木熱解生產活性炭的方法，其特征在于步驟b、c中在回轉爐中進行炭化、活化的條件如下：

第一階段：升溫速率1～15℃/min，溫度范圍0～1200℃；

第二階段：升溫速率1～15℃/min，保溫范圍600～1200℃，保溫時間1～6h；

第三階段：停止加熱，啟動降溫程序。

3.根據權利要求1所述的沙柳枝木熱解生產活性炭的方法，其特征在于步驟b、c中回轉爐內部的氣體壓力小于0.40MPa，轉速為0.5～2.5rpm，傾爐角度為-2°～14°。

4.根據權利要求1所述的沙柳枝木熱解生產活性炭的方法，其特征在于步驟c中的氣體活化劑為水蒸氣或二氧化碳。

5.根據權利要求4所述的沙柳枝木熱解生產活性炭的方法，其特征在于水蒸氣的流量為1～80kg/h，CO₂的流量為15～90L/h。

6.根據權利要求1所述的沙柳枝木熱解生產活性炭的方法，其特征在于其采用以下設備進行生產，該設備包括：

蒸汽發生裝置（1）、高溫熱解反應裝置（2）、集成式冷凝裝置（3）,以上各種設備依次相互連通；集成式冷凝裝置（3）中設有冷凝物收集器（306）和不可冷凝氣體收集器（309），且該不可冷凝氣體收集器（309）與該高溫熱解反應裝置（2）相通；

其中，在進行活性炭生產時，將能夠冷卻的物質收集在冷凝物收集器（306）中；將最終形成的不可冷凝氣體，收集在不可冷凝氣體收集器（309）中，不可冷凝氣體收集器（309）中的一部分不可冷凝氣體再送入回轉爐中，作為炭活化過程中的保護性氣體，另外一部分貯存在氣罐中作為燃燒氣。

7.根據權利要求6所述的沙柳枝木熱解生產活性炭的方法，其特征在于該冷凝物收集器（306）上設有氣閥（305），該冷凝物收集器（306）經由洗氣瓶（307、308）與該不可冷凝氣體收集器（309）相連通；

其中，在進行活性炭生產時，將該冷凝物收集器（306）中產生的小部分廢煙氣通過氣閥（305）調控，經過洗氣瓶（307、308）處理后，進一步收集在該不可冷凝氣體收集器（309）中。

8.根據權利要求6所述的沙柳枝木熱解生產活性炭的方法，其特征在于其包括以下步驟：

A.原料準備和程序設定階段：將處理好的沙柳枝木加入回轉爐（23）內，關閉加料口，設置回轉爐（23）的升溫速率和溫度范圍；其中，第一階段：升溫速率1～15℃/min，溫度范圍0～1200℃；第二階段：升溫速率1～15℃/min，保溫范圍600～1200℃，保溫時間1～6h；第三階段：停止加熱，啟動降溫程序；

B.炭活化和反應物收集階段：打開球閥IV（24），關閉球閥II（21），開通從保護性氣體貯藏罐（26）中進入的保護性氣體，將反應第一階段產生的高溫廢煙氣，通過冷凝旋轉套（301）和快接卡箍（302）由第二鋼絲波紋管（303）引入集成式冷凝裝置（3），經過集成式冷卻水箱（304），將能夠冷卻的物質收集在冷凝物收集器（306），將最終形成的不可冷凝氣體，收集在不可冷凝氣體收集器（309）中，該不可冷凝氣體收集器（309）中的一部分不可冷凝氣體通過真空泵（310）、球閥III（311）經過四通閥（22）送入回轉爐（23）中，作為炭活化過程中的保護性氣體；當反應進入第二階段后，關閉球閥IV（24），停止從四通閥（22）中進入爐體的保護性氣體，打開球閥II（21），啟動蒸汽發生裝置，通入氣體活化劑，進行第二階段的炭活化，待反應結束后，進入第三階段的反應，當反應進入第三階段后，停止通入氣體活化劑，通入保護性氣體，停止加熱，啟動降溫程序；

C.產品收集和后處理階段：將冷卻后的活性炭從回轉爐管中取出，經過漂洗、篩選、檢測后，進行包裝；將冷凝物避光保存，作為下游產品開發的新源料；將不可冷凝氣體收集在氣管中，作為燃料氣儲存。

9.根據權利要求1至8任一權利要求所述的活性炭生產設備，其特征在于該回轉爐（23）由耙式爐、多管爐、斯列普爐、悶燒爐或沸騰爐所替代。