[发明专利]一种高压水蒸气制备活性炭工艺

说明书

本发明公开了一种高压水蒸气制备活性炭工艺，涉及制备活性炭技术领域，包括以下步骤：S1、将生物炭原料从顶部依次经过预热仓、活化炉和冷却室，完成预热、活化和冷却过程，实现活性炭的制备；S2、在预热仓中，生物炭预热的热量来自于高温热风炉中产生的高温烟气，通过间壁式换热对预热仓中的生物炭进行预热。本发明通过同步对活化炉进行间壁式加热，增加活化炉的压力；较大的活化压力，能够迫使水蒸气进入到生物炭的内部，提高水蒸气对活性炭的活化效果；同时，相比使用磷酸、氯化锌、碳酸钾等化学法而言，利用本发明提出的高压水蒸气法，还具有显著的环保优势。

技术领域

本发明涉及制备活性炭技术领域，尤其涉及一种高压水蒸气制备活性炭工艺。

背景技术

传统的活性炭制备方法之一，是在较高的温度下(800℃)，使水蒸气作为活化剂，将水蒸气通入到活性炭中，促使水蒸气与生物炭中的活性组分发生化学反应，对生物炭进行“造孔”，实现活性炭的制备。该工艺过程存在两个问题：一是水蒸气与生物炭中活性组分发生化学反应的活化能较大，意味着水蒸气本身并不是优良的活化剂；二是在常压下，水分子难以进入到生物炭的内部，也就意味着水分子主要在生物炭的表面与活性组分进行反应，或者说，水蒸气的“造孔”能力较弱，为此我们设计出了一种高压水蒸气制备活性炭工艺来解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高压水蒸气制备活性炭工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高压水蒸气制备活性炭工艺，包括生物炭、水蒸气发生器、高温热风炉、电磁阀、物料提升机、缓冲料仓、生物炭落料阀、预热仓、预热炭落料阀、活化炉、高温活性炭落料阀、冷却室、活性炭落料阀、活性炭提升机、活性炭装包、水泵、冷却水塔、喷淋塔、喷淋泵、污水罐、活化尾气、引风机、烟囱，其中，

所述物料提升机的出料端设置在缓冲料仓的上方，所述缓冲料仓、活化炉、冷却室与活性炭提升机依次连接，所述预热仓一侧的输出端与引风机和烟囱连接，所述活化炉一侧的输入端与高温热风炉和水蒸气发生器连接，所述活化炉一侧的输出端与喷淋塔连接；所述喷淋塔上连接有第一循环管路和喷淋泵，所述喷淋塔底部的输出端与污水罐连接，所述冷却室上连接有第二循环管路，所述冷却水塔和水泵依次安装在第二循环管路上；

一种高压水蒸气制备活性炭工艺，包括以下步骤：

S1、将生物炭原料从顶部依次经过预热仓、活化炉和冷却室，完成预热、活化和冷却过程，实现活性炭的制备；

S2、在预热仓中，生物炭预热的热量来自于高温热风炉中产生的高温烟气，通过间壁式换热对预热仓中的生物炭进行预热；

S3、在活化炉中，活化过程的热量来自于高温热风炉中产生的高温烟气，通过间壁式换热对活化炉中活性炭的活化过程提供必要的热量；同时，通过水蒸气发生器为活化炉中活性炭的活化提供高压水蒸气；

S4、活化炉的密封通过两个落料阀、两个水蒸气电磁阀的关闭来实现；

S5、冷却室中活性炭的冷却，通过间壁式冷却实现。

优选的，所述生物炭落料阀安装在缓冲料仓和预热仓之间，所述预热炭落料阀安装在预热仓和活化炉之间，所述高温活性炭落料阀安装在活化炉和冷却室之间，所述活化炉与水蒸气发生器和喷淋塔之间均安装电磁阀。

优选的，所述污水罐的顶端与引风机之间连接有管道，所述活化尾气流动在管道内部。

优选的，所述步骤S1中，所述生物炭在重力作用下依次经过预热仓、活化炉和冷却室，整个过程为半连续式生产。

优选的，所述步骤S2中，生物炭在预热仓内的停留时间为30～300min，其离开预热仓的温度为200～600℃。