一種竹質活性炭的製備方法
2023-05-12 11:19:06
專利名稱：：一種竹質活性炭的製備方法
技術領域：
：本發明涉及一種活性炭的製備方法，尤其是涉及一種竹質活性炭的製備方法。
背景技術：
：目前，用竹質原料生產的活性炭是將竹質原料乾餾後將其破碎成需要的粒度，然後將其直接進行活化，得到不定型顆粒活性炭或將此顆粒炭磨粉生產粉狀炭，按目前的工藝生產的竹質顆粒活性炭存在下述弊端首先強度很低因而在使用過程中很易產生粉料，以致造成活性炭本身的損失和影響使用工藝的穩定性；其次是堆積比重輕使得活性炭在液相環境下使用存在很嚴重的漂浮現象，限制了竹質活性炭的應用範圍；最後活性炭的吸附性能的提高受製備工藝的影響很大，不能生產出高檔次的活性炭產品；而且現有工藝生產活性炭的不但材料消耗高，而且資源利用率低下。
發明內容本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種工藝方法簡單、獨特、使得活性炭具有很高的強度和適合的堆積比重、比表面積大、孔隙結構分布均勻、能大大降低了活性炭產品中的雜質含量，提高了產品的品質的一種竹質活性炭的製備方法。本發明通過如下方式實現一種竹質活性炭的製備方法，其特徵是它包括如下步驟-a.原料準備；b.乾餾將竹片進行乾餾，得到灰份小於4%、固定碳大於70%、揮發份小於25%的炭化料；C.破碎、磨粉將乾餾後的炭化料破碎，破碎後的物料顆粒小於30X30mm，然後用磨粉機磨至細度達到200目；d.捏合、成型按炭粉煤焦油水=100:3438:816的重量份數，先將炭粉倒入捏合鍋內開動機器，然後加入煤焦油，待充分攪拌後，再將水加入其中，繼續攪拌，有效攪拌時間為15—25分鐘，整個捏合過程中其溫度保持在45—60IV然後液壓成型，壓條採用兩次成型的工藝；e.炭化將上述成型的物料在炭化爐內炭化，炭化爐頭溫度450-540。C，爐尾溫度240-300。C;f.活化將上述炭化後的物料採用水蒸汽活化法進行活性炭的活化，活化爐活化帶溫度控制在850-920°C;g.酸洗；所述原料準備是選用廢毛竹、竹根為原料，用機械將其分解成小的竹片；在所述捏合、成型工序中加入的煤焦油，其瀝青含量大於55%，捏合鍋為用帶夾套可以用蒸汽加熱的設備，採用液壓機做為成型設備，壓條採用兩次成型的工藝，第一次成型壓力控制在16-22MPa，第二次成型壓力控制在16-22MPa;所述炭化爐為廻轉式炭化爐，炭化料的技術指標要求如下灰份〈5.0%、揮發份7.0-11.0%、強度>90.0%、水容量〉30.0%;所述活化設備為斯列普活化爐或轉爐；所述炭化料用鄂式破碎機破碎；所述酸洗是用濃度為5.0%鹽酸溶液對生產的活性炭進行酸洗。本發明有如下效果1)工藝過程獨特本發明選用廢毛竹、竹根為原料，用機械將其分解成小塊後乾餾原料。乾餾原料的術語一炭化料。炭化料經破碎、制粉後加入一定比例的煤焦油、水，在一定溫度下混合，然後將混合物模壓成條，再將壓條炭化，生成炭化物。最後活化該炭化物生成孔隙發達的活性炭。也可將製備的活性炭繼續酸洗或破碎加工，生產出高檔的、不同粒度的活性炭產品。2)產品活化均勻，比表面積大、孔隙發肓均勻本發明通過控制活化工藝參數，活性炭可達到如下性能。complextableseeoriginaldocumentpage15說明活性炭的平均孔徑2.4nm.，比表面積可以達到1300m2/g.本發明採用斯列普活化爐或轉爐進行產品的活化，產品活化均勻，比表面積大、孔隙發肓均勻；有利於準確地控制產品的技術指標，生產出不同檔次的產品；3)大大降低了活性炭產品中的雜質含量，提高了產品的品質，拓展了產品的應用範圍本發明通過用鹽酸溶液對生產的活性炭進行酸洗，可以去除活性炭中50%的灰辯，能夠大大降低活性炭的鐵含量。鹽酸溶液的濃度按5.0%來配製。酸洗後活性炭產品的性能complextableseeoriginaldocumentpage15對活性炭進行酸洗，大大降低了活性炭產品中的雜質含量，提高了產品的品質，拓展了產品的應用範圍。4)本發明所製備的活性炭採用將乾餾的炭化料經磨粉後配入煤焦油做為粘結劑，進行二次成型，使得活性炭具有很高的強度和適合的堆積比重；比表面積大，孔隙結構分布均勻；活性炭的吸附指標可以在很廣的範圍內進行調整，且活性炭的強度隨著其吸附指標的提高不會有明顯的降低；經酸洗後的產品的灰份降到很低的水平，鐵含量小於200PPM;同時，此產品是利用廢棄原料生產的且生產此產品的物耗低。本發明所製備的活性炭產品各項性能優於現有工藝下生產的產品，產品可廣泛用於氣相吸附和液相吸附環境，在水處理、溶劑回收和作為催化劑載體方面，應用前景廣闊；5)本發明所製備的活性炭產品經酸洗後灰份小於5.0%，強度大於95%,四氯化碳值大於卯％，鐵含量小於200PPM，碘值大於1150mg/g，比表面積大於1300m2/g，平均孔徑2.4nm.，無漂浮現象。本產品可以廣泛地應用到氣相吸附和液相吸附等應用領域。具體實施例方式實施例一:一種竹質活性炭的製備方法，選用廢毛竹、竹根為原料，用機械將其分解成小的竹片，將竹片進行乾餾，得到灰份小於4%、固定碳大於70%、揮發份小於25%的炭化料，乾餾後的炭化料用鄂式破碎機破碎，破碎後的物料顆粒小於30X30mm，用磨粉機磨至細度達到200目，按炭粉煤焦油水=100:38:8的重量份數將經計量的炭粉倒入捏合鍋內開動機器，加入計量好的煤焦油，煤焦油的瀝青含量大於55%，使炭粉和煤焦油充分攪拌，煤焦油充分浸潤到炭粉微粒之間，待充分攪拌後，將水加入其中，繼續攪拌，'有效攪拌時間為15—25分鐘，捏合鍋需採用帶夾套可以用蒸汽加熱的設備，整個捏合過程中確保捏合鍋蒸汽暢通，物料通過間接加熱並使其溫度保持在45—6(TC，採用液壓機做為成型設備，根據需生產產品的規格要求選用適當的模具。壓條採用兩次成型的工藝，第一次成型壓力控制在16-22MPa;第二次成型壓力控制在16-22MPa，這樣成型的炭條表面光滑、無縱向和橫向裂紋、無碎粉、不相互粘結，然後選用廻轉式炭化爐作為炭化設備，炭化爐頭溫度450-540°C，爐尾溫度240-300°C，通過調整炭化爐的給料速度和調節廻轉爐的爐體轉速以達到控制炭料產品技術指標的目的，炭化料的技術指標要求如下灰份90.0%、水容量〉30.0%，採用水蒸汽活化法進行活性炭的活化過程的生產，選用斯列普活化爐或轉爐作為活性炭活化設備，活化爐活化帶溫度控制在850-920°C，最後通過用鹽酸溶液對生產的活性炭進行酸洗，可以去除活性炭中50%的灰份，能夠大大降低活性炭的鐵含量，鹽酸溶液的濃度按5.0%來配製，即可得最終產品。實施例二一種竹質活性炭的製備方法，選用廢毛竹、竹根為原料，用機械將其分解成小的竹片，將竹片進行乾餾，得到灰份小於4%、固定碳大於70%、揮發份小於25%的炭化料，乾餾後的炭化料用鄂式破碎機破碎，破碎後的物料顆粒小於30X30mm，用磨粉機磨至細度達到200目，按炭粉煤焦油水=100:34:16的重量份數將經計量的炭粉倒入捏合鍋內開動機器，加入計量好的煤焦油，煤焦油的瀝青含量大於55%，使炭粉和煤焦油充分攪拌，煤焦油充分浸潤到炭粉微粒之間，待充分攪拌後，將水加入其中，繼續攪拌，有效攪拌時間為15—25分鐘，捏合鍋需採用帶夾套可以用蒸汽加熱的設備，整個捏合過程中確保捏合鍋蒸汽暢通，物料通過間接加熱並使其溫度保持在45—60C，採用液壓機做為成型設備，根據需生產產品的規格要求選用適當的模具。壓條採用兩次成型的工藝，第一次成型壓力控制在16-22MPa;第二次成型壓力控制在16-22MPa，這樣成型的炭條表面光滑、無縱向和橫向裂紋、無碎粉、不相互粘結，然後選用廻轉式炭化爐作為炭化設備，炭化爐頭溫度450-540°C，爐尾溫度:240-300"C，通過調整炭化爐的給料速度和調節廻轉爐的爐體轉速以達到控制炭料產品技術指標的目的，炭化料的技術指標要求如下灰份:90.0%、水容量>30.0%,採用水蒸汽活化法進行活性炭的活化過程的生產，選用斯列普活化爐或轉爐作為活性炭活化設備，活化爐活化帶溫度控制在850-920°C，最後通過用鹽酸溶液對生產的活性炭進行酸洗，可以去除活性炭中50%的灰份，能夠大大降低活性炭的鐵含量，鹽酸溶液的濃度按5.0%來配製，即可得最終產品。實施例三一種竹質活性炭的製備方法，選用廢毛竹、竹根為原料，用機械將其分解成小的竹片，將竹片進行乾餾，得到灰份小於4%、固定碳大於70%、揮發份小於25%的炭化料，乾餾後的炭化料用鄂式破碎機破碎，破碎後的物料顆粒小於30X30mm，用磨粉機磨至細度達到200目，按炭粉煤焦油水=100:37:7的重量份數將經計量的炭粉倒入捏合鍋內開動機器，加入計量好的煤焦油，煤焦油的瀝青含量大於55%，使炭粉和煤焦油充分攪拌，煤焦油充分浸潤到炭粉微粒之間，待充分攪拌後，將水加入其中，繼續攪拌，有效攪拌時間為15—25分鐘，捏合鍋需採用帶夾套可以用蒸汽加熱的設備，整個捏合過程中確保捏合鍋蒸汽暢通，物料通過間接加熱並使其溫度保持在45—6(TC，採用液壓機做為成型設備，根據需生產產品的規格要求選用適當的模具。壓條採用兩次成型的工藝，第一次成型壓力控制在16-22MPa;第二次成型壓力控制在16-22MPa，這樣成型的炭條表面光滑、無縱向和橫向裂紋、無碎粉、不相互粘結，然後選用廻轉式炭化爐作為炭化設備，炭化爐頭溫度450-540°C，爐尾溫度240-300°C，通過調整炭化爐的給料速度和調節廻轉爐的爐體轉速以達到控制炭料產品技術指標的目的，炭化料的技術指標要求如下灰份90.0%、水容量>30.0%，採用水蒸汽活化法進行活性炭的活化過趕的生產，選用斯列普活化爐或轉爐作為活性炭活化設備，活化爐活化帶溫度控制在850-920°C，最後通過用鹽酸溶液對生產的活性炭進行酸洗，可以去除活性炭中50%的灰份，能夠大大降低活性炭的鐵含量，鹽酸溶液的濃度按5.0%來配製，即可得最終產品。實施例四一種竹質活性炭的製備方法，選用廢毛竹、竹根為原料，用機械將其分解成小的竹片，將竹片進行乾餾，得到灰份小於4%、固定碳大於70%、揮發份小於25°/。的炭化料，乾餾後的炭化料用鄂式破碎機破碎，破碎後的物料顆粒小於30X30mm，用磨粉機磨至細度達到200目，按炭粉煤焦油水=100:35:15的重量份數將經計量的炭粉倒入捏合鍋內開動機器，加入計量好的煤焦油，煤焦油的瀝青含量大於55%，使炭粉和煤焦油充分攪拌，煤焦油充分浸潤到炭粉微粒之間，待充分攪拌後，將水加入其中，繼續攪拌，有效攪拌時間為15—25分鐘，捏合鍋需採用帶夾套可以用蒸汽加熱的設備，整個捏合過程中確保捏合鍋蒸汽暢通，物料通過間接加熱並使其溫度保持在45—6(TC，採用液壓機做為成型設備，根據需生產產品的規格要求選用適當的模具。壓條採用兩次成型的工藝，第一次成型壓力控制在16-22MPa;第二次成型壓力控制在16-22MPa，這樣成型的炭條表面光滑、無縱向和橫向裂紋、無碎粉、不相互粘結，然後選用廻轉式炭化爐作為炭化設備，炭化爐頭溫度450-54(TC，爐尾溫度240-300°C，通過調整炭化爐的給料速度和調節廻轉爐的爐體轉速以達到控制炭料產品技術指標的目的，炭化料的技術指標要求如下灰份90.0%、水容量>30.0%，採用水蒸汽活化法進行活性炭的活化過程的生產，選用斯列普活化爐或轉爐作為活性炭活化設備，活化爐活化帶溫度控制在850-920°C，最後通過用鹽酸溶液對生產的活性炭進行酸洗，可以去除活性炭中50%的灰份，能夠大大降低活性炭的鐵含量，鹽酸溶液的濃度按5.0%來配製，即可得最終產品。實施例五一種竹質活性炭的製備方法，選用廢毛竹、竹根為原料，用機械將其分解成小的竹片，將竹片進行乾餾，得到灰份小於4%、固定碳大於70%、揮發份小於25%的炭化料，乾餾後的炭化料用鄂式破碎機破碎，破碎後的物料顆粒小於30X30mm，用磨粉機磨至細度達到200目，按炭粉煤焦油水=100:36:12的重量份數將經計量的炭粉倒入捏合鍋內開動機器，加入計量好的煤焦油，煤焦油的瀝青含量大於55%，使炭粉和煤焦油充分攪拌，煤焦油充分浸潤到炭粉微粒之間，待充分攪拌後，將水加入其中，繼續攪拌，有效攪拌時間為15—25分鐘，捏合鍋需採用帶夾套可以用蒸汽加熱的設備，整個捏合過程中確保捏合鍋蒸汽暢通，物料通過間接加熱並使其溫度保持在45—6(TC，採用液壓機做為成型設備，根據需生產產品的規格要求選用適當的模具。壓條採用兩次成型的工藝，第一次成型壓力控制在16-22MPa;第二次成型壓力控制在16-22MPa，這樣成型的炭條表面光滑、無縱向和橫向裂紋、無碎粉、不相互粘結，然後選用廻轉式炭化爐作為炭化設備，炭化爐頭溫度450-540°C，爐尾溫度240-300°C，通過調整炭化爐的給料速度和調節廻轉爐的爐體轉速以達到控制炭料產品技術指標的目的，炭化料的技術指標要求如下灰份90.0%、水容量>30.0%，採用水蒸汽活化法進行活性炭的活化過程的生產，選用斯列普活化爐或轉爐作為活性炭活化設備，活化爐活化帶溫度控制在850-92CTC,最後通過用鹽酸溶液對生產的活性炭進行酸洗，可以去除活性炭中50%的灰份，能夠大大降低活性炭的鐵含量，鹽酸溶液的濃度按5.0%來配製，即可得最終產品。權利要求1.一種竹質活性炭的製備方法，其特徵是它包括如下步驟a.原料準備；b.乾餾將竹片進行乾餾，得到灰份小於4％、固定碳大於70％、揮發份小於25％的炭化料；c.破碎、磨粉將乾餾後的炭化料破碎，破碎後的物料顆粒小於30×30mm，然後用磨粉機磨至細度達到200目；d.捏合、成型按炭粉∶煤焦油∶水＝100∶34～38∶8～16的重量份數，先將炭粉倒入捏合鍋內開動機器，然後加入煤焦油，待充分攪拌後，再將水加入其中，繼續攪拌，有效攪拌時間為15-25分鐘，整個捏合過程中其溫度保持在45-60℃，然後液壓成型，壓條採用兩次成型的工藝；e.炭化將上述成型的物料在炭化爐內炭化，炭化爐頭溫度450-540℃，爐尾溫度240-300℃；f.活化將上述炭化後的物料採用水蒸汽活化法進行活性炭的活化，活化爐活化帶溫度控制在850-920℃；g.酸洗。2.如權利要求1所述的一種竹質活性炭的製備方法，其特徵是所述原料準備是選用廢毛竹、竹根為原料，用機械將其分解成小的竹片。3.如權利要求1所述的一種竹質活性炭的製備方法，其特徵是在所述捏合、成型工序中加入的煤焦油，其瀝青含量大於55%，捏合鍋力用帶夾套可以用蒸汽加熱的設備，採用液壓機做為成型設備，壓條採用兩次成型的工藝，第一次成型壓力控制在16-22MPa，第二次成型壓力控制在16-22MPa。4.如權利要求1所述的一種竹質活性炭的製備方法，其特徵是所述炭化爐為廻轉式炭化爐，炭化料的技術指標要求如下灰份90.0%、水容量〉30.0%。5.如權利要求1所述的一種竹質活性炭的製備方法，其特徵是所述活化設備為斯列普活化爐或轉爐。6.如權利要求1所述的一種竹質活性炭的製備方法，其特徵是所述炭化料用鄂式破碎機破碎。7.如權利要求1所述的一種竹質活性炭的製備方法，其特徵是所述酸洗是用濃度為5.0%鹽酸溶液對生產的活性炭進行酸洗。全文摘要本發明涉及一種活性炭的製備方法，尤其是涉及一種竹質活性炭的製備方法，它包括如下步驟原料準備、乾餾、破碎、磨粉、捏合、成型、炭化、活化和酸洗；本發明工藝方法簡單、獨特、使得活性炭具有很高的強度和適合的堆積比重、比表面積大、孔隙結構分布均勻、能大大降低了活性炭產品中的雜質含量，提高了產品的品質。文檔編號C01B31/00GK101195485SQ20071019431公開日2008年6月11日申請日期2007年12月14日優先權日2007年12月14日發明者程建源,高建忠申請人:寧夏廣華活性炭有限公司