[发明专利]氧炭化法工业化煤制活性炭的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备煤制活性炭的工艺，尤其涉及一种氧炭化法工业化煤制活性炭的方法及系统。

背景技术

活性炭是一种多孔性炭素材料，具有丰富的孔隙结构和巨大比表面积，被广泛应用于吸附、分离、催化和电子等诸多领域，特别在环境保护水处理和气体处理方面活性炭质材料用于烟气净化的特点是能同时脱除烟气中的多种污染物，如SO₂、NO_x、烟尘粒子、汞、二噁英、吠喃、重金属、挥发性有机物及其他微量元素等。

现有技术中，制备煤制活性炭的工艺，在保证活性炭制品的吸附性能和产品得率的前提下，很难实现大规模工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种既能提高活性炭制品的吸附性能和产品得率，又可以实现大规模工业化生产的氧炭化法工业化煤制活性炭的方法及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的氧炭化法工业化煤制活性炭的方法，包括步骤：

首先，将煤粉压块制成的成型料与氧化空气发生氧化反应生成氧化料；

之后，将所述氧化料进行炭化处理生成炭化料；

然后，将所述炭化料经过冷却和活化处理后制成的活性炭制品。

本发明的用于实现上述的氧炭化法工业化煤制活性炭的方法的系统，包括外热式氧化炉及其燃烧系统、外热式炭化炉及其燃烧系统、冷却和活化处理系统；

将煤粉压块制成的成型料送入所述外热式氧化炉，外热式氧化炉生成的氧化料再进入所述外热式炭化炉，所述外热式炭化炉生成的炭化料进入冷却和活化处理系统。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供的氧炭化法工业化煤制活性炭的方法及系统，由于在活性炭的预处理工序中，采用氧化工艺和炭化工艺两道工序，氧化工艺主要起干燥和氧化作用，去除压块成型料中的水分和部分挥发份，并对成型料表面进行氧化，使活性炭制品的吸附性能和产品得率得到提高，可以实现大规模工业化生产。

附图说明

图1为本发明的氧炭化法工业化煤制活性炭的方法的物料工艺流程示意图；

图2为本发明的氧炭化法工业化煤制活性炭的系统原理示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的氧炭化法工业化煤制活性炭的方法，其较佳的具体实施方式如图1所示：

包括步骤：

首先，将煤粉压块制成的成型料与氧化空气发生氧化反应生成氧化料；

之后，将所述氧化料进行炭化处理生成炭化料；

然后，将所述炭化料经过冷却和活化处理后制成的活性炭制品。

所述的氧化空气采用经加热后的环境空气或添加空气后的热烟气。

所述氧化反应起干燥和氧化作用，用于去除所述成型料中的水分和部分挥发份，并对所述成型料表面进行氧化；

所述炭化处理用于将所述氧化料制成半焦，将所述氧化料中的挥发份降低至22.0％以下，将所述氧化料的粒度分布范围控制在10～0.425mm。

本发明的用于实现上述的氧炭化法工业化煤制活性炭的方法的系统，其较佳的具体实施方式如图1所示：

包括外热式氧化炉及其燃烧系统、外热式炭化炉及其燃烧系统、冷却和活化处理系统；

将煤粉压块制成的成型料送入所述外热式氧化炉，外热式氧化炉生成的氧化料再进入所述外热式炭化炉，所述外热式炭化炉生成的炭化料进入冷却和活化处理系统。

所述外热式氧化炉和外热式炭化炉均为外热式回转窑。

所述的外热式回转窑的内部设置抄板，用于降低压块成型料的破损率。

所述的外热式回转窑采用分段加热，使物料的温度实现线形升温。

所述外热式炭化炉排放的烟气作为所述外热式氧化炉的部分热源；

所述外热式氧化炉排放的烟气作为所述外热式炭化炉的部分热源，多余的烟气作为磨煤机的惰性气体使用。

本发明在炭化处理的基础上，提出通过氧化工艺，实现提高活性炭制品的吸附率和产品得率的要求，可以实现大规模工业化生产，是一种高效、经济的大规模工业化煤制活性炭装置的氧炭化系统预处理方法，在实现大规模工业化生产下活性炭制品的吸附率和产品得率得到提高，并能够实现节约能源，降低生产成本。

下面通过具体实施例对本发明进行详细的描述：

本发明主要由外热式氧化炉、外热式炭化炉、焚烧炉、换热器、加热系统及配套系统组成，按照以下步骤实现：