用于磷酸法活性炭生产中木屑的高效处理方法与流程

本发明涉及的是用于磷酸法活性炭生产中木屑的高效处理方法，属于活性炭生产工艺技术领域。

背景技术：

活性炭具有巨大的比表面积和发达的孔隙结构，使其具有极强的吸附性能，同时化学及物理性能十分稳定，一般情况下不溶解于强酸或强碱，在酸、碱性环境中仍能保持良好的稳定性和吸附性能，所以活性炭是迄今为止，在许多领域（军工、气及水处理等）尚未发现有成熟替代品的优良吸附剂，广泛应用于军工、发酵、生物制药业、合成化工业、环保产业等的脱色精制、除味提纯等工序，采用活性炭净化处理工艺普遍存在效果好、作用快捷、操作简便、无副作用、价格低廉等优点。相对于物理法制备的活性炭，磷酸法制备的活性炭具有发达的中大孔，主要用于液相净化、提纯工艺。在磷酸法活性炭的生产工艺中，磷酸主要作为活化剂，促进浸润、脱水、水解、芳构化等过程，并与糖类分子发生交联作用。

传统磷酸法活性炭生产过程中，木屑经简单筛分后即与磷酸溶液混合进行活化，没有经过初筛、除砂、烘干及次筛等工序，因此在实际生产过程中存在很多缺陷：（1）后续仪器设备维修次数较多，仪器运行寿命减短（如：木屑含水率很不均匀，易堵住管道；砂子易卡住回转炉及磨损仪器设备）；（2）造成活化料的颗粒大小不均匀，回收的不彻底、干燥过程中水分不易控制等，给企业生产带来了诸多的不便；（3）活性炭产品品质不稳定（活化时控制活性炭品质的一个重要工序是木屑的含水率，若含水率过高，磷酸不易分解成焦磷酸，致使活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝脱色率及焦糖脱色率降低）；（4）活性炭的灰分较高，且品质降低（木屑中泥沙的存在使其成品活性炭中也含有泥沙，因此活性炭的灰分较高，同时活性炭的碘吸附值、亚甲基蓝脱色率及焦糖脱色率均降低）。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有磷酸法活性炭生产工艺存在的上述缺陷，尤其针对木屑处理筛选过程，提出一种用于磷酸法活性炭生产中木屑的高效处理方法，实现除砂彻底，保证工艺装置稳定运行，从而达到经济效益及活性炭品质进一步提高的共赢效果。

本发明的技术解决方案：用于磷酸法活性炭生产中木屑的高效处理方法，具体包括如下步骤：

1）初筛：采用初级筛将木屑中含有的大粒径的木屑筛除，其中初级筛为圆筒状，其筛网孔径尺寸为2～3cm，转速为20～25r/min，并与水平面呈5～10°锐角；初级筛筛出粒径较大的物料经第二传送带送至锅炉，与稻壳气化燃气一起燃烧供热供热步骤4）的烘干木屑过程；经过初筛的木屑继续进入步骤2）的除砂工序。

2）除砂：采用除砂器将木屑中的泥沙杂物分离；其中除砂器包括一级除砂器和二级除砂器，经过初筛的木屑通过传送带送至一级除砂器上方，依次通过一级除砂器和二级除砂器，落入晾干室自然晾干。

3）晾干：将除砂后的木屑自然堆放晾干；

4）烘干：将晾干后的木屑送入气流干燥装置烘干，气流干燥装置中的热气流温度为100～120℃，出料的含水率为20～25%。

5）次筛：通过次级筛再次筛取一定粒径范围的烘干木屑；其中次级筛为圆筒状，含有两个筛网，其中第一筛网孔径尺寸为0.280～0.355mm，第二筛网孔径尺寸为1cm，第一筛网与第二筛网同轴转动，转速为20～25r/min并与水平面呈5～10°锐角。烘干后的木屑经第一筛网后，筛出粒径小于0.280～0.355mm的过小木屑，剩余木屑经过第二筛网后，筛出粒径大于1cm的过大木屑，过小木屑与过大木屑一并送至锅炉，与稻壳气化燃气一起燃烧供热步骤4）的烘干木屑过程。

6）浸渍搅拌：将经过次筛的烘干木屑与一定波美度的磷酸浸渍搅拌。

该方法采用的木屑处理装置，其结构包括第一传送带、初级筛、第二传送带、第三传送带、一级除砂器、二级除砂器、第四传送带、气流干燥装置、次级筛；所述第一传送带的末端置于初级筛中，所述初级筛的末端置于第二传送带上方而其底部置于第三传送带上方，所述第三传送带末端置于一级除砂器上方，所述一级除砂器下游是二级除砂器，所述二级除砂器置于晾干室，所述晾干室里晾干后的木屑经第四传送带送入气流干燥装置，所述气流干燥装置与次级筛相连，所述次级筛底部的第二出料口与料仓连接，所述料仓的出料口置于搅拌器上方。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）自动化程度高，节能高效，利于后期工艺装置稳定运行，减少检修次数；

2）木屑除砂彻底，有效降低灰分，进一步提高活性炭品质，增强实用性；

3）工艺操作简单，易于推广，降低生产成本，能够带来显著的经济效益。

附图说明

附图1是本发明用于磷酸法活性炭生产中木屑的高效处理方法的流程框图。

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的技术方案。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。本发明技术方案是在现有磷酸法活性炭的基础上进行的，采用该方法的活性炭生产过程的其余步骤均按照常规磷酸法活性炭的现有流程进行。

如图1所示的用于磷酸法活性炭生产中木屑的高效处理方法，具体包括如下步骤：

1）初筛：采用初级筛将木屑中含有的大粒径的木屑筛除；

2）除砂：采用除砂器将木屑中的泥沙杂物分离；

3）晾干：将除砂后的木屑自然堆放晾干；

4）烘干：将晾干后的木屑烘干；

5）次筛：通过次级筛再次筛取一定粒径范围的烘干木屑；

6）浸渍搅拌：将经过次筛的烘干木屑与一定波美度的磷酸浸渍搅拌。

所述的步骤1）中的初级筛为圆筒状，其筛网孔径尺寸为2～3cm，转速为20～25r/min，并与水平面呈5～10°锐角。初级筛筛出粒径较大的物料经第二传送带送至锅炉，与稻壳气化燃气一起燃烧供热供热步骤4）的烘干木屑过程；经过初筛的木屑继续进入步骤2）的除砂工序。

所述的步骤2）中的除砂器包括一级除砂器和二级除砂器，经过初筛的木屑通过传送带送至一级除砂器上方，依次通过一级除砂器和二级除砂器，落入晾干室自然晾干。

所述的步骤3）中，晾干后的木屑送入气流干燥装置中，在热气流温度为100～120℃下烘干。

所述的步骤4）中的气流干燥装置中的热气流温度为100～120℃，出料的含水率为20～25%。

所述的步骤5）中的次级筛为圆筒状，含有两个筛网，其中第一筛网孔径尺寸为0.280～0.355mm，第二筛网孔径尺寸为1cm，第一筛网与第二筛网同轴转动，转速为20～25r/min并与水平面呈5～10°锐角。烘干后的木屑经第一筛网后，筛出粒径小于0.280～0.355mm的过小木屑，剩余木屑经过第二筛网后，筛出粒径大于1cm的过大木屑，过小木屑与过大木屑一并送至锅炉，与稻壳气化燃气一起燃烧供热步骤4）的烘干木屑过程。

该方法采用的木屑处理装置，其结构包括：第一传送带、初级筛、第二传送带、第三传送带、一级除砂器、二级除砂器、第四传送带、气流干燥装置、次级筛；所述第一传送带的末端置于初级筛中，所述初级筛的末端置于第二传送带上方而其底部置于第三传送带上方，所述第三传送带末端置于一级除砂器上方，所述一级除砂器下游是二级除砂器，所述二级除砂器置于晾干室，所述晾干室里晾干后的木屑经第四传送带送入气流干燥装置，所述气流干燥装置与次级筛相连，所述次级筛底部的第二出料口与料仓连接，所述料仓的出料口置于搅拌器上方。

该装置的具体工作过程如下：

1）首先采用第一传送带将木屑送至初级筛中，在20～25r/min的转速下，粒径大于2～3cm的木屑在初级筛的尾端落下至第二传送带，通过第二传送带将其送入锅炉中与稻壳气化燃气燃烧供热，而粒径小于2～3cm的木屑则从初级筛的下端落入第三传送带上；

2）第三传送带将粒径小于2～3cm的木屑送入一级除砂器中完成第一次除砂，再经过二级除砂器完成二次除砂，经过二次除砂后的木屑在晾干室自然晾干后，通过第四传送带送入气流干燥装置中，在热气流温度为100～120℃下烘干；

3）经烘干后的木屑含水率为20～25%，再通过次级筛，经过第一筛网筛除粒径小于0.280～0.355mm的过小木屑，剩余木屑再经过第二筛网筛除粒径大于1cm的过大木屑，将最终筛选得到的适合尺寸的木屑通过管道输送至料仓，随后与磷酸浸渍搅拌用于制备活性炭；而被筛除的过小木屑及过大木屑再次送入锅炉燃烧供热。

以上所述仅为本发明的实施例，并非以此限制本发明的保护范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。