一种活性炭生产方法

文档序号:9256732阅读:443来源:国知局
一种活性炭生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及活性炭领域,尤其涉及的是,一种活性炭生产方法。
【背景技术】
[0002]随着技术的发展,活性炭的应用越来越广泛,越来越多的行业和企业运用到了活性炭,也有一些企业进入了活性炭行业,例如活性炭广泛应用于在毒气过滤、城市污水处理、饮用水及工业废水处理。活性炭又称活性炭黑,是黑色粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素,在其活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成,而活性炭的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的,活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用,这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。简单地说,活性炭是由含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔,具有巨大的比表面积,能有效地去除色度、臭味,可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属等。
[0003]例如,申请号为201210451920.6的中国专利,涉及用竹质活性炭粉生产成形竹质活性炭的方法。将竹质活性炭粉放入搅拌器中并加入去离子水,然后加入粘土及浓度为20-40wt%的水性聚氨酯树脂水溶液,搅拌至均匀;将混合均匀的混合物转移至成型设备中制成竹质活性炭成形体;在温度为65-80°C之间进行干燥,然后再将温度逐步升温至150-160°C进行烘干,制备得到成型竹质活性炭。所述成形竹质活性炭中的竹质活性炭粉的含量为85-95wt%,粘土为2-5wt%,水性聚氨醋树脂为3_10wt%。本发明的用竹质活性炭粉生产成形竹质活性炭的方法简单,没有“三废”排放,无环境污染。所得成形竹质活性炭性能良好,尤其适用于在水处理、空气净化、干燥剂等方面的应用。
[0004]又如,申请号为201310221064.X的中国专利,公开了一种制备活性炭的方法,称取可溶性酚醛树脂、糠醇树脂、聚丙烯腈、可溶性淀粉中的一种炭前驱体聚合物和聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛中的一种造孔剂,混合,加入甲醇、乙醇、去离子水中的一种溶剂溶解;称取活性炭原料加入到上述溶液中浸渍,之后干燥、在微波高温烧结炉中氮气气氛下500?1100°C炭化0.5?24小时。本发明提供的制备活性炭方法,其制造所得的活性炭产品具有与原料活性炭相当的耐磨强度和微孔孔隙,并且比原料活性炭还增加了中孔孔隙,具有双孔径分布,比表面积大,耐磨强度高,可以满足特定条件的应用需求。
[0005]但是,如何优化活性炭的生产工艺,是需要解决的技术问题。

【发明内容】

[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种新的活性炭生产方法。
[0007]本发明的技术方案如下:一种活性炭生产方法,其包括以下步骤:活化;酸洗;烘干;研磨。
[0008]优选的,所述活化包括回转活化。
[0009]优选的,所述活化包括沸腾活化。
[0010]优选的,所述酸洗包括粉炭酸洗。
[0011]优选的,所述酸洗包括颗粒炭酸洗。
[0012]优选的,所述活化之前还包括步骤:包括炭化。
[0013]优选的,所述炭化包括间接加热炭化。
[0014]优选的,所述炭化包括连续式间接加热炭化。
[0015]例如,所述连续式间接加热炭化,包括以下步骤:在400 - 600°C内使原料内的氢与氧转化成甲烷与一氧化碳气体,并将其燃烧产生热量,使其他原料继续进行相同的热分解反应以均匀炭化。又如,还通过供氧量与进料速度、进料数量来控制反应速度与温度。
[0016]优选的,所述研磨之后还执行步骤:引风过筛。
[0017]优选的,所述研磨之后还执行步骤:混合。
[0018]采用上述方案,本发明优化了活性炭的生产工艺,对于各种原料均适用,还可以用于废弃物的回收利用,具有很高的市场应用价值。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一个实施例的示意图;
[0020]图2为本发明的又一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。但是,本发明可以采用许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0022]除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0023]如图1所示,本发明的一个实施例是,一种活性炭生产方法,其包括以下步骤:活化;酸洗;烘干;研磨。
[0024]优选的,所述活化之前还包括步骤:炭化。例如,将原料炭化。例如,所述原料包括生物类物质或废弃物,主要是植物类物质或废弃物,例如植物类废弃物包括林业废弃物和/或农业废弃物;其中,林业废弃物主要是指生物质原料资源的林业剩余物,包括森林采伐剩余物、木材加工剩余物及育林剪枝剩余物等;农业废弃物主要包括农业生产、农产品加工、畜禽养殖业和农村居民生活排放的废弃物,也称农业垃圾,其成分主要包括植物纤维性废弃物和畜禽粪便两大类,在本发明及其各实施例中,农业废弃物主要是指植物纤维性废弃物。所有的植物质原料都要经过炭化,以得到活化用的炭化料。
[0025]优选的,所述炭化包括物理法炭化,例如,加热或者燃烧炭化。优选的,所述炭化包括间接加热炭化。优选的,所述炭化包括连续式间接加热炭化。例如,所有的原料都要经过炭化,以得到活化用的炭化料,其中,连续式间接加热炭化主要是利用木质或秸杆等植物类原料所含的氢与氧元素可燃热解的原理实现。例如,所述连续式间接加热炭化,包括以下步骤:在400至600°C内使原料内的氢与氧转化成甲烷与一氧化碳气体,并将其燃烧产生热量,使其他原料继续进行相同的热分解反应以均匀炭化。又如,还通过供氧量与进料速度、进料数量来控制反应速度与温度。例如,增加供氧量以提升炭化温度,增加供氧量与进料速度以提升反应速度等,以此类推。
[0026]优选的,炭化时采用螺旋送料方式实现,例如,利用重力采用螺旋送料方式将原料送入炭化装置;优选的,采用自热方式,利用原料自身燃烧产生热量进行所述炭化。优选的,炭化时采用逐段加热实现,各段的温度由低至高设置,进料处的温度较低,出料处的温度较高。又如,炭化时还采用热能回收利用,将热空气顺序返回上述各段,先返回温度较高的位置,最后从温度较低的进料处散出;优选的,还对散出的所述热空气作环保处理。例如,对散出的所述热空气通过一个水槽中的自来水,例如,所述热空气通过一根S形管通入到水中然后逸出。优选的,所述S形管设置安装孔,其上设置单向膜,用于在所述S形管内形成负压时,外部空气通过所述单向膜进入所述S形管,以免水槽中的自来水倒流。
[0027]例如,采用炭化裂解装置进行所述炭化,所述炭化裂解装置包括裂解器、下炉体、出灰箱三个部分,出灰箱本质上是出料箱。所述炭化裂解装置的主要作用是预热原料,进行热解,析出水分与挥发分。优选的,炭化裂解装置设置为裂解器提供热烟气以及对原料进行深加工的炭化炉。例如,植物质原料由加料口进入裂解器内,经炭化炉的高温烟气间接加热,发生干燥热解,析出水分与挥发分;然后在裂解器螺旋推力的作用下,进入炭化炉,发生不完全燃烧反应,进一步去除原料中的挥发分,获得更高的碳含量;最后经出炭装置排出炭化炉。另外,原料在裂解器内干燥热解产生的热解气以及进入炭化炉后不完全燃烧所产生的可燃性气体,在炭化炉内与空气混合点燃,
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