[发明专利]一种磷酸法活性炭的清洁生产方法

说明书

本发明提供一种磷酸法活性炭的清洁生产方法，属于活性炭生产技术领域。其方法是通过改变炭、活化过程的工艺及供热方式，大幅度降低炭、活化尾气量，然后采用高温燃烧方式回收利用炭、活化尾气中可燃性物质，实现净化处理尾气中有机物。并通过构建新型热能系统，达到系统自身热量平衡。本发明采用高浓度磷酸作为活化助剂，减少活化助剂带入的水量，同时采用梯度多段供热的方式，提高热能利用效率，实现炭、活化尾气量大幅度减少。通过多种工艺技术的结合，使得本发明磷酸法活性炭生产工艺实现尾气清洁处理，减少尾气排放量，同时充分回收尾气中的热能，提高热效率、降低单位能耗及提高产品吸附性能及得率高的优点。

技术领域

本发明属于活性炭生产技术领域，具体涉及一种磷酸法活性炭的清洁生产方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

传统的磷酸法活性炭采用常规浓度(45-55％)磷酸作为活化助剂，活化助剂带水较多，炭活化过程需较多热能蒸发活化助剂中的水。同时生产供热采用质量低档的农林“三剩物”燃料燃烧供热，在炉头或炉尾配燃烧室，燃烧的高温热风配风降温至600-700℃送至炭活化炉供热。此方法需要配大量新鲜空气，热能利用效率低，炭活化尾气量大。

常规的磷酸法活性炭生产过程中的炭活化尾气，需要采用水膜喷淋除尘、吸收法除尘、电除尘等多种除尘配套处理，处理设备复杂、电耗成本高、余热回收利用效率低，处理过程还产生焦油等固废，且尾气中依然存在小分子有机物质、气溶胶，磷酸等化学药剂回收困难。

发明内容

本发明的目的是要提供一种磷酸法活性炭的清洁生产方法，以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种磷酸法活性炭的清洁生产方法，包括以下步骤：

1)原料预处理：生物质原料经旋转初筛、干燥、气流筛筛分后，将高浓度磷酸与生物质原料进行搅拌混合，得到混合料；

2)炭活化处理：将步骤1)得到的混合料送至炭活化一体回转炉，在炭活化一体回转炉中分段分区域通入燃气进行燃烧供热，得到活化料，炭活化尾气进行尾气处理；

3)炭活化尾气处理：将步骤2)得到的炭活化尾气通入尾气燃烧炉，通入可燃气体进行燃烧，燃烧尾气与干净空气进行换热，换热得到的热风作为炭活化的补充热风、活性炭原料、成品干燥热风进行利用，达到系统自身热量平衡。换热后进入尾气进入尾气处理系统浓缩喷淋除雾塔回收得到干净磷酸；

4)活化料后置处理：将步骤2)得到的活化料从活化炉尾部出料，然后配浆后依次进行磷酸梯度回收、热水洗涤、干燥、研磨、除铁、筛分，得到磷酸法粉末活性炭。

优选的，步骤1)催化剂为质量浓度60～80％高浓度磷酸。

优选的，步骤2)中炭活化一体回转炉采用炭化段和活化段两段式连体回转炉，一体回转炉中各区域温度为：

炭化升温区：250～350℃，炭化区：350～400℃，活化升温区：400～550℃，活化保温区：500～550℃，降温区：350～450℃；炭化时间60～120min，活化时间30～90min。分区分段供热调控炭活化温度、时间，以确保炭活化过程符合生物质热解规律，提高生物质组分转为固定碳的得率，同时调节孔隙结构分布，得到高亚兰、高比表面积的活性炭。

进一步的，步骤3)中尾气燃烧温度800～1100℃，燃烧后氧含量小于10％，换热后空气温度为350～650℃，回用于原料干燥、成品干燥、炭活化补热，达到系统自身热量平衡。

进一步的，换热后尾气进入3个或3个以上串联喷淋除雾塔浓缩、回收磷酸，喷淋除雾塔采用串联连接，下进上出的形式，喷淋塔内具有除雾格栅层，处理后的尾气温度为60～100℃。