[发明专利]一种木质颗粒活性炭原料的人工造粒方法

说明书

技朮领域

本发明涉及活性炭生产领域，特别涉及一种木质颗粒活性炭原料的人工造粒方法。

背景技朮

出于运输、储存、使用的方便性考虑，颗粒状活性炭比粉末状活性炭更受市场欢迎，可是天然材料中仅果壳，主要是椰子壳才可以生产不定型颗粒状活性炭，资源受到限制，于是需要通过人工造粒扩大木质颗粒活性炭原料的来源。为了改进采用外源粘合剂人工造粒带来颗粒状活性炭机械强度与比表面积之间矛盾，提出了采用原料木粉自身溶出物作粘合剂的人工造粒方法；发明专利“种木质颗粒状溶剂回收用活性炭的制造方法”(021229740)，“木质车用活性炭及其制备方法”(031254748)，“低温定向制备高比表面积木质颗粒活性炭的方法”(2011100331458)都提出了利用氯化鋅，磷酸，还可以加入盐酸，硫酸使原料木粉中木质素酸水解糖化溶出作粘合剂的人工造粒方法，都比较好地获得高机械强度与高比表面积人工造粒木质活性炭；但这都仅适用于化学法制备木质活性炭。

发明内容

本发明目的在于提供种可物理法制备的木质颗粒活性炭原料的人工造粒方法，即一种不用加入氯化锌、磷酸、盐酸、硫酸等強酸性物质进行酸水解糖化反应的木质颗粒活性炭原料的人工造粒方法，其特征是利用高沸醇溶出原料木粉中木质素作粘合剂实现木质颗粒活性炭原料的人工造粒方法；

本发明所述高沸醇是指沸点高于180℃的醇类，工业上常用的有丁二醇、丙二醇、乙二醇；

本发明所述原料木粉是指同时含纤维素与木质素的生物质材料，工业上常用的有松木、杉木、竹子、阔叶杂木、果壳、农作物桔杆；

有益效果

避免了氯化锌、磷酸、盐酸、硫酸等強酸性物质对设备腐蚀与环境污染，填补了采用原料木粉预先人工造粒物理法制备木质颗粒活性炭的空白。

附图说明

图1是利用高沸醇溶出原料木粉中木质素作粘合剂实现木质颗粒活性炭原料的人工造粒工艺流程图。

具体实施方式

如图1所示，利用高沸醇溶出原料木粉中木质素作粘合剂实现木质颗粒活性炭原料的人工造粒工艺流程如下所述：

a)选备料：选取已分筛除杂除铁的原料木粉，原料木粉10-40目，含水率10-20％；

所述原料木粉指同时含纤维素与木质素的生物质材料，工业上常用的有松木、杉木、竹子、阔叶杂木、果壳、农作物桔杆，

b)细粉碎：将上述已选备原料木粉采用公知结构的木粉粉碎机细粉碎至100-120目，

c)捏合：将已粉碎至100-120目细木粉移入公知结构的捏合机，按质量比细木粉∶高沸醇溶剂＝1∶0.5-2加入高沸醇溶剂；

所述高沸醇是指沸点高于180℃的醇类，工业上常用的有丁二醇、丙二醇、乙二醇；

高沸醇溶剂中按质量比高沸醇∶水＝0.7-0.9∶0.3-0.1；

细木粉与高沸醇溶剂在捏合机中被加热至150-180℃，连续捏合0.2-2.0小时，至细木粉中木质素充分溶出，使细木粉与高沸醇溶剂混合料具备公知可成型的粘度；

d)挤出造粒：将经捏合已具备公知可成型的粘度的细木粉与高沸醇溶剂混合料移入公知结构的螺杆挤出造粒机，挤出造粒成颗粒料；

改变公知的挤出筛板孔径与旋切刀距可生产不同直径与长度颗粒料；

e)真空干燥：由螺杆挤出造粒机挤出颗粒料，通过封闭管道直接进入公知結构的浆叶式真空干燥机，

在150-200℃，0.02-0.09MPa环境下，0.5-2.0h，被干燥固化；

已干燥固化颗粒料即可作为公知工艺物理法生产木质颗粒活性炭的原料；

f)回收利用：从浆叶式真空干燥机抽出的气相高沸醇，由真空泵，经冷井冷却成液相，通过公知三效蒸馏脱水后回收利用。

实施例1

选用杉木粉作为原料木粉，1，4-丁二醇(沸点190℃)作高沸醇溶剂；经选备料，细粉碎，捏合，挤出造粒，真空干燥即可获得一种可物理法制备的木质颗粒活性炭原料，高沸醇经冷井冷却回收利用。