一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的制作方法

本发明涉及活性炭生产技术领域，尤其涉及一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺。

背景技术：

磷酸法生产活性炭工艺中，包括用各种不同浓度梯度的磷酸水萃取已经活化完的活性炭料中的磷酸，其通常浓度为65-85波美度，对原料磷酸进行回收，接着把酸洗后活性炭用清水洗并脱水干燥，对脱水干燥后的活性炭放入干燥剂进行搅拌。

现有的搅拌装置搅拌叶片的强度过高，在对活性炭料搅拌时，搅拌叶片与活性炭料相互之间发生碰撞，容易对活性炭料内部的木质纤维造成损伤，造成活性炭料强度降低。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在活性炭料内部的木质纤维损伤的缺点，而提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种提升活性炭强度的成型设备，包括搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌罐和底座，所述底座上表面一侧通过防脱落结构连接有电机架，所述电机架内水平固接有电机，所述底座上表面另一侧竖直固接有气缸，所述气缸顶端固接有轴承座，所述搅拌罐内部可滑动的连接有搅拌结构，所述搅拌结构包括一两端密闭的管件，所述管件外壁两侧开设有开口，所述开口一侧固接有柔性板，所述管件同轴线设置在所述搅拌罐，所述柔性板抵靠在所述搅拌罐内壁上，所述管件两端同轴线固接有短轴，所述短轴可转动的安装在所述搅拌罐两端面上，一个所述短轴同轴线固接在所述电机的输出端上，另一个所述短轴可转动的安装在所述轴承座内；

所述短轴上固接有中心齿轮，所述搅拌罐一端面上固接有环形齿轮，所述电机架一侧可转动的安装有多个行星轴，多个所述行星轴轴线处于同一圆周上，所述行星轴端部上固接有行星齿轮，所述行星齿轮一侧啮合在所述中心齿轮上，所述行星齿轮另一侧啮合在所述环形齿轮上，所述搅拌罐外壁上开设有料口，所述料口上设有密封结构。

优选的，所述密封结构包括滑槽和密封板，所述滑槽固接在所述料口两侧，所述密封板可滑动的连接在所述滑槽内，所述密封板一侧抵靠在所述料口上，所述滑槽侧壁开设有槽口，所述槽口内可滑动的连接有滑块，所述滑块固接在所述密封板上，所述槽口内水平放置有压缩弹簧，所述压缩弹簧一端固接在所述滑块上，所述压缩弹簧另一侧固接在所述槽口内壁上。

优选的，所述底座底面上竖直固接有电动伸缩杆，所述密封板底面开设有导向槽，所述电动伸缩杆的输出端可滑动的连接在所述导向槽内。

优选的，所述电机架顶部水平固接有上料管，所述上料管顶端连通有料斗，所述上料管底面竖直连通有出料管，所述上料管内水平插装有往复螺杆，所述往复螺杆位于所述上料管内部的一端上水平固接有阀板，所述阀板底面覆盖在所述出料管顶端，所述上料管两侧固接有支架，所述支架上可转动的水平安装有内螺纹管，所述内螺纹管螺接在所述往复螺杆上，所述内螺纹管上同轴线固接有摩擦轮，所述搅拌罐外壁上固接有部分摩擦轮，所述部分摩擦轮可抵接在所述摩擦轮上，所述往复螺杆上可转动的安装有第二挡板，所述密封板外壁一侧固接有第一挡板。

优选的，所述防脱落结构包括滑管、滑杆、楔形块和复位弹簧，所述滑管竖直固接在所述底座上表面，所述滑管外壁两侧开设有多个定位孔，所述滑杆竖直插装在所述滑管内，所述滑杆顶端固接在所述电机架底面上，所述滑杆上开设有通孔，所述楔形块可滑动的连接在所述通孔两端，所述复位弹簧放置在所述通孔内部，所述复位弹簧两端均固接在所述楔形块上，所述楔形块可滑动的连接在所述定位孔内。

一种提升活性炭强度的成型工艺，包括下列步骤：

s1、按照以下重量份的原料制备活性炭：无烟煤粉末10-15份、焦油3-5份、果壳2-3份、活化剂15-20份、活化助剂0.2-0.4份、有机溶剂25-30份、秸秆粉末1-3份和改性天青石粉末3-4份；

s2、将无烟煤粉末、焦油和果壳在炭化炉中以650-750℃处理1-3h并且进行粉碎处理,得到活性炭粉末，将活性炭粉末放在去离子水中洗至中性并且进行干燥，将干燥后的活性炭粉末放入氯磺酸中，加热至80-100℃溶胀1-3h，冷却，过滤，将过滤物用去离子水洗至ph呈中性，真空干燥，得到溶胀活性炭粉末，将溶胀活性炭粉末加热至850-900℃后，通入水蒸气进行扩孔，冷却后经酸洗、水洗和干燥，得到扩孔活性炭粉末，将扩孔活性炭粉末置于200-300℃焙烧2-3h，冷却，得到改性活性炭粉末；

s3、将秸秆粉末、改性天青石粉末和有机溶剂加入所述搅拌装置中，所述搅拌装置150-300rpm的转速搅拌10-25min，得到第一混合溶液；

s4、将改性活性炭粉末、活化剂和活化助剂加入装有第一混合溶液的搅拌装置中，所述搅拌装置以300-450rpm的转速搅拌30-60min得到第二混合溶液，第二混合溶液在200-300℃下干燥脱水1-3h，在惰性气体和真空条件下升温至活化温度600-800℃，活化1-3h，得到活化料；

s5、将步骤四得到的活化料在惰性气体保护下冷却至100℃以下，再用去离子水洗涤活化料2-5次，用强酸洗涤活化料1-3次，再用去离子水洗涤活化料至中性，然后在100-120℃下干燥，即可得到成品

本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺，有益效果在于：该提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺通过柔性板将对搅拌罐内部的活性炭料进行翻转，防止活性炭料的木质纤维损伤，提高活性炭料的混匀度，其次，活性炭料在翻转期间会从开口进入管件内部，活性炭料在管件内部随其进行转动，活性炭料转动时相互之间发生碰撞及混匀，进一步提高均匀度；此外，中心齿轮随短轴转动时，会带动行星齿轮转动，行星齿轮转动驱动环形齿轮转动，环形齿轮带动搅拌罐转动，搅拌罐转动方向与搅拌结构的转动方向相反，搅拌结构相对于搅拌罐的转动速度变大，提高搅拌混匀的速率。

附图说明

图1为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的结构示意图一。

图2为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的结构示意图二。

图3为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的主视图。

图4为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的剖视图。

图5为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的搅拌罐的结构示意图一。

图6为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的搅拌罐的结构示意图二。

图7为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的搅拌结构的结构示意图一。

图8为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的搅拌结构的结构示意图二。

图9为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的防脱落结构的结构示意图。

图10为本发明提出的一种提升活性炭强度的成型设备及其成型工艺的密封结构的结构示意图。

图中：底座1、防脱落结构2、滑管201、定位孔202、滑杆203、通孔204、楔形块205、复位弹簧206、电机架3、电机4、搅拌罐5、气缸6、轴承座7、环形齿轮8、行星轴9、行星齿轮10、中心齿轮11、短轴12、管件13、柔性板1301、开口1302、料口14滑槽15、槽口16、滑块17、密封板18、压缩弹簧19、导向槽20、第一挡板21、部分摩擦轮22、上料管23、料斗24、出料管25、阀板26、往复螺杆27、支架28、内螺纹管29、第二挡板30、摩擦轮31、电动伸缩杆32。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-10，一种一种提升活性炭强度的成型设备，包括搅拌装置，搅拌装置包括搅拌罐5和底座1，底座1上表面一侧通过防脱落结构2连接有电机架3，防脱落结构2包括滑管201、滑杆203、楔形块205和复位弹簧206，滑管201竖直固接在底座1上表面，滑管201外壁两侧开设有多个定位孔202，滑杆203竖直插装在滑管201内，滑杆203顶端固接在电机架3底面上，滑杆203上开设有通孔204，楔形块205可滑动的连接在通孔204两端，复位弹簧206放置在通孔204内部，复位弹簧206两端均固接在楔形块205上，楔形块205可滑动的连接在定位孔202内，电机架3内水平固接有电机4，底座1上表面另一侧竖直固接有气缸6，气缸6顶端固接有轴承座7，搅拌罐5内部可滑动的连接有搅拌结构，搅拌结构包括一两端密闭的管件13，管件13外壁两侧开设有开口1302，开口1302一侧固接有柔性板1301，管件13同轴线设置在搅拌罐5，柔性板1301抵靠在搅拌罐5内壁上，管件13两端同轴线固接有短轴12，短轴12可转动的安装在搅拌罐5两端面上，一个短轴12同轴线固接在电机4的输出端上，另一个短轴12可转动的安装在轴承座7内；通过启动气缸6，对搅拌罐5的高度进行调节，搅拌罐5上升过程中，滑杆203相应的在滑管201内滑动，高度调节完成后，楔形块205插装在对应的定位孔202内，防止搅拌罐5意外下降。

短轴12上固接有中心齿轮11，搅拌罐5一端面上固接有环形齿轮8，电机架3一侧可转动的安装有多个行星轴9，多个行星轴9轴线处于同一圆周上，行星轴9端部上固接有行星齿轮10，行星齿轮10一侧啮合在中心齿轮11上，行星齿轮10另一侧啮合在环形齿轮8上，搅拌罐14外壁上开设有料口14，料口14上设有密封结构。

启动电机4，电机4驱动短轴12转动，短轴12带动搅拌结构转动，搅拌结构转动时，柔性板1301将对搅拌罐5内部的活性炭料进行翻转，提高活性炭料的混匀度，其次，活性炭料在翻转期间会从开口1302进入管件13内部，活性炭料在管件13内部随其进行转动，活性炭料转动时相互之间发生碰撞及混匀，进一步提高均匀度；此外，中心齿轮11随短轴12转动时，会带动行星齿轮10转动，行星齿轮10转动驱动环形齿轮8转动，环形齿轮8带动搅拌罐5转动，搅拌罐5转动方向与搅拌结构的转动方向相反，搅拌结构相对于搅拌罐5的转动速度变大，提高搅拌混匀的速率。

密封结构包括滑槽15和密封板18，滑槽15固接在料口14两侧，密封板18可滑动的连接在滑槽15内，密封板18一侧抵靠在料口14上，滑槽15侧壁开设有槽口16，槽口16内可滑动的连接有滑块17，滑块17固接在密封板18上，槽口16内水平放置有压缩弹簧19，压缩弹簧19一端固接在滑块17上，压缩弹簧19另一侧固接在槽口16内壁上。密封结构用于对料口14进行密封，通过在滑槽15内滑动密封板18，完成对料口的开启或关闭，从而进行进料或出料。

底座1底面上竖直固接有电动伸缩杆32，密封板18底面开设有导向槽20，电动伸缩杆32的输出端可滑动的连接在导向槽20内。在出料时，只需要启动电动伸缩杆32，令电动伸缩杆32的输出端能够进入导向槽20内，密封板18随搅拌罐5转动时，电动伸缩杆32的输出端在导向槽20滑动，令密封板18打开，进行出料。

电机架3顶部水平固接有上料管23，上料管23顶端连通有料斗24，上料管23底面竖直连通有出料管25，上料管23内水平插装有往复螺杆27，往复螺杆27位于上料管23内部的一端上水平固接有阀板26，阀板26底面覆盖在出料管25顶端，上料管23两侧固接有支架28，支架28上可转动的水平安装有内螺纹管29，内螺纹管29螺接在往复螺杆27上，内螺纹管29上同轴线固接有摩擦轮31，搅拌罐5外壁上固接有部分摩擦轮22，部分摩擦轮22可抵接在摩擦轮31上，往复螺杆27上可转动的安装有第二挡板30，密封板18外壁一侧固接有第一挡板21。在上料时，将物料从料斗24装入上料管23内，当料口14转动至上料管23下方时，部分摩擦轮22将会抵接在摩擦轮31上，令摩擦轮31发生转动，摩擦轮31转动带动内螺纹管29转动，内螺纹管29驱动往复螺杆27在轴向完成一次往复移动，往复螺杆27轴向移动带动第一挡板21在水平方向完成一次往复运动，第一挡板21在一次往复运动期间会推动第二挡板30水平位移，从而令密封板18打开，往复螺杆27轴向移动带动阀板26打开一次，物料从上料管23进入料口14内，完成一次上料。

一种提升活性炭强度的成型工艺，包括下列步骤：

s1、按照以下重量份的原料制备活性炭：无烟煤粉末10-15份、焦油3-5份、果壳2-3份、活化剂15-20份、活化助剂0.2-0.4份、有机溶剂25-30份、秸秆粉末1-3份和改性天青石粉末3-4份；

s2、将无烟煤粉末、焦油和果壳在炭化炉中以650-750℃处理1-3h并且进行粉碎处理,得到活性炭粉末，将活性炭粉末放在去离子水中洗至中性并且进行干燥，将干燥后的活性炭粉末放入氯磺酸中，加热至80-100℃溶胀1-3h，冷却，过滤，将过滤物用去离子水洗至ph呈中性，真空干燥，得到溶胀活性炭粉末，将溶胀活性炭粉末加热至850-900℃后，通入水蒸气进行扩孔，冷却后经酸洗、水洗和干燥，得到扩孔活性炭粉末，将扩孔活性炭粉末置于200-300℃焙烧2-3h，冷却，得到改性活性炭粉末；

s3、将秸秆粉末、改性天青石粉末和有机溶剂加入所述搅拌装置中，所述搅拌装置150-300rpm的转速搅拌10-25min，得到第一混合溶液；

s4、将改性活性炭粉末、活化剂和活化助剂加入装有第一混合溶液的搅拌装置中，所述搅拌装置以300-450rpm的转速搅拌30-60min得到第二混合溶液，第二混合溶液在200-300℃下干燥脱水1-3h，在惰性气体和真空条件下升温至活化温度600-800℃，活化1-3h，得到活化料；

s5、将s4得到的活化料在惰性气体保护下冷却至100℃以下，再用去离子水洗涤活化料2-5次，用强酸洗涤活化料1-3次，再用去离子水洗涤活化料至中性，然后在100-120℃下干燥，即可得到成品

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。