銅藻基活性炭的生產裝置製造方法

2023-05-27 03:07:36

銅藻基活性炭的生產裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種銅藻基活性炭的生產裝置，包括炭化活化一體爐、用於進料的混合機和用於收集活性炭粗產物的收集盒，所述炭化活化一體爐包括外殼、進料口、進氣口、出料口、出氣口、可控加熱套和可編程邏輯控制器，混合機位於所述進料口上方，所述進氣口與惰性氣體充氣管連通，所述收集盒位於所述出料口下方，所述出氣口與Y型過濾器進口連通，所述Y型過濾器出口與旋風分離器的進口連通，所述旋風分離器的出口與分氣缸進氣口連通，收集盒位於所述旋風分離器的下方。本實用新型突破了傳統木質、煤炭原料的限制，開闢了銅藻綜合利用的新方式,降低了活性炭的生產成本且減少了生產過程中因煙氣排放所帶來的熱腐蝕、環境汙染和熱源浪費等現象。
【專利說明】銅藻基活性炭的生產裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種活性炭的生產裝置，尤其是一種以銅藻為原料製備銅藻基活性炭的生產裝置。
【背景技術】
[0002]活性炭因其具有發達的孔隙結構、巨大的比表面積、豐富的表面官能團和穩定的化學性質等優點而得到廣泛應用，其生產原料主要有煤炭、木質和工業產品及工農業廢料，傳統原料來源受到資源、能源和環境等問題的限制，一方面制約了活性炭的生產規模，另一方面導致活性炭生產成本較高，因此尋找新的活性炭原料具有重要意義。
[0003]大量研究表明，大型海藻具有良好的重金屬及有機汙染物的吸附性能，具備較高的纖維素含量，且生長速度快、產量大、易於收割、不與糧食爭地等優勢，因而在活性炭製備領域極具潛力。

【發明內容】

[0004]為了克服傳統活性炭獲取設備成分複雜、成本高的不足，本實用新型提供一種成分簡單、降低生產成本的利用銅藻製備銅藻基活性炭的裝置。
[0005]本實用新型採用的技術方案是:
[0006]銅藻基活性炭的生產裝置，包括炭化活化一體爐、用於進料的混合機和用於收集活性炭粗產物的收集盒，所述炭化活化一體爐包括外殼、進料口、進氣口、出料口和出氣口，混合機位於所述進料口上方，所述進氣口與惰性氣體充氣管連通，所述收集盒位於所述出料口下方，所述出氣口與Y型過濾器進口連通，所述Y型過濾器出口與旋風分離器的進口連通，所述旋風分離器的出口與分氣缸進氣口連通，收集盒位於所述旋風分離器的下方，其特徵在於所述炭化活化一體爐還包括可控加熱套和可編程邏輯控制器。
[0007]所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於所述可編程邏輯控制器位於所述加熱套內。
[0008]所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於所述炭化活化一體爐內壁設有星型刮刀。
[0009]所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於所述炭化活化一體爐內設有多層攪拌器和電機。
[0010]所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於所述分氣缸設有測溫孔。
[0011]所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於所述分氣缸裝有壓力表。
[0012]本實用新型採用銅藻作為活性炭的製備原料，突破了傳統木質、煤炭原料的限制，並且開闢了銅藻綜合利用的新方式。
[0013]本實用新型可以降低活性炭的成本低且可以減少生產過程中煙氣排放所帶來的熱腐蝕、環境汙染和熱源浪費。
[0014]本實用新型採用對化學活化後的活性炭進一步進行氧化改性、高溫熱處理，活性炭表面羧基、酚羥基、內酯基等酸性含氧官能團含量顯著提高，本實用新型發現在經適當條件下高溫處理一定時間之後，原先由於氧化而導致的孔道被堵塞現象得較好改善，使得製成的活性炭與其與現有技術相比具有比表面積高、特定吸附性能強和灰分含量低等優點，特別適用於含重金屬離子廢水的淨化吸附，同時，也可以用於其它氣體的吸附淨化過程。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是銅藻基活性炭的生產裝置結構圖。
[0016]圖2是銅藻製備活性炭的工藝流程示意圖。
[0017]圖中:I為炭化活化一體爐，2為可編程邏輯控制器，3為混合機，4為惰性氣體充氣管，5為收集活性炭粗產物的收集盒，6為Y型過濾器進口，7為旋風分離器的進口連通，8為收集固體廢棄物的收集盒，9為分氣缸，10為多層攪拌器，11為電機。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示銅藻基活性炭的生產裝置，包括炭化活化一體爐1、用於進料的混合機3和用於收集活性炭粗產物的收集盒5，所述炭化活化一體爐I包括外殼、進料口、進氣口、出料口和出氣口，混合機3位於所述進料口上方，進氣口與惰性氣體充氣管4連通，收集盒5位於所述出料口下方，出氣口與Y型過濾器6進口連通，Y型過濾器6出口與旋風分離器7的進口連通，旋風分離器7的出口與分氣缸9進氣口連通，收集盒8位於旋風分離器7的下方，炭化活化一體爐I還包括可控加熱套和可編程邏輯控制器2，可編程邏輯控制器2位於所述加熱套內，炭化活化一體爐I內壁設有星型刮刀、多層攪拌器10和電機11、分氣缸9，分氣缸9內設有測溫孔和壓力表。
[0019]下面給出本實用新型的5個實施例。
[0020]實施例1:
[0021]將採集於浙南溫州海域的銅藻，簡單風乾後用自來水洗滌去除鹽分、雜質，接著用去離子水洗滌數次後浙幹，在100°c下烘24h至恆重。乾燥的銅藻再進行粉碎，篩選出20?40目的粉末。稱取IOg乾燥銅藻粉末，加入IOOmL質量分數為50%的氯化鋅溶液，25°C下攪拌2h。然後將浸潰混合物轉移至圖1所示裝置中，在流量120L.的氮氣保護下，以IO0C.HiirT1的速率升溫至500°C，活化lh。活化得到的樣品用Imol.L—1的HCl溶液煮沸30min，繼續用煮沸HCl溶液洗滌數次，用95 °C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重，得到產物K1。
[0022]向Ig產物中加入10mL10%的沸騰硝酸溶液，25°C靜置氧化2h。氧化的樣品用95°C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重，得到產物將產物B1放入300°C的馬弗爐進行高溫熱處理2h，即得到活性炭產品Q。
[0023]實施例2:
[0024]將採集於浙南溫州海域的銅藻，簡單風乾後用自來水洗滌去除鹽分、雜質，接著用去離子水洗滌數次後浙幹，在100°C下烘24h至恆重。乾燥的銅藻再進行粉碎，篩選出20?40目的粉末。稱取IOg乾燥銅藻粉末，加入IOOmL質量分數為50%的氯化鋅溶液，25°C下攪拌10h。然後將浸潰混合物轉移至真空管式爐中，在流量100L 的氮氣保護下，以20°C.miiT1的速率升溫至600°C，活化3h。活化得到的樣品用Imol.L—1的HCl溶液煮沸30min，繼續用煮沸HCl溶液洗滌數次，用95 °C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重，得到產物A2。
[0025]向Ig產物中加入10mL20%的沸騰硝酸溶液，25°C靜置氧化lh。氧化的樣品用95°C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重，得到產物B2。將產物B2放入400°C的馬弗爐進行高溫熱處理3h，即得到活性炭產品C2。
[0026]實施例3: [0027]將採集於浙南溫州海域的銅藻，簡單風乾後用自來水洗滌去除鹽分、雜質，接著用去離子水洗滌數次後浙幹，在100°C下烘24h至恆重。乾燥的銅藻再進行粉碎，篩選出20~40目的粉末。稱取IOg乾燥銅藻粉末，加入IOOmL質量分數為30%的氯化鋅溶液，25°C下攪拌10h。然後將浸潰混合物轉移至真空管式爐中，在流量150L 的氮氣保護下，以30°C.miiT1的速率升溫至600°C，活化lh。活化得到的樣品用Imol.L—1的HCl溶液煮沸30min，繼續用煮沸HCl溶液洗滌數次，用95 °C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重，得到產物A3。
[0028]向Ig產物中加入10mL10%的沸騰硝酸溶液，25°C靜置氧化3h。氧化的樣品用95°C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重，得到產物B3。將產物B3放入500°C的馬弗爐進行高溫熱處理2h，即得到活性炭產品C3。
[0029]實施例4:
[0030]將採集於浙南溫州海域的銅藻，簡單風乾後用自來水洗滌去除鹽分、雜質，接著用去離子水洗滌數次後浙幹，在100°c下烘24h至恆重。乾燥的銅藻再進行粉碎，篩選出20~40目的粉末。稱取IOg乾燥銅藻粉末，加入IOOmL質量分數為50%的磷酸溶液，25°C下攪拌10h。然後將浸潰混合物轉移至真空管式爐中，在流量100L -h-1的氮氣保護下，以10°C ^irT1的速率升溫至400°C，活化lh。活化得到的樣品用Imol -1的HCl溶液煮沸30min，繼續用煮沸HCl溶液洗滌數次，用95°C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重,得到產物A4。
[0031]向Ig產物中加入10mL30%的沸騰硝酸溶液，25°C靜置氧化2h。氧化的樣品用95°C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重，得到產物B4。將產物B4放入400°C的馬弗爐進行高溫熱處理lh，即得到活性炭產品C4。
[0032]實施例5:
[0033]將採集於浙南溫州海域的銅藻，簡單風乾後用自來水洗滌去除鹽分、雜質，接著用去離子水洗滌數次後浙幹，在100°c下烘24h至恆重。乾燥的銅藻再進行粉碎，篩選出20~40目的粉末。稱取IOg乾燥銅藻粉末，加入IOOmL質量分數為30%的磷酸溶液，25°C下攪拌10h。然後將浸潰混合物轉移至真空管式爐中，在流量100L -h-1的氮氣保護下，以20°C ^irT1的速率升溫至400°C，活化2h。活化得到的樣品用Imol -1的HCl溶液煮沸30min，繼續用煮沸HCl溶液洗滌數次，用95°C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重,得到產物A5。
[0034]向Ig產物中加入10mL20%的沸騰硝酸溶液，25°C靜置氧化3h。氧化的樣品用95°C的去離子水洗滌至pH不變為止，然後在100°C下烘24h至恆重，得到產物B5。將產物B5放入300°C的馬弗爐進行高溫熱處理2h，即得到活性炭產品C5。
[0035]以上所述僅為本實用新型的較佳實例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種銅藻基活性炭的生產裝置，包括炭化活化一體爐(I)、用於進料的混合機(3)和用於收集活性炭粗產物的收集盒(5)，所述炭化活化一體爐(I)包括外殼、進料口、進氣口、出料口和出氣口，混合機(3)位於所述進料口上方，所述進氣口與惰性氣體充氣管(4)連通，所述收集盒(5)位於所述出料口下方，所述出氣口與Y型過濾器(6)進口連通，所述Y型過濾器(6)出口與旋風分離器(7)的進口連通，所述旋風分離器(7)的出口與分氣缸(9)進氣口連通，收集盒(8)位於所述旋風分離器(7)的下方，其特徵在於:所述炭化活化一體爐(1)還包括可控加熱套和可編程邏輯控制器(2)。
2.如權利要求1所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於:所述可編程邏輯控制器(2)位於所述加熱套內。
3.如權利要求1所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於:所述炭化活化一體爐(I)內壁設有星型刮刀。
4.如權利要求1所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於:所述炭化活化一體爐(I)內設有多層攪拌器(10)和電機(11)。
5.如權利要求1所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於:所述分氣缸(9)設有測溫孔。
6.如權利要求1所述銅藻基活性炭的生產裝置，其特徵在於:所述分氣缸(9)裝有壓力表。
【文檔編號】C01B31/12GK203411332SQ201320467892
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年8月1日 優先權日:2013年8月1日
【發明者】王祁寧, 曾淦寧, 艾寧, 周鴻豔 申請人:浙江工業大學