[发明专利]一种制备颗粒活性炭的方法

说明书

技术领域

本发明涉及活性炭生产技术领域，特别是用细碎植物原料制造颗粒活性炭的方法。

背景技术

活性炭具有高度发达的孔隙结构和巨大的比表面积，其表面上还含有或人为制造的一些有机官能团，并且活性炭具有稳定的物理、化学性质，使它可以在不同温度、酸碱度及多种溶剂中发挥它出色的吸附性能、催化性能，使吸附质在孔隙内积聚和保持的能力，以及碳本身同其他物质的反应能力等。由于活性炭作为吸附剂的优异特性，在工业、农业、国防、科技、环境保护以及人民生活各项领域中得到广泛的应用；尤其我国日趋严重的环境污染，使得活性炭在治理环境污染的应用方面得到迅猛发展。活性炭已成为国民经济中一种不可或缺的、重要的工业产品。

现有技术中，以往生产活性炭的原材料来划分，一般可以分为煤质活性炭和木质活性炭。木质活性炭又包含以木材和果壳为不同原料的两类。以往我国生产木质活性炭原材料主要是薪炭林、天然次生林间伐作业的零散木材、木材加工业的剩余物，以及果壳、果核等森林副产品的废弃物。

随着对活性炭需求的增加，活性炭产量不断扩大，利用其他植物性材料生产活性炭的研究非常活跃。例如利用各种锯屑、秸秆、稻壳、剑麻杆、椰渣、薯干发酵柠檬酸废渣、玉米芯糠醛渣等生产活性炭。但这些生产工艺都添加氯化锌、磷酸等化学药剂或粘合剂，缺点是生产过程中产生的废气和废水对环境产生严重污染。如授权公告号为CN1151961C的中国发明专利“利用秸杆和锯屑制造车用活性炭的方法”中添加了氯化锌溶液；授权公告号为CN1272242C的中国发明专利“一种秸秆混合原料生产活性炭的方法”中添加了磷酸或氢氧化钾；授权公告号为CN1128100C的中国发明专利“由竹质原料制备活性炭的方法”中添加了氯化锌和双氧水。另外上述的现有技术，制备活性炭的过程中对炭化、活化阶段产生的高温尾气没有进行余热利用，不利于降低能耗和节约能源。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种以我国普遍存在的细碎植物性材料，如稻壳、木屑、竹屑等为原料制造颗粒活性炭的方法。该方法不需添加化学药剂，在降低能耗和节约能源的同时还十分有利于环保，避免对环境产生严重污染。

为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：

一种制备颗粒活性炭的方法，其主要步骤为：

①将原料稻壳、木屑或竹屑用筛子筛分；

②筛好的细碎原料放入干燥炉中干燥；

③干燥好的物料送入挤压机中，靠物料自身所含糖份将细碎物料直接挤压成型；

④成型物料送入炭化炉中炭化，炭化裂解产生的可燃性气体在炭化炉内二次燃烧，产生的高温尾气返回干燥炉作为原料干燥所用热源；

⑤炭化料经破碎、筛分获得颗粒状炭化料；

⑥颗粒状炭化料在活化炉中通过蒸汽进行活化；

⑦活化炉的尾气带动余热锅炉产生水蒸汽，水蒸汽为活化炉和后续煮洗工序及生活用汽；

⑧制成的活化料根据用户要求破碎、筛分，获得颗粒活性炭；

⑨颗粒活性炭放入清洗槽中，通过水和蒸汽进行煮洗，除去颗粒活性炭表面的浮灰；

⑩煮洗后的颗粒活性炭经过自然晾晒或干燥炉干燥为成品颗粒活性炭。

在上述方法中，所述将原料筛分包括去除其中大于10～15mm的颗粒。

在上述方法中，所述对细碎原料的干燥是将含水率＞30％的原料干燥至含水率8％以下，干燥温度不超过120℃。

在上述方法中，所述将细碎物料挤压成型的温度是150～250℃。

在上述方法中，所述成型物料送入炭化炉中炭化的温度为500～700℃。

在上述方法中，所述获得的颗粒状炭化料的粒度为2～6mm。

在上述方法中，所述活化炉中活化反应的温度为800～900℃。

在上述方法中，所述活化炉的尾气温度为600～700℃，余热锅炉产生水蒸汽600kg/h。

本发明由于采用了上述方法，炭化裂解产生的可燃性气体在炭化炉内二次燃烧，产生的高温气体返回至干燥炉，作为物料干燥用热源，有效节约了能源。活化炉的尾气带动余热锅炉产生的水蒸汽，除满足活化炉所需蒸汽外，还可以供应后续煮洗工序生产用汽及生活用汽。同现有技术相比，本发明不添加化学药剂，避免了对环境的污染，同时对炭化、活化阶段产生的高温尾气进行余热利用，可以有效的降低能耗而节约能源。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

附图为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

参看附图，本发明的实施例一：