[發(fā)明專利]一種水冷法瀝青基球形活性炭的熔體造粒方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810337959.2
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108395899A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔亦周;張謙;孔小樂
• 申請（專利權(quán)）人: 西安潤格環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C10C3/16
• 分類號: C10C3/16;C01B32/318
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

本發(fā)明公開了一種水冷法瀝青基球形活性炭的熔體造粒方法，將熔體瀝青經(jīng)造粒機噴盤以液滴的形式，以一定的射入角噴入到位于造粒機下方的水冷容器中，瀝青液滴在水中依靠自身張力自動收縮冷卻成球形固體顆粒，水冷容器內(nèi)是與瀝青互不相溶的普通淡水作為液下造粒的冷卻介質(zhì)，水的溫度控制在30～60℃之間。與塔式空冷造粒工藝相比較，水冷卻造粒裝置的總高度不到塔式空冷造粒的一半，直徑不到塔式空冷造粒的三分之一，在裝置投資以及施工成本方面具有絕對優(yōu)勢，總投資低，占地面積小。通過本發(fā)明可以使這種球形顆粒的直徑以及圓球度均符合瀝青基球形活性炭制造工藝對顆粒的要求，可以滿足工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工化工產(chǎn)品造粒領(lǐng)域。

背景技術(shù)

瀝青基球形活性炭是一種物理性能和吸附性能都十分優(yōu)異的新型炭材料。具有球形度好，機械強度高、固定床容通阻力小、廣譜吸附性能強、吸脫附速度快以及可再生等系列優(yōu)點，在國民經(jīng)濟建設(shè)中如環(huán)保、醫(yī)療、化工、軍事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，是活性炭家族的高端品種，但由于其復(fù)雜的生產(chǎn)工藝以及高昂的技術(shù)成本，使得工業(yè)化生產(chǎn)以及推廣使用困難重重。

瀝青基球型活性炭具有非常良好的生物相容性和生物化學(xué)相容性，是一種理想的醫(yī)用活性吸附材料，目前國內(nèi)外對瀝青基球型活性炭在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用已有大量的研究報道，主要有血液凈化、作為藥物的活性組分、作為口服吸附材料等諸多方面。

瀝青基球形活性炭由于其圓球的形狀，在流體(液體或氣體) 中的固定床容通阻力小，裝填密度均勻，吸附快，處理流體的化學(xué)能力大大優(yōu)于其他類型的活性炭；同時瀝青基球形活性炭也是性能優(yōu)良的化工催化劑載體，在高溫高壓的復(fù)雜環(huán)境中自身的理化穩(wěn)定性和便捷的回收性也是其突出優(yōu)點。再由于瀝青基球形活性炭的機械強度高，使用過程不易破損掉渣，可以脫附再生反復(fù)特點，與普通活性炭相比，有明顯的經(jīng)濟價值和社會效益。

目前世界上真正形成瀝青基球形活性炭工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的只有日本吳羽化學(xué)工業(yè)株式會社一家企業(yè)，年產(chǎn)量為2千噸且完全壟斷了國際高端市場，僅此一點就足以說明其工藝技術(shù)的復(fù)雜程度。

自上世紀(jì)90年代起，中國就陸續(xù)有多家科研機構(gòu)以及知名院校先后進(jìn)入了《瀝青基球型活性炭》的研發(fā)領(lǐng)域，且均宣告完成了實驗室階段的理論及樣品的研發(fā)工作，均拿出了合格甚至完美的實驗室樣品，其中山西煤化所、北京防化院以及山西新華廠、華東理工大等機構(gòu)為此做了大量的工作，但是至今該技術(shù)仍然只停留在實驗室階段，國內(nèi)外尚未見到除日本吳羽化學(xué)之外的能夠形成工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的報道。

現(xiàn)有的實驗室瀝青基球形活性炭的造粒方法是先將熔化的瀝青制成薄片然后破碎成一定體積的不規(guī)則顆粒，再利用瀝青加熱后可形變的特性使其在一定溫度的介質(zhì)中依靠自身表面張力收縮成為圓球形顆粒，這種方法對于實驗室科研是一種可選的方法，但遠(yuǎn)不能滿足形成工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的造粒要求，瀝青基球形活性炭的生產(chǎn)工藝包括材料制備、造粒、顆粒不熔化處理、顆粒碳化、顆粒活化等諸多方面，其中的瓶頸之一就是造粒工藝的工業(yè)化一直沒能突破。

中國發(fā)明專利CN200410025815.1“熔體瀝青旋轉(zhuǎn)造粒噴盤”是一個可令熔體瀝青工業(yè)化造粒的發(fā)明，其工作原理是將符合工藝溫度的瀝青熔液注入在被加熱至工藝溫度的水平旋轉(zhuǎn)的造粒噴盤端面上，造粒噴盤端面上均勻開有數(shù)十條放射性的三角形凹槽，瀝青熔融液落入到噴盤的端面上后隨即被旋轉(zhuǎn)運動的三角形凹槽在離心力作用下自噴盤外徑端點切線方向以液滴的形式拋出，液滴在降落過程中自動收縮冷卻成球形固體顆粒。通過調(diào)節(jié)噴盤的旋轉(zhuǎn)速度以及熔體瀝青的給料量即可控制成品顆粒的球體直徑，該專利已成功實現(xiàn)了路用改性瀝青球形顆粒工業(yè)化生產(chǎn)，其單臺裝置年產(chǎn)量最大可達(dá)到5000噸規(guī)模。