專利名稱：一種活性炭生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及活性炭生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種活性炭生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
活性炭是一種由含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、表面積大，吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料。幾乎所有含碳材料都可用來制造活性炭，例如木材、鋸屑、堅(jiān)果殼、煤、泥炭、稻草等。制造活性炭的關(guān)鍵工藝是活化，由于所用活化劑的不同，活性炭的活化可分為兩類1、用氯化鋅、磷酸或氫氧化鉀等化學(xué)品為活化劑的化學(xué)品活化法，又稱化學(xué)活化法；2、用水蒸汽或二氧化碳等為活化劑的氣體活化法，又稱物理活化法。上述兩種方法制得的活性炭分別為化學(xué)炭和物理炭。傳統(tǒng)的活性炭生產(chǎn) 工藝多采用氣體活化法，活化爐多選用土耙爐，活化氣體為水蒸汽與空氣的混合氣體，活化時(shí)，首先往爐內(nèi)增添木材等燃料將爐體燒至通紅，然后往爐內(nèi)加入炭化料并繼續(xù)升溫，當(dāng)爐內(nèi)溫度達(dá)到800°C以上(無測溫裝置，一般通過肉眼觀看炭化料是否通體發(fā)紅，若通體發(fā)紅則基本已達(dá)到活化點(diǎn)800°C)時(shí)，向爐內(nèi)通入水蒸汽，所述水蒸汽由鍋爐燒開后得到，然后人工用重達(dá)20公斤的鐵耙不停地翻動(dòng)料層使熾熱的炭化料與水蒸汽反應(yīng)，生成的尾氣(包括CO和H2)直接排空，最后由人工出料，將空桶放至爐外出料口，把出料口打開，用鐵耙將高溫活性炭耙至空桶內(nèi)，由于無冷卻系統(tǒng)，剛出爐的活性炭溫度很高，通體發(fā)紅，急需用水冷卻，再放于空地冷卻，當(dāng)活性炭冷卻過后，再經(jīng)人工將質(zhì)量不一的活性炭篩選開來，用磁鐵祛除活性炭中的鐵物質(zhì)，揀出殘?jiān)?，粉碎后攪拌，由化?yàn)人員檢測質(zhì)量指標(biāo)，包裝入庫。上述生產(chǎn)工藝存在以下缺陷(I)由于無法控制爐內(nèi)溫度、蒸汽流量、氧氣流量的大小，炭化料無法得到均勻的活化，產(chǎn)品得率低、產(chǎn)品質(zhì)量差且不穩(wěn)定；(2)燒鍋爐需消耗大量的燃煤，生產(chǎn)成本高，能源消耗大，無法滿足節(jié)能環(huán)保的要求；(3)尾氣排放量大，環(huán)境污染嚴(yán)重，熱能損失大；(4)工藝不連續(xù)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境差；(5)不適應(yīng)多種原料。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種得率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高且節(jié)能環(huán)保的活性炭生產(chǎn)工藝。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種活性炭生產(chǎn)工藝，包括以下步驟步驟1、將炭化料烘干后經(jīng)旋轉(zhuǎn)活化爐的爐頭進(jìn)料裝置送入爐體內(nèi)，爐體內(nèi)的溫度設(shè)為800 1000°C，爐體前三段的每段均設(shè)置有熱電偶測溫裝置和鼓風(fēng)機(jī)，所述熱電偶測溫裝置用于隨時(shí)監(jiān)控爐體相應(yīng)段的溫度，所述鼓風(fēng)機(jī)用于向爐體內(nèi)通入不同的氧氣量以維持爐體相應(yīng)段溫度的恒定；步驟2、向爐體內(nèi)通入水蒸汽與炭化料進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在3 10小時(shí)，反應(yīng)生成的尾氣經(jīng)爐尾設(shè)置的尾氣回收裝置進(jìn)行回收處理，然后主要以CO和H2的混合氣體形式引入產(chǎn)生水蒸汽的鍋爐內(nèi)以提供鍋爐燃燒所需；步驟3、反應(yīng)得到的活性炭由爐尾的出料口進(jìn)入出料冷卻器內(nèi)進(jìn)行冷卻，冷卻后粉碎、檢驗(yàn)、包裝入庫。其中，所述炭化料為經(jīng)過去鐵除渣后得到的顆粒炭化料。其中，所述炭化料在120 150°C條件下烘干至含水量小于10%后送入爐體內(nèi)。本發(fā)明具有以下有益效果1、采用旋轉(zhuǎn)活化爐進(jìn)行活化，能適應(yīng)多種不同的原料，并通過準(zhǔn)確控制爐內(nèi)溫度、蒸汽流量和氧氣流量的大小，使炭化料得到了均勻的活化，提高了產(chǎn)品得率和質(zhì)量，質(zhì)量穩(wěn)定性好，經(jīng)測算，每1. 6噸炭化料便可生產(chǎn)出I噸國家優(yōu)級(jí)品活性炭，相比傳統(tǒng)工藝下的每5噸生產(chǎn)I噸，得率大大提高；2、燃燒鍋爐所需的燃料由反應(yīng)生成的尾氣提供，充分利用了尾氣中的可燃?xì)怏wCO和H2，避免環(huán)境污染的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本和熱能損失，完全實(shí)現(xiàn)了零煤耗與零排放，經(jīng)測算，一條旋轉(zhuǎn)活化爐生產(chǎn)線一天大約可節(jié)約燃煤8噸；3、反應(yīng)得到的活性炭經(jīng)出料冷卻器進(jìn)行冷卻，很好地解決了活性炭出料溫度高、燒失率大的問題，既節(jié)省工作時(shí)間又改善了操作環(huán)境；4、整個(gè)工藝過程 連續(xù)進(jìn)行，操作方便，僅需一個(gè)轉(zhuǎn)爐工和一個(gè)鍋爐工分別監(jiān)視和控制爐體溫度、蒸汽量、氧氣量和鍋爐壓力即可，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。
具體實(shí)施例方式為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實(shí)施方式詳予說明。本發(fā)明的活性炭生產(chǎn)工藝，包括以下步驟步驟1、將炭化料烘干后經(jīng)旋轉(zhuǎn)活化爐的爐頭進(jìn)料裝置送入爐體內(nèi)，爐體內(nèi)的溫度設(shè)為800 1000°C，爐體前三段的每段均設(shè)置有熱電偶測溫裝置和鼓風(fēng)機(jī)，所述熱電偶測溫裝置用于隨時(shí)監(jiān)控爐體相應(yīng)段的溫度，所述鼓風(fēng)機(jī)用于向爐體內(nèi)通入不同的氧氣量以維持爐體相應(yīng)段溫度的恒定；其中，所述炭化料為經(jīng)過去鐵除渣后得到的顆粒炭化料，且在送入爐體內(nèi)之前，在烘干箱內(nèi)于120 150°C條件下烘干至含水量小于10%后再送入爐體內(nèi)，以避免炭化料中的水分在高溫下形成水蒸汽而提前活化，影響產(chǎn)品質(zhì)量；所述熱電偶測溫裝置安裝在爐體前三段的每段區(qū)域內(nèi)，以分別檢測各段爐體的溫度，并可通過數(shù)據(jù)傳輸線路顯示在外部的數(shù)字顯示器上以供操作人員查看，爐體前三段的溫度讀數(shù)是控制轉(zhuǎn)爐轉(zhuǎn)速、活性炭進(jìn)料量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，是控制活性炭活化質(zhì)量指標(biāo)的主要依據(jù)，當(dāng)溫度低于工藝要求所設(shè)定的溫度時(shí)，增加活性炭原料的投加量，并利用鼓風(fēng)機(jī)向爐體內(nèi)增加氧氣量來提高該段的運(yùn)行溫度，從而達(dá)到工藝要求所需的溫度，反之，當(dāng)溫度超過工藝要求所需的溫度時(shí)，為了確保旋轉(zhuǎn)活化爐的運(yùn)行安全，以及所活化的活性炭的各項(xiàng)理化指標(biāo)，必須及時(shí)降低爐體內(nèi)的運(yùn)行溫度，同時(shí)減少鼓風(fēng)機(jī)的氧氣鼓入量，加快轉(zhuǎn)爐的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，以達(dá)到工藝要求所設(shè)定的溫度，用氧氣量控制爐內(nèi)溫度、轉(zhuǎn)速，從而控制活性炭的活化質(zhì)量指標(biāo)。步驟2、向爐體內(nèi)通入水蒸汽與炭化料進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在3 10小時(shí)，反應(yīng)生成的尾氣經(jīng)爐尾設(shè)置的尾氣回收裝置進(jìn)行回收處理，然后主要以CO和H2的混合氣體形式引入產(chǎn)生水蒸汽的鍋爐內(nèi)以提供鍋爐燃燒所需；在爐體內(nèi)，炭化料借助爐體的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)而不斷翻動(dòng)并向爐尾的出料口方向緩慢移動(dòng)，與通入的水蒸汽相互沖擊形成良好的接觸而使活化更為均勻，在活化過程中，熾熱的炭化料與水蒸汽反應(yīng)，主要生成CO和H2，而CO和H2均為可燃性氣體，直接排空不僅污染環(huán)境而且熱能大量損失，通過爐尾設(shè)置的尾氣回收裝置，CO和H2被引入產(chǎn)生水蒸汽的鍋爐內(nèi)，既達(dá)到了零排放，又提供了鍋爐燃燒所需的燃料，使水蒸汽的產(chǎn)生無需消耗燃煤，大大降低了成產(chǎn)成本。步驟3、反應(yīng)得到的活性炭由爐尾的出料口進(jìn)入出料冷卻器內(nèi)進(jìn)行冷卻，冷卻后粉碎、檢驗(yàn)、包裝入庫。本發(fā)明具有以下有益效果1、采用旋轉(zhuǎn)活化爐進(jìn)行活化，能適應(yīng)多種不同的原料，并通過準(zhǔn)確控制爐內(nèi)溫度、蒸汽流量和氧氣流量的大小，使炭化料得到了均勻的活化，提高了產(chǎn)品得率和質(zhì)量，質(zhì)量穩(wěn)定性好，經(jīng)測算，每1. 6噸炭化料便可生產(chǎn)出I噸國家優(yōu)級(jí)品活性炭，相比傳統(tǒng)工藝下的每5噸生產(chǎn)I噸，得率大大提高；2、燃燒鍋爐所需的燃料由反應(yīng)生成的尾氣提供，充分利用了尾氣中的可燃?xì)怏wCO和H2，避免環(huán)境污染的同時(shí)降低了生產(chǎn)成本和熱能損失，完全實(shí)現(xiàn)了零煤耗與零排放，經(jīng)測算，一條旋轉(zhuǎn)活化爐生產(chǎn)線一天大約可節(jié)約燃煤8噸；3、反應(yīng)得到的活性炭經(jīng)出料冷卻器進(jìn)行冷卻，很好地解決了活性炭出料溫度高、燒失率大的問題，既節(jié)省工作時(shí)間又`改善了操作環(huán)境；4、整個(gè)工藝過程連續(xù)進(jìn)行，操作方便，僅需一個(gè)轉(zhuǎn)爐工和一個(gè)鍋爐工分別監(jiān)視和控制爐體溫度、蒸汽量、氧氣量和鍋爐壓力即可，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟 步驟1、將炭化料烘干后經(jīng)旋轉(zhuǎn)活化爐的爐頭進(jìn)料裝置送入爐體內(nèi)，爐體內(nèi)的溫度設(shè)為800 1000°C，爐體前三段的每段均設(shè)置有熱電偶測溫裝置和鼓風(fēng)機(jī)，所述熱電偶測溫裝置用于隨時(shí)監(jiān)控爐體相應(yīng)段的溫度，所述鼓風(fēng)機(jī)用于向爐體內(nèi)通入不同的氧氣量以維持爐體相應(yīng)段溫度的恒定； 步驟2、向爐體內(nèi)通入水蒸汽與炭化料進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在3 10小時(shí)，反應(yīng)生成的尾氣經(jīng)爐尾設(shè)置的尾氣回收裝置進(jìn)行回收處理，然后主要以CO和H2的混合氣體形式引入產(chǎn)生水蒸汽的鍋爐內(nèi)以提供鍋爐燃燒所需； 步驟3、反應(yīng)得到的活性炭由爐尾的出料口進(jìn)入出料冷卻器內(nèi)進(jìn)行冷卻，冷卻后粉碎、檢驗(yàn)、包裝入庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于所述炭化料為經(jīng)過去鐵除渣后得到的顆粒炭化料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于所述炭化料在120 150°C條件下烘干至含水量小于10%后送入爐體內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活性炭生產(chǎn)工藝，包括以下步驟1、將炭化料烘干后經(jīng)旋轉(zhuǎn)活化爐的爐頭進(jìn)料裝置送入爐體內(nèi)，爐體內(nèi)的溫度設(shè)為800～1000℃，爐體前三段的每段均設(shè)置有熱電偶測溫裝置和鼓風(fēng)機(jī)；2、向爐體內(nèi)通入水蒸汽與炭化料進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間控制在3～10小時(shí)，反應(yīng)生成的尾氣經(jīng)爐尾設(shè)置的尾氣回收裝置進(jìn)行回收處理，然后主要以CO和H2的混合氣體形式引入產(chǎn)生水蒸汽的鍋爐內(nèi)以提供鍋爐燃燒所需；3、反應(yīng)得到的活性炭由爐尾的出料口進(jìn)入出料冷卻器內(nèi)進(jìn)行冷卻，冷卻后粉碎、檢驗(yàn)、包裝入庫。本發(fā)明得率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高且節(jié)能環(huán)保。
文檔編號(hào)C01B31/10GK103058184SQ20131001916
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者江金壽 申請人:江金壽