[发明专利]一种物理活化法获得活性炭的工艺

说明书

本发明涉及一种物理活化法获得活性炭的工艺，包括如下步骤：S1、粉碎：通过粉碎机将木材经撕裂、粉碎为木屑；S2、烘干：经输送机将粉碎后的木屑送入烘干炉中进行烘干；S3、炭化：烘干后的木屑经螺旋输送机送入炭化装置内，通过燃烧系统对炭化装置进行热传导加热，成炭；S4、出炭：将成炭冷却，充分冷却后得基质炭；S5、制备活性炭：将基质炭置于物理活化装置内，向物理活化装置内输送水蒸汽，使基质炭与水蒸汽直接接触，水蒸汽破坏基质炭的细胞结构，使基质炭形成无数的纳米级孔隙结构，即得活性炭。

技术领域

本发明属于活性炭制备技术领域，具体涉及一种物理活化法获得活性炭的工艺。

背景技术

活性炭具有化学稳定性好、比表面积大等优点，在吸附、分离、催化等领域具有广泛的应用，其制备主要是通过木炭、木屑、椰壳、果核、聚合物、煤以及重质石油等经炭化活化而制得，其中活化过程对于活性炭的孔道结构有着重要的影响，并最终决定了材料在目标应用领域的性能优劣。

把化学活化是把化学药品活化法引进到粒状炭生产过程中来，通过化学试剂与碳材料发生一系列的交联或缩聚反应，进而创造出丰富微孔是目前化学法制造活性炭的常用手段，化学活化优点是活化时间短、活化温度低，但是，大量化学试剂的使用提高了制备成本，高温下对设备有较强腐蚀作用，在洗涤过程中需要大量水，这些废水经过复杂处理工艺后才能达到环保排放要求，且活化剂消耗大，回收率低，产生的废水废气对环境造成危害。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种节能环保、节约成本的物理活化法获得活性炭的工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种物理活化法获得活性炭的工艺，包括如下步骤：

S1、粉碎：通过粉碎机将木材经撕裂、粉碎为木屑；

S2、烘干：经输送机将粉碎后的木屑送入烘干炉中，烘干温度为200℃～250℃，烘干时间15～30min；

S3、炭化：烘干后的木屑经螺旋输送机送入炭化装置内，通过燃烧系统对炭化装置进行热传导加热，炭化装置的温度为560℃～750℃，炭化时间20～30min，成炭；

S4、出炭：将成炭冷却至25℃～30℃，充分冷却后再将成炭粉碎成炭粉；

S5、制备活性炭：将炭粉置于物理活化装置内，向物理活化装置内输送入800℃～900℃的水蒸汽，使炭粉与水蒸汽直接接触，水蒸汽破坏炭粉的细胞结构，使炭粉形成无数的纳米级孔隙结构，即得活性炭。

进一步的，所述炭化装置包括炭化炉和包裹于炭化炉外部的隔热砖墙壁，所述炭化炉和隔热砖墙壁之间具有空腔。

进一步的，所述燃烧系统包括燃烧炉和蒸汽炉，所述燃烧炉的输出端连接蒸汽炉，所述蒸汽炉连接炭化炉和隔热砖墙壁之间的空腔。

进一步的，S2中，烘干后的木屑含水率为15～20％。

进一步的，S4中，成炭冷却采用水冷螺旋进行四级冷却。

进一步的，所述物理活化装置包括依次连接的进料螺旋、鼓风机和活化转筒。

进一步的，所述进料螺旋连接水冷螺旋的出口端。

进一步的，所述燃烧装置连接炭化装置和物理活化装置，所述炭化装置连接物理活化装置，所述炭化装置向物理活化装置内送入炭粉，所述燃烧系统向物理活化装置内输送水蒸汽。

一种制备活性炭的系统，包括粉碎机、输送带、烘干炉、炭化装置、燃烧装置和物理活化装置，所述粉碎机、输送带、烘干炉、炭化装置和物理活化装置依次连接，所述燃烧装置连接烘干炉、炭化装置和物理活化装置。