專利名稱：化學(xué)活化法制備粒煤活性炭生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活性炭的生產(chǎn)工藝，特別是一種化學(xué)活化法制備粒煤活性炭生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
活性炭是一種用途十分廣泛的吸附劑、催化劑和催化劑載體。目前粒狀活性炭的生產(chǎn)工藝是:原料煤洗選、篩分、混捏成型、炭化活化、破碎、篩分。該生產(chǎn)工藝鏈長(zhǎng)、能耗高、環(huán)境污染和原料損耗大，同時(shí)需采用大量的煤焦油做為粘合劑，一方面煤焦油在炭化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，對(duì)環(huán)境造成污染，且焦油性質(zhì)不穩(wěn)定會(huì)對(duì)活性炭的質(zhì)量造成一定的影響，另一方面我國(guó)質(zhì)量最好的低灰無(wú)煙煤一太西煤的活化時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)造成炭化料的燒蝕度增大。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低、炭化、活化一次完成的化學(xué)活化法制備粒煤活性炭生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種化學(xué)活化法制備粒煤活性炭生產(chǎn)工藝，其工藝步驟為:
I)破碎:將低灰無(wú)煙煤破碎、篩選出16 — 20目的煤粒為原料；
2)炭化、活化:將上述原料投入外加熱式炭化、活化一體轉(zhuǎn)爐內(nèi)，升溫速率為IO0C /min，升溫至920°C ±10°C后，通入活化劑90— 120min后，出爐后得到粒狀活性炭成品O
上述活化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5—12%的硝酸鹽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8一15%的亞硝酸鹽的水溶液，硝酸鹽和亞硝酸鹽按質(zhì)量比為0.5-2:1-3進(jìn)行混合。
上述活化劑的通入量為每千克炭化料每分鐘通入0.01—0.03L。
上述低灰無(wú)煙煤為太西煤。
上述硝酸鹽為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈣或硝酸鎂中的一種或兩種以上的復(fù)配，亞硝酸鹽為亞硝酸鈉、亞硝酸鉀、亞硝酸鈣或亞硝酸鎂中的一種或兩種以上的復(fù)配。
本技術(shù)方案具有以下特點(diǎn):1、工藝路線短。本發(fā)明的工藝路線非常短，一方面可有效減小能耗和對(duì)環(huán)境的影響，另一方面降低了原料的損耗和成本；2、利用現(xiàn)有的外加熱式炭化、活化一體轉(zhuǎn)爐進(jìn)行加熱時(shí)，當(dāng)溫度升至920°C左右時(shí)，原料即完成了粒煤炭化，此時(shí)通入活化劑，活化劑經(jīng)高溫汽化分解后為轉(zhuǎn)爐中的炭化料提供氧化氣氛，可有效提高活化效率，與傳統(tǒng)工藝相比，活化 時(shí)間可縮短20— 40分鐘左右，在同等條件下碘吸附值可提高200mg/g左右，而活化劑每噸成本只有2— 4元，這樣就可有效縮短生產(chǎn)時(shí)間，噸活性炭生產(chǎn)成本可降低60—100元左右，具有非常好的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)環(huán)境的友好性。


附圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施方案
實(shí)施例1:
如圖1所示的工藝流程，I)破碎:將低灰無(wú)煙煤破碎、篩選出16目左右的煤粒為原料；
2)炭化、活化:將上述篩選出的原料投入外加熱式炭化、活化一體轉(zhuǎn)爐內(nèi)，升溫速率為10°C /min，升溫至920°C ± 10°C后，用恒流泵向轉(zhuǎn)爐內(nèi)通入活化劑，通入時(shí)間為90min左右，通入量為每千克炭化料每分鐘通入0.0IL,出爐后得到粒狀活性炭成品。
上述活化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的硝酸鈉和質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的亞硝酸鈣按1:1混合的水溶液。
活化劑通過(guò)轉(zhuǎn)爐進(jìn)料口處噴入，為了使活化劑與物料充分接觸，在轉(zhuǎn)爐出料口處抽負(fù)壓。
經(jīng)化驗(yàn)，粒狀活性炭的碘值達(dá)到883.7mg/g，活化時(shí)間與同類產(chǎn)品生產(chǎn)工藝相比縮短20min左右，顆?；钚蕴康牡庵导捌渌夹g(shù)指標(biāo)在同一水平范圍內(nèi)。
實(shí)施例2—4:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上改變太西煤破碎的顆粒度、活化劑的通入量(L/每分鐘)、通入時(shí)間(分鐘)及活化劑的配比，具體的技術(shù)指標(biāo)見下表。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)活化法制備粒煤活性炭生產(chǎn)工藝，其工藝步驟為: 1)破碎:將低灰無(wú)煙煤破碎、篩選出16— 20目的煤粒為原料； 2)炭化、活化:將上述原料投入外加熱式炭化、活化一體轉(zhuǎn)爐內(nèi)，升溫速率為10°C/min，升溫至920°C ±10°C后，通入活化劑90— 120min后，出爐后得到粒狀活性炭成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化學(xué)活化法制備粒煤活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于上述活化劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5 —12%的硝酸鹽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8—15%的亞硝酸鹽的水溶液，硝酸鹽和亞硝酸鹽按質(zhì)量比為0.5一2:1—3進(jìn)行混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低灰煤質(zhì)活性炭快速活化生產(chǎn)工藝，其特征在于上述活化劑的通入量為每千克炭化料每分鐘通入0.01—0.03L。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低灰煤質(zhì)活性炭快速活化生產(chǎn)工藝，其特征在于上述低灰無(wú)煙煤為太西煤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低灰煤質(zhì)活性炭快速活化生產(chǎn)工藝，其特征在于上述硝酸鹽為硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈣或硝酸鎂中的一種或兩種以上的復(fù)配，亞硝酸鹽為亞硝酸鈉、亞硝酸 鉀、亞硝酸鈣或亞硝酸鎂中的一種或兩種以上的復(fù)配。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活性炭的生產(chǎn)工藝，特別是一種化學(xué)活化法制備粒煤活性炭生產(chǎn)工藝，其工藝步驟為破碎、炭化、活化，出爐后得到粒狀活性炭成品。本技術(shù)方案具有工藝路線短，可有效提高活化效率，與傳統(tǒng)工藝相比，活化時(shí)間可縮短20—40分鐘左右，在同等條件下碘吸附值可提高200mg/g左右，而活化劑每噸成本只有2—4元，這樣就可有效縮短生產(chǎn)時(shí)間，噸活性炭生產(chǎn)成本可降低60—100元左右，具有非常好的經(jīng)濟(jì)性和對(duì)環(huán)境的友好性等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01B31/12GK103172065SQ20131012520
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者胡奇林, 楊旭洲 申請(qǐng)人:寧夏大學(xué)