一種活性炭酸洗工藝及酸洗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種活性炭酸洗工藝，包括如下步驟：提供一酸洗裝置，并注入一定量的水；向所述酸洗裝置加入一定量的鹽酸，并通入高壓氣體進(jìn)行攪拌，形成一定濃度的酸洗液；將經(jīng)預(yù)處理的活性炭物料計(jì)量送入酸洗裝置，浸泡攪拌；然后通入蒸汽加熱后交替通入高壓氣體與蒸汽，并持續(xù)1~2小時(shí)；酸洗結(jié)束后排放酸洗液，并對(duì)活性炭物料進(jìn)行水洗；然后脫水干燥及篩分，得到活性炭成品。本發(fā)明還提供了一種活性炭酸洗系統(tǒng)。本發(fā)明所述的活性炭酸洗工藝及酸洗系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)酸洗過程半自動(dòng)連續(xù)化工作，并且實(shí)現(xiàn)整個(gè)酸洗過程封閉化，避免了對(duì)環(huán)境造成污染及對(duì)周邊設(shè)備造成腐蝕。
【專利說明】一種活性炭酸洗工藝及酸洗系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及活性炭制備領(lǐng)域，特別是一種活性炭酸洗工藝及酸洗系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭是一種具有高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和極大內(nèi)比表面積的人工炭材料制品，主要由碳元素(85%~92%)組成，也含氫、氧、硫、氮等元素以及一些無機(jī)礦物質(zhì)。這些無機(jī)礦物質(zhì)在某些領(lǐng)域的使用過程中，活性炭表面容易沉積產(chǎn)生碳酸鹽類的物質(zhì)，進(jìn)而使活性炭吸附活性顯著降低，直接影響吸附炭及產(chǎn)品的各項(xiàng)工藝指標(biāo)；作為凈水炭時(shí)，則會(huì)在長(zhǎng)時(shí)間與水接觸的過程中，活性炭中的無機(jī)礦物質(zhì)及酸溶性物質(zhì)會(huì)直接的影響到水質(zhì)中的礦物質(zhì)濃度。因此，活性炭在某些領(lǐng)域的使用過程中，需要進(jìn)行酸洗、水洗以除去原料加工過程中產(chǎn)生的鐵離子及其它金屬離子和酸溶性物質(zhì)。
[0003]目前，物理法生產(chǎn)的活性炭，大多數(shù)都要經(jīng)過酸洗、水洗工序。酸洗工藝主要以浸泡酸洗法為主。傳統(tǒng)的活性炭酸洗工序主要是通過人工將物料倒入用耐火磚徹成的酸洗槽里，然后用鹽酸或硝酸稀釋溶液進(jìn)行浸泡，人工定時(shí)進(jìn)行機(jī)械或充氣攪拌，物料指標(biāo)達(dá)到要求后，再人工進(jìn)行出料、脫水、干燥等 工序的操作。在工業(yè)生產(chǎn)中，此種生產(chǎn)方法呈現(xiàn)許多缺點(diǎn)，如工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，酸液用量及工業(yè)用水損耗大，酸洗速度較慢且不均勻，揮發(fā)酸霧腐蝕周邊生產(chǎn)設(shè)施，以及惡化工作環(huán)境，酸洗效率低、自動(dòng)化程度低等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的問題是提供一種活性炭酸洗工藝及酸洗系統(tǒng)，解決現(xiàn)有活性炭酸洗設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、效率低，且酸洗工藝自動(dòng)化程度低等問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種活性炭酸洗工藝，包括如下步驟:提供一酸洗裝置，并注入一定量的水；向所述酸洗裝置加入一定量的鹽酸，并通入高壓氣體進(jìn)行攪拌，形成一定濃度的酸洗液；；將經(jīng)預(yù)處理的活性炭物料計(jì)量送入酸洗裝置，浸泡5至15分鐘，并在浸泡過程中通入高壓氣體進(jìn)行攪拌；向酸洗裝置中通入蒸汽，使所述酸洗液升溫至100攝氏度；向酸洗裝置中交替通入高壓氣體與蒸汽，并持續(xù)廣2小時(shí)；排放酸洗裝置中的酸洗液，并通入水進(jìn)行水洗；將水洗后的活性炭物料送至脫水器中進(jìn)行真空抽濾脫水；將脫水后的活性炭物料送至振動(dòng)流化床進(jìn)行熱風(fēng)干燥及篩分，得到活性炭成品。
[0006]進(jìn)一步的，所述鹽酸濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%至8%。
[0007]進(jìn)一步的，所述浸泡時(shí)間為10分鐘。
[0008]進(jìn)一步的，所述酸洗液升溫至100攝氏度后維持30分鐘，再交替通入高壓氣體與蒸汽。
[0009]進(jìn)一步的，在交替通入高壓氣體與蒸汽的過程中，所述酸洗液溫度維持在60至80攝氏度。
[0010]進(jìn)一步的，所述酸洗裝置連接有酸霧吸收塔，所述酸霧吸收塔吸收酸洗過程中產(chǎn)生的酸霧并進(jìn)行酸霧處理。
[0011]進(jìn)一步的，所述酸洗液的濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù):3%至12%
進(jìn)一步的，所述酸洗液排放至廢酸液處理單元進(jìn)行廢水處理。
[0012]一種活性炭酸洗系統(tǒng)，包括酸洗裝置、計(jì)量料倉(cāng)、酸霧吸收塔、脫水器、振動(dòng)流化床、廢酸液處理單元，所述計(jì)量料倉(cāng)與所述酸洗裝置的進(jìn)料口相連接，所述酸霧吸收塔連接于所述酸洗裝置頂部的排氣口，所述脫水器連接于所述酸洗裝置底部的出料口，所述脫水器的出料口則連接所述振動(dòng)流化床。
[0013]進(jìn)一步的，所述酸洗裝置包括:罐體，所述罐體頂部設(shè)置有進(jìn)料口、進(jìn)酸口、進(jìn)水口及排氣口，所述罐體底部設(shè)置有排水口和出料口 ；加熱管道，位于所述罐體內(nèi)下部；濾筒，位于所述罐體內(nèi)，與排水口相連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于: 通過對(duì)活性炭物料進(jìn)行酸洗液浸泡，再利用高壓氣體對(duì)活性炭物料進(jìn)行攪拌，使得活性炭物料能夠充分接觸酸洗液，并且在酸洗時(shí)通入蒸汽對(duì)活性炭物料和酸洗液進(jìn)行加熱，使活性炭物料表面與酸洗液更徹底反應(yīng)，而且整個(gè)酸洗過程能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)工作。進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供一種活性炭酸洗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)酸洗過程自動(dòng)化，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例活性炭酸洗工藝流程圖。
[0016]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例活性炭酸洗系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例酸洗裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明。
[0019]圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例流程示意圖。如圖1所示，一種活性炭酸洗工藝，包括如下步驟:
步驟SI I，提供一酸洗裝置，并注入一定量的水。所述鹽酸濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%至8%，優(yōu)選為5%。當(dāng)然，所述鹽酸也可以采用鹽酸、硝酸、氫氟酸及混合酸等其他工業(yè)用酸代替，優(yōu)選采用鹽酸作為酸洗用酸。所述水為符合用水標(biāo)準(zhǔn)的生活用水，本文所述的水均為該標(biāo)準(zhǔn)的水，當(dāng)然也可以是去離子水等純度更高的水。
[0020]步驟S12，向所述酸洗裝置加入一定量的鹽酸，并通入高壓氣體進(jìn)行攪拌，形成一定濃度的酸洗液。所述濃度根據(jù)實(shí)際情況，可為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%至12%。
[0021]步驟S13，將經(jīng)預(yù)處理的活性炭物料計(jì)量送入酸洗裝置，浸泡5至15分鐘，并在浸泡過程中通入高壓氣體進(jìn)行攪拌。該步驟中，所述預(yù)處理包括去除活性炭物料中含有的鐵、砂等雜質(zhì)及對(duì)活性炭物料進(jìn)行初步篩分，使活性炭物料顆粒大小較均一。預(yù)處理后的活性炭物料送入計(jì)量料倉(cāng)中，當(dāng)送入的活性炭物料達(dá)到一定重量后，計(jì)量料倉(cāng)的進(jìn)料閥門自動(dòng)關(guān)閉；然后活性炭物料經(jīng)氣流輸送入所述酸洗裝置中。當(dāng)活性炭物料送入所述酸洗裝置中后，浸泡在酸洗液中5至15分鐘，優(yōu)選為10分鐘。同時(shí)，在浸泡過程中，通入高壓氣體進(jìn)行攪拌，使得活性炭物料表面與酸洗液充分接觸。[0022]步驟S14，向酸洗裝置中通入蒸汽，使所述酸洗液升溫至100攝氏度。當(dāng)活性炭物料浸泡完成后，向酸洗裝置中通入蒸汽，使得酸洗液溫度升高至100攝氏度；在該溫度下，可以維持30分鐘，使活性炭物料浸泡更充分，則酸洗效果更好。
[0023]步驟S15，向酸洗裝置中交替通入高壓氣體與蒸汽，并持續(xù)f 2小時(shí)。當(dāng)酸洗液溫度升至100攝氏度后，向酸洗裝置中交替通入高壓氣體與蒸汽，并持續(xù)I至2小時(shí)。所述高壓氣體的通入，能夠不斷攪拌活性炭物料與酸洗液；所述蒸汽則能夠使酸洗液維持在60至80左右的溫度，以保證酸洗的效果。[0024]在上述步驟中，為了防止酸洗液揮發(fā)形成酸霧污染環(huán)境，所述酸洗裝置連接有酸霧吸收塔，將整個(gè)酸洗過程中產(chǎn)生的酸霧吸收處理，保證環(huán)境友好。
[0025]步驟S16，排放酸洗裝置中的酸洗液，并通入水進(jìn)行水洗。當(dāng)酸洗結(jié)束后，排掉酸洗裝置中的酸洗液，并通入水對(duì)酸洗裝置中的活性炭物料進(jìn)行沖洗。
[0026]步驟S17，將水洗后的活性炭物料送至脫水器中進(jìn)行真空抽濾脫水。當(dāng)水洗完成后，活性炭物料從酸洗裝置的出料口進(jìn)行出料，并被送至脫水器中進(jìn)行真空抽濾脫水。所述真空抽濾脫水，是采用靜態(tài)抽真空的脫水原理，避免了傳統(tǒng)離心脫水對(duì)活性炭物料的磨損。經(jīng)真空抽濾脫水后的活性炭物料，其炭粒間的脫水效果可達(dá)70%以上。
[0027]步驟S18，將脫水后的活性炭物料送至振動(dòng)流化床進(jìn)行熱風(fēng)干燥及篩分，得到活性炭成品。將脫水后的活性炭物料送至振動(dòng)流化床進(jìn)行熱風(fēng)干燥，使活性炭物料含水率降低至3%至10%，同時(shí)進(jìn)行篩分，得到活性炭成品。將得到的活性炭成品進(jìn)行稱重包裝，得到袋裝產(chǎn)品。
[0028]本發(fā)明具體實(shí)施例所述的活性炭酸洗工藝，通過對(duì)活性炭物料進(jìn)行酸洗液浸泡，再利用高壓氣體對(duì)活性炭物料進(jìn)行攪拌，使得活性炭物料能夠充分接觸酸洗液，并且在酸洗時(shí)通入蒸汽對(duì)活性炭物料和酸洗液進(jìn)行加熱，使活性炭物料表面與酸洗液更徹底反應(yīng)，而且整個(gè)酸洗過程能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)工作。進(jìn)一步的，本發(fā)明還提供一種活性炭酸洗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)酸洗過程自動(dòng)化，且不會(huì)對(duì)環(huán)境造成不良影響。
[0029]圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例活性炭酸洗系統(tǒng)示意圖。如圖2所示，一種活性炭酸洗系統(tǒng)，包括酸洗裝置1、計(jì)量料倉(cāng)2、酸霧吸收塔3、脫水器4、振動(dòng)流化床5、廢酸液處理單元6，所述計(jì)量料倉(cāng)2與所述酸洗裝置I的進(jìn)料口 11相連接，所述酸霧吸收塔3連接于所述酸洗裝置I頂部的排氣口 12，所述脫水器4連接于所述酸洗裝置I底部的出料口 13，所述脫水器4的出料口則連接所述振動(dòng)流化床5。
[0030]所述酸洗裝置I包括:罐體100，所述罐體頂部設(shè)置有進(jìn)料口 11、進(jìn)酸口 101、進(jìn)水口 102及排氣口 12，所述罐體100底部設(shè)置有排水口 103和出料口 13 ;加熱管道200，位于所述罐體100內(nèi)下部；濾筒300，位于所述罐體100內(nèi)，與排水口 103相連接；所述加熱管道200的進(jìn)氣口 201可從所述濾筒300內(nèi)部空間引出，也可以獨(dú)立引出進(jìn)氣口。
[0031]上述活性炭酸洗系統(tǒng)的工作過程為:首先向酸洗裝置I中放入一定量的工業(yè)酸洗用酸(優(yōu)選為鹽酸)，并通入高壓氣體進(jìn)行攪拌，然后加入水將酸洗用酸稀釋成一定濃度的酸洗液；接著，將經(jīng)過預(yù)處理(除雜、篩分)的活性炭物料送入計(jì)量料倉(cāng)2，經(jīng)計(jì)量后送入酸洗裝置I中；向酸洗裝置I中通入蒸汽進(jìn)行加熱，并維持一定溫度，然后交替通入高壓氣體和蒸汽，對(duì)酸洗裝置I中的活性炭物料進(jìn)行酸洗；同時(shí)，采用酸霧吸收塔對(duì)酸洗過程中產(chǎn)生的酸霧進(jìn)行吸收處理后排出；酸洗結(jié)束后，將活性炭物料送入脫水機(jī)4進(jìn)行真空抽濾脫水；脫水后，將活性炭物料送入振動(dòng)流化床5進(jìn)行振動(dòng)干燥，完成后篩分包裝成活性炭產(chǎn)品。酸洗結(jié)束后產(chǎn)生的廢酸液從酸洗裝置I中排入廢酸液處理單元6進(jìn)行處理，其中處理過程包括在初沉池進(jìn)行初次沉淀、在二沉池進(jìn)行二次沉淀，然后在中和池進(jìn)行中和反應(yīng)，最后得到無污染的水體，可用于綠化；而初沉池和二沉池中的沉淀物，主要是粉狀的活性炭物料顆粒，則進(jìn)入粉狀炭系統(tǒng)進(jìn)行處理。
[0032]本發(fā)明具體實(shí)施例所述的活性炭酸洗系統(tǒng)，具有如下特點(diǎn):1、酸洗裝置內(nèi)無粉狀炭沉淀產(chǎn)生，無需清理，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)連續(xù)化生產(chǎn)；2、操作工藝簡(jiǎn)單，工人勞動(dòng)強(qiáng)度??；3、整個(gè)系統(tǒng)酸洗過程在封閉狀態(tài)下進(jìn)行，避免了周邊設(shè)備腐蝕及環(huán)境污染等問題；4、酸洗速度快、效率高，整個(gè)酸洗、水洗過程用時(shí)大約3至4小時(shí)，較傳統(tǒng)酸洗工藝縮短40%的酸洗時(shí)間。
[0033]本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動(dòng)和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種活性炭酸洗工藝，其特征在于，包括如下步驟: 提供一酸洗裝置，并注入一定量的水； 向所述酸洗裝置加入一定量的鹽酸，并通入高壓氣體進(jìn)行攪拌，形成一定濃度的酸洗液； 將經(jīng)預(yù)處理的活性炭物料計(jì)量送入酸洗裝置，浸泡5至15分鐘，并在浸泡過程中通入高壓氣體進(jìn)行攪拌； 向酸洗裝置中通入蒸汽，使所述酸洗液升溫至100攝氏度； 向酸洗裝置中交替通入高壓氣體與蒸汽，并持續(xù)廣2小時(shí)； 排放酸洗裝置中的酸洗液，并通入水進(jìn)行水洗； 將水洗后的活性炭物料送至脫水器中進(jìn)行真空抽濾脫水； 將脫水后的活性炭物料送至振動(dòng)流化床進(jìn)行熱風(fēng)干燥及篩分，得到活性炭成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭酸洗工藝，其特征在于，所述鹽酸濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%至8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭酸洗工藝，其特征在于，所述浸泡時(shí)間為10分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭酸洗工藝，其特征在于，所述酸洗液升溫至100攝氏度后維持30分鐘，再交替通入高壓氣體與蒸汽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的活性炭酸洗工藝，其特征在于，在交替通入高壓氣體與蒸汽的過程中，所述酸洗液溫度維持在60至80攝氏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭酸洗工藝，其特征在于，所述酸洗裝置連接有酸霧吸收塔，所述酸霧吸收塔吸收酸洗過程中產(chǎn)生的酸霧并進(jìn)行酸霧處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭酸洗工藝，其特征在于，所述酸洗液的濃度為質(zhì)量分?jǐn)?shù):3% 至 12%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性炭酸洗工藝，其特征在于，所述酸洗液排放至廢酸液處理單元進(jìn)行廢水處理。
9.一種活性炭酸洗系統(tǒng)，其特征在于，包括酸洗裝置、計(jì)量料倉(cāng)、酸霧吸收塔、脫水器、振動(dòng)流化床、廢酸液處理單元，所述計(jì)量料倉(cāng)與所述酸洗裝置的進(jìn)料口相連接，所述酸霧吸收塔連接于所述酸洗裝置頂部的排氣口，所述脫水器連接于所述酸洗裝置底部的出料口，所述脫水器的出料口則連接所述振動(dòng)流化床。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的活性炭酸洗系統(tǒng)，其特征在于，所述酸洗裝置包括: 罐體，所述罐體頂部設(shè)置有進(jìn)料口、進(jìn)酸口、進(jìn)水口及排氣口，所述罐體底部設(shè)置有排水口和出料口； 加熱管道，位于所述罐體內(nèi)下部； 濾筒，位于所述罐體內(nèi)，與排水口相連接。
【文檔編號(hào)】C01B31/08GK103539112SQ201310466389
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】邢貞嬌, 汪印 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院城市環(huán)境研究所