铜藻基活性炭的生产装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种铜藻基活性炭的生产装置，包括炭化活化一体炉、用于进料的混合机和用于收集活性炭粗产物的收集盒，所述炭化活化一体炉包括外壳、进料口、进气口、出料口、出气口、可控加热套和可编程逻辑控制器，混合机位于所述进料口上方，所述进气口与惰性气体充气管连通，所述收集盒位于所述出料口下方，所述出气口与Y型过滤器进口连通，所述Y型过滤器出口与旋风分离器的进口连通，所述旋风分离器的出口与分气缸进气口连通，收集盒位于所述旋风分离器的下方。本实用新型突破了传统木质、煤炭原料的限制，开辟了铜藻综合利用的新方式,降低了活性炭的生产成本且减少了生产过程中因烟气排放所带来的热腐蚀、环境污染和热源浪费等现象。
【专利说明】铜藻基活性炭的生产装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种活性炭的生产装置，尤其是一种以铜藻为原料制备铜藻基活性炭的生产装置。
【背景技术】
[0002]活性炭因其具有发达的孔隙结构、巨大的比表面积、丰富的表面官能团和稳定的化学性质等优点而得到广泛应用，其生产原料主要有煤炭、木质和工业产品及工农业废料，传统原料来源受到资源、能源和环境等问题的限制，一方面制约了活性炭的生产规模，另一方面导致活性炭生产成本较高，因此寻找新的活性炭原料具有重要意义。
[0003]大量研究表明，大型海藻具有良好的重金属及有机污染物的吸附性能，具备较高的纤维素含量，且生长速度快、产量大、易于收割、不与粮食争地等优势，因而在活性炭制备领域极具潜力。
【发明内容】
[0004]为了克服传统活性炭获取设备成分复杂、成本高的不足，本实用新型提供一种成分简单、降低生产成本的利用铜藻制备铜藻基活性炭的装置。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:
[0006]铜藻基活性炭的生产装置，包括炭化活化一体炉、用于进料的混合机和用于收集活性炭粗产物的收集盒，所述炭化活化一体炉包括外壳、进料口、进气口、出料口和出气口，混合机位于所述进料口上方，所述进气口与惰性气体充气管连通，所述收集盒位于所述出料口下方，所述出气口与Y型过滤器进口连通，所述Y型过滤器出口与旋风分离器的进口连通，所述旋风分离器的出口与分气缸进气口连通，收集盒位于所述旋风分离器的下方，其特征在于所述炭化活化一体炉还包括可控加热套和可编程逻辑控制器。
[0007]所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于所述可编程逻辑控制器位于所述加热套内。
[0008]所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于所述炭化活化一体炉内壁设有星型刮刀。
[0009]所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于所述炭化活化一体炉内设有多层搅拌器和电机。
[0010]所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于所述分气缸设有测温孔。
[0011]所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于所述分气缸装有压力表。
[0012]本实用新型采用铜藻作为活性炭的制备原料，突破了传统木质、煤炭原料的限制，并且开辟了铜藻综合利用的新方式。
[0013]本实用新型可以降低活性炭的成本低且可以减少生产过程中烟气排放所带来的热腐蚀、环境污染和热源浪费。
[0014]本实用新型采用对化学活化后的活性炭进一步进行氧化改性、高温热处理，活性炭表面羧基、酚羟基、内酯基等酸性含氧官能团含量显著提高，本实用新型发现在经适当条件下高温处理一定时间之后，原先由于氧化而导致的孔道被堵塞现象得较好改善，使得制成的活性炭与其与现有技术相比具有比表面积高、特定吸附性能强和灰分含量低等优点，特别适用于含重金属离子废水的净化吸附，同时，也可以用于其它气体的吸附净化过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是铜藻基活性炭的生产装置结构图。
[0016]图2是铜藻制备活性炭的工艺流程示意图。
[0017]图中:I为炭化活化一体炉，2为可编程逻辑控制器，3为混合机，4为惰性气体充气管，5为收集活性炭粗产物的收集盒，6为Y型过滤器进口，7为旋风分离器的进口连通，8为收集固体废弃物的收集盒，9为分气缸，10为多层搅拌器，11为电机。
【具体实施方式】
[0018]如图1所示铜藻基活性炭的生产装置，包括炭化活化一体炉1、用于进料的混合机3和用于收集活性炭粗产物的收集盒5，所述炭化活化一体炉I包括外壳、进料口、进气口、出料口和出气口，混合机3位于所述进料口上方，进气口与惰性气体充气管4连通，收集盒5位于所述出料口下方，出气口与Y型过滤器6进口连通，Y型过滤器6出口与旋风分离器7的进口连通，旋风分离器7的出口与分气缸9进气口连通，收集盒8位于旋风分离器7的下方，炭化活化一体炉I还包括可控加热套和可编程逻辑控制器2，可编程逻辑控制器2位于所述加热套内，炭化活化一体炉I内壁设有星型刮刀、多层搅拌器10和电机11、分气缸9，分气缸9内设有测温孔和压力表。
[0019]下面给出本实用新型的5个实施例。
[0020]实施例1:
[0021]将采集于浙南温州海域的铜藻，简单风干后用自来水洗涤去除盐分、杂质，接着用去离子水洗涤数次后浙干，在100°c下烘24h至恒重。干燥的铜藻再进行粉碎，筛选出20?40目的粉末。称取IOg干燥铜藻粉末，加入IOOmL质量分数为50%的氯化锌溶液，25°C下搅拌2h。然后将浸溃混合物转移至图1所示装置中，在流量120L.的氮气保护下，以IO0C.HiirT1的速率升温至500°C，活化lh。活化得到的样品用Imol.L—1的HCl溶液煮沸30min，继续用煮沸HCl溶液洗涤数次，用95 °C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重，得到产物K1。
[0022]向Ig产物中加入10mL10%的沸腾硝酸溶液，25°C静置氧化2h。氧化的样品用95°C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重，得到产物将产物B1放入300°C的马弗炉进行高温热处理2h，即得到活性炭产品Q。
[0023]实施例2:
[0024]将采集于浙南温州海域的铜藻，简单风干后用自来水洗涤去除盐分、杂质，接着用去离子水洗涤数次后浙干，在100°C下烘24h至恒重。干燥的铜藻再进行粉碎，筛选出20?40目的粉末。称取IOg干燥铜藻粉末，加入IOOmL质量分数为50%的氯化锌溶液，25°C下搅拌10h。然后将浸溃混合物转移至真空管式炉中，在流量100L 的氮气保护下，以20°C.miiT1的速率升温至600°C，活化3h。活化得到的样品用Imol.L—1的HCl溶液煮沸30min，继续用煮沸HCl溶液洗涤数次，用95 °C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重，得到产物A2。
[0025]向Ig产物中加入10mL20%的沸腾硝酸溶液，25°C静置氧化lh。氧化的样品用95°C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重，得到产物B2。将产物B2放入400°C的马弗炉进行高温热处理3h，即得到活性炭产品C2。
[0026]实施例3: [0027]将采集于浙南温州海域的铜藻，简单风干后用自来水洗涤去除盐分、杂质，接着用去离子水洗涤数次后浙干，在100°C下烘24h至恒重。干燥的铜藻再进行粉碎，筛选出20~40目的粉末。称取IOg干燥铜藻粉末，加入IOOmL质量分数为30%的氯化锌溶液，25°C下搅拌10h。然后将浸溃混合物转移至真空管式炉中，在流量150L 的氮气保护下，以30°C.miiT1的速率升温至600°C，活化lh。活化得到的样品用Imol.L—1的HCl溶液煮沸30min，继续用煮沸HCl溶液洗涤数次，用95 °C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重，得到产物A3。
[0028]向Ig产物中加入10mL10%的沸腾硝酸溶液，25°C静置氧化3h。氧化的样品用95°C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重，得到产物B3。将产物B3放入500°C的马弗炉进行高温热处理2h，即得到活性炭产品C3。
[0029]实施例4:
[0030]将采集于浙南温州海域的铜藻，简单风干后用自来水洗涤去除盐分、杂质，接着用去离子水洗涤数次后浙干，在100°c下烘24h至恒重。干燥的铜藻再进行粉碎，筛选出20~40目的粉末。称取IOg干燥铜藻粉末，加入IOOmL质量分数为50%的磷酸溶液，25°C下搅拌10h。然后将浸溃混合物转移至真空管式炉中，在流量100L -h-1的氮气保护下，以10°C ^irT1的速率升温至400°C，活化lh。活化得到的样品用Imol -1的HCl溶液煮沸30min，继续用煮沸HCl溶液洗涤数次，用95°C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重,得到产物A4。
[0031]向Ig产物中加入10mL30%的沸腾硝酸溶液，25°C静置氧化2h。氧化的样品用95°C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重，得到产物B4。将产物B4放入400°C的马弗炉进行高温热处理lh，即得到活性炭产品C4。
[0032]实施例5:
[0033]将采集于浙南温州海域的铜藻，简单风干后用自来水洗涤去除盐分、杂质，接着用去离子水洗涤数次后浙干，在100°c下烘24h至恒重。干燥的铜藻再进行粉碎，筛选出20~40目的粉末。称取IOg干燥铜藻粉末，加入IOOmL质量分数为30%的磷酸溶液，25°C下搅拌10h。然后将浸溃混合物转移至真空管式炉中，在流量100L -h-1的氮气保护下，以20°C ^irT1的速率升温至400°C，活化2h。活化得到的样品用Imol -1的HCl溶液煮沸30min，继续用煮沸HCl溶液洗涤数次，用95°C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重,得到产物A5。
[0034]向Ig产物中加入10mL20%的沸腾硝酸溶液，25°C静置氧化3h。氧化的样品用95°C的去离子水洗涤至pH不变为止，然后在100°C下烘24h至恒重，得到产物B5。将产物B5放入300°C的马弗炉进行高温热处理2h，即得到活性炭产品C5。
[0035]以上所述仅为本实用新型的较佳实例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种铜藻基活性炭的生产装置，包括炭化活化一体炉(I)、用于进料的混合机(3)和用于收集活性炭粗产物的收集盒(5)，所述炭化活化一体炉(I)包括外壳、进料口、进气口、出料口和出气口，混合机(3)位于所述进料口上方，所述进气口与惰性气体充气管(4)连通，所述收集盒(5)位于所述出料口下方，所述出气口与Y型过滤器(6)进口连通，所述Y型过滤器(6)出口与旋风分离器(7)的进口连通，所述旋风分离器(7)的出口与分气缸(9)进气口连通，收集盒(8)位于所述旋风分离器(7)的下方，其特征在于:所述炭化活化一体炉(1)还包括可控加热套和可编程逻辑控制器(2)。
2.如权利要求1所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于:所述可编程逻辑控制器(2)位于所述加热套内。
3.如权利要求1所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于:所述炭化活化一体炉(I)内壁设有星型刮刀。
4.如权利要求1所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于:所述炭化活化一体炉(I)内设有多层搅拌器(10)和电机(11)。
5.如权利要求1所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于:所述分气缸(9)设有测温孔。
6.如权利要求1所述铜藻基活性炭的生产装置，其特征在于:所述分气缸(9)装有压力表。
【文档编号】C01B31/12GK203411332SQ201320467892
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日
【发明者】王祁宁, 曾淦宁, 艾宁, 周鸿艳 申请人:浙江工业大学