一種活性炭生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低階煤利用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種活性炭生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]活性炭的生產(chǎn)工藝主要有化學(xué)活化法和物理活化法。化學(xué)活化法是以顆粒狀蘭炭為原料，采用化學(xué)活化劑(氯化鋅，磷酸或氫氧化鉀)和蘭炭混合均勻，在一定的溫度下活化到所規(guī)定的時(shí)間，冷卻后即可得到產(chǎn)品。化學(xué)活化法原料利用率低，對(duì)設(shè)備的要求嚴(yán)苛，能耗高，活化劑消耗量大，因此在工業(yè)生產(chǎn)中很少使用。物理活化法則是將蘭炭烘干，用二氧化碳或水蒸氣在高溫下活化一定時(shí)間即得產(chǎn)品。目前利用蘭炭制活性炭產(chǎn)能較低，蘭炭需要加熱到850 °C以上后與高溫水蒸氣反應(yīng)，加熱過(guò)程消耗大量熱能，能量利用率低，處理能力小。
[0003]外熱式低階粉煤干餾爐在低階煤中低溫干餾領(lǐng)域具有較為明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，主要以低階粉煤為原料，經(jīng)過(guò)炭化室干餾后的主要產(chǎn)品為蘭炭，其處理能力大，可通過(guò)調(diào)節(jié)粉煤在炭化室內(nèi)停留時(shí)間和燃燒室煤氣量以調(diào)整蘭炭產(chǎn)品的揮發(fā)分和最佳活化溫度。
[0004]結(jié)合以上兩種生產(chǎn)工藝的技術(shù)特點(diǎn)，以低階粉煤為原料，在外熱式低階粉煤干餾爐內(nèi)的高溫段(此時(shí)低階煤已干餾完成)通入高溫水蒸汽即可生產(chǎn)活性炭。該工藝目前還沒(méi)有應(yīng)用先例，對(duì)于活性炭生產(chǎn)工藝的改進(jìn)具有巨大意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種活性炭生產(chǎn)工藝，利用現(xiàn)有外熱式低階粉煤干餾爐生產(chǎn)蘭炭的工藝條件進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)活性炭的生產(chǎn)，產(chǎn)量與傳統(tǒng)活性炭生產(chǎn)工藝有大幅度提高；不需要額外增加廢水廢氣處理系統(tǒng)，可有效降低能耗，清潔環(huán)保。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]—種活性炭生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0008]I)低階粉煤在外熱式低階粉煤干餾爐炭化室內(nèi)自上而下連續(xù)移動(dòng)，先后經(jīng)干燥段除水和干餾段進(jìn)行中低溫干餾;干餾后生成的蘭炭自流入高溫段，高溫段中蘭炭的溫度在600?900。。；
[0009]2)在高溫段設(shè)蒸汽供入裝置，700?100tC高溫蒸汽通過(guò)蒸汽供入裝置進(jìn)入炭化室高溫段，并在穿過(guò)蘭炭層的過(guò)程中與蘭炭發(fā)生活化反應(yīng)得到粉狀的活性炭，活性炭由下部熄焦冷卻后排出;反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體由設(shè)在炭化室內(nèi)的氣道收集后排出。
[0010]所述高溫蒸汽由蒸汽熱風(fēng)爐產(chǎn)生，蒸汽熱風(fēng)爐由低階粉煤干餾爐產(chǎn)生的煤氣燃燒提供熱源。
[0011]所述外熱式低階粉煤干餾爐采用連續(xù)生產(chǎn)方式，粉煤由炭化室上部加入下部排出，炭化室由上至下分為預(yù)熱段、干餾段、高溫段和冷卻段。
[0012]所述蒸汽供入裝置安裝在炭化室中部，縱向貫穿整個(gè)炭化室；由沿高向并排設(shè)置的數(shù)個(gè)蒸汽輸送管道組成；蒸汽輸送管道沿軸向和周向均勻設(shè)置多個(gè)蒸汽排放孔，蒸汽由各蒸汽排放孔進(jìn)入蘭炭層;蒸汽輸送管道截面形狀為圓形、方形、三角形或扇形。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014]I)與常規(guī)活性炭生產(chǎn)方法相比，生產(chǎn)能力顯著提高，單孔處理能力可達(dá)?lt/h蘭炭；
[0015]2)熱效率高；原生產(chǎn)工藝需將冷態(tài)蘭炭加熱到800°C以上進(jìn)行活化，而本發(fā)明充分利用現(xiàn)有外熱式低階粉煤干餾爐生產(chǎn)蘭炭的工藝條件，在蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中的高溫環(huán)節(jié)直接進(jìn)行活性炭生產(chǎn)，可有效節(jié)約能源；
[0016]3)清潔環(huán)保；生產(chǎn)活性炭產(chǎn)生大量帶有粉塵的H2和⑶，本發(fā)明中蘭炭活化生成活性炭過(guò)程中產(chǎn)生的氣體直接與外熱式低階粉煤干餾爐荒煤氣一起進(jìn)入集氣系統(tǒng)進(jìn)行處理，不需要額外增加廢水廢氣處理系統(tǒng)，可有效降低能耗；
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明所述活性炭生產(chǎn)工藝的原理圖。
[0018]圖2是所述蒸汽供入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是圖2中的A-A視圖。
[0020]圖4是圖2中的B-B(C-C)視圖。
[0021]圖中:1.炭化室2.熄焦箱3.蒸汽供入裝置4.蒸汽熱風(fēng)爐5.蒸汽輸送管道6.蒸汽排放孔
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0023]如圖1所示，本發(fā)明一種活性炭生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0024]I)低階粉煤在外熱式低階粉煤干餾爐炭化室I內(nèi)自上而下連續(xù)移動(dòng)，先后經(jīng)干燥段除水和干餾段進(jìn)行中低溫干餾;干餾后生成的蘭炭自流入高溫段，高溫段中蘭炭的溫度在600 ?900°C;
[0025]2)在高溫段設(shè)蒸汽供入裝置3，700?1000 V高溫蒸汽通過(guò)蒸汽供入裝置3進(jìn)入炭化室I高溫段，并在穿過(guò)蘭炭層的過(guò)程中與蘭炭發(fā)生活化反應(yīng)得到粉狀的活性炭，活性炭由下部熄焦冷卻后排出;反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體由設(shè)在炭化室I內(nèi)的氣道收集后排出。
[0026]所述高溫蒸汽由蒸汽熱風(fēng)爐4產(chǎn)生，蒸汽熱風(fēng)爐4由低階粉煤干餾爐產(chǎn)生的煤氣燃燒提供熱源。
[0027]所述外熱式低階粉煤干餾爐采用連續(xù)生產(chǎn)方式，粉煤由炭化室I上部加入下部排出，炭化室I由上至下分為預(yù)熱段、干餾段、高溫段和冷卻段。
[0028]如圖2-圖4所示，所述蒸汽供入裝置3安裝在炭化室I中部，縱向貫穿整個(gè)炭化室I;由沿高向并排設(shè)置的數(shù)個(gè)蒸汽輸送管道5組成;蒸汽輸送管道5沿軸向和周向均勻設(shè)置多個(gè)蒸汽排放孔6，蒸汽由各蒸汽排放孔6進(jìn)入蘭炭層;蒸汽輸送管道5截面形狀為圓形、方形、三角形或扇形。
[0029]本發(fā)明一種活性炭生產(chǎn)工藝中，煤料和氣體流向圖如圖1所示，圖中大箭頭表示粉煤料流向，小箭頭表示蒸汽和活化產(chǎn)生氣體的流向；低階粉煤由干餾爐爐頂裝入，經(jīng)過(guò)預(yù)熱段、干餾段、高溫段后，由下部熄焦箱2冷卻后排出，完成整個(gè)干餾過(guò)程，其生產(chǎn)工藝參數(shù)應(yīng)符合蘭炭生產(chǎn)要求。
[0030]高溫段的高溫蘭炭(約600?900°C)即為本發(fā)明中活性炭生產(chǎn)原料。本發(fā)明利用蘭炭生產(chǎn)過(guò)程中高溫段的高溫環(huán)境，在高溫段直接通入700?100tC高溫蒸汽使蘭炭活化。蒸汽通過(guò)蒸汽熱風(fēng)爐4加熱到700?1000°C后由炭化室I高溫段的端墻進(jìn)入安裝在炭化室I寬向中心位置的蒸汽供入裝置3。再通過(guò)蒸汽供入裝置3上的蒸汽排放孔6進(jìn)入高溫蘭炭層，蘭炭在由上至下順行過(guò)程中，高溫蒸汽逆向穿過(guò)蘭炭層與蘭炭進(jìn)行活化反應(yīng)。高溫蒸汽與高溫蘭炭反應(yīng)產(chǎn)生的氣體(主要是HdPCO)穿過(guò)蘭炭層，經(jīng)由炭化室I內(nèi)的集氣道和磚煤氣道進(jìn)入爐頂?shù)纳仙埽c干餾產(chǎn)生的荒煤氣一并處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟: 1)低階粉煤在外熱式低階粉煤干餾爐炭化室內(nèi)自上而下連續(xù)移動(dòng)，先后經(jīng)干燥段除水和干餾段進(jìn)行中低溫干餾;干餾后生成的蘭炭自流入高溫段，高溫段中蘭炭的溫度在600?900 °C； 2)在高溫段設(shè)蒸汽供入裝置，700?1000V高溫蒸汽通過(guò)蒸汽供入裝置進(jìn)入炭化室高溫段，并在穿過(guò)蘭炭層的過(guò)程中與蘭炭發(fā)生活化反應(yīng)得到粉狀的活性炭，活性炭由下部熄焦冷卻后排出;反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體由設(shè)在炭化室內(nèi)的氣道收集后排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述高溫蒸汽由蒸汽熱風(fēng)爐產(chǎn)生，蒸汽熱風(fēng)爐由低階粉煤干餾爐產(chǎn)生的煤氣燃燒提供熱源。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述外熱式低階粉煤干餾爐采用連續(xù)生產(chǎn)方式，粉煤由炭化室上部加入下部排出，炭化室由上至下分為預(yù)熱段、干餾段、高溫段和冷卻段。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性炭生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述蒸汽供入裝置安裝在炭化室中部，縱向貫穿整個(gè)炭化室；由沿高向并排設(shè)置的數(shù)個(gè)蒸汽輸送管道組成;蒸汽輸送管道沿軸向和周向均勻設(shè)置多個(gè)蒸汽排放孔，蒸汽由各蒸汽排放孔進(jìn)入蘭炭層;蒸汽輸送管道截面形狀為圓形、方形、三角形或扇形。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種活性炭生產(chǎn)工藝，低階粉煤在外熱式低階粉煤干餾爐炭化室內(nèi)自上而下連續(xù)移動(dòng)，干餾后生成的蘭炭自流入高溫段，高溫段中蘭炭的溫度在600～900℃；高溫段設(shè)蒸汽供入裝置，700～1000℃高溫蒸汽通過(guò)蒸汽供入裝置進(jìn)入炭化室高溫段，并在穿過(guò)蘭炭層的過(guò)程中與蘭炭發(fā)生活化反應(yīng)得到粉狀的活性炭，活性炭由下部熄焦冷卻后排出；反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體由設(shè)在炭化室內(nèi)的氣道收集后排出。本發(fā)明利用現(xiàn)有外熱式低階粉煤干餾爐生產(chǎn)蘭炭的工藝條件進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)活性炭的生產(chǎn)，產(chǎn)量與傳統(tǒng)活性炭生產(chǎn)工藝有大幅度提高；不需要額外增加廢水廢氣處理系統(tǒng)，可有效降低能耗，清潔環(huán)保。
【IPC分類】C01B31/10
【公開號(hào)】CN105621410
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610105023
【發(fā)明人】劉洪春, 劉承智, 劉慶達(dá)
【申請(qǐng)人】中冶焦耐工程技術(shù)有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年2月26日