專利名稱：一種活性炭的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活性炭的生產(chǎn)方法，尤其是一種利用玉米芯和玉米秸桿生 產(chǎn)活性炭的方法。
背景技術(shù)：
玉米芯和玉米秸桿是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的廢棄物，農(nóng)民多將其當(dāng)作燃料或進行
焚燒處理，不但浪費了資源而且污染了環(huán)境，CN1446748公開了一種高比表面 積活性炭及制備方法，該方法以玉米芯為原料，采用氮氣保護炭化，炭化后再 用分子滲透活化液做活化處理生產(chǎn)活性炭，但是，采用這種方法生產(chǎn)活性炭需 要氮氣保護和專用的分子滲透活化液，導(dǎo)致的生產(chǎn)成本高，CN101016154公開 了一種利用農(nóng)作物秸稈生產(chǎn)氣體凈化及環(huán)保用活性炭的方法，該方法將80-120 目的農(nóng)作物秸稈粉，送入攪拌機，在攪拌機內(nèi)加30-40%的水?dāng)嚢杈鶆颍僭诼?旋式成型機中擠壓出C3.0-4.5mm的條狀，經(jīng)風(fēng)干后送入碳化爐內(nèi)碳化，碳化后 的碳條經(jīng)冷卻后送入活化爐內(nèi)進行活化，出爐冷卻后形成顆粒狀活性炭，采用 這種方法生產(chǎn)活性炭在擠壓成型前要對原料加水，成型后還要進行風(fēng)干處理， 浪費了水資源，增加了生產(chǎn)成本，此外，由于將炭條冷卻后再活化，活化時需 要重新對炭條加熱升溫，更增加了生產(chǎn)成本且延長了生產(chǎn)周期。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題提供一種活性炭的生產(chǎn)方法，采用該方法生產(chǎn)出 的活性炭質(zhì)量好、成本低。
解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案 一種活性炭的生產(chǎn)方法，所述活性炭是按 照以下步驟生產(chǎn)的(1 )將玉米芯和玉米秸桿分別用粉碎機打成絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸桿 料備用；
(2) 將前步制成的絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸桿料混合均勻，得混合物料;
(3) 將混合物料送入顆粒成型機擠壓成顆粒料；
(4) 將顆粒料放入炭化窯進行炭化，得炭化料；
(5) 將炭化料不經(jīng)冷卻直接送入活化窯進行活化，得活化料；
(6) 將活化料粉碎分級，得活性炭成品；
在步驟(4)中，將炭化窯煙道排出的木煤氣引入活化室下部的加熱室內(nèi)點 燃，用于步驟(5)中對活化窯進行加熱；
將木煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖牖罨疑喜繜煹缹罨G進行二次加執(zhí).
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將活化室上部煙道排出的煙氣引出作為蒸氣鍋爐的熱源，蒸氣鍋爐產(chǎn)生的 高溫蒸汽進入活化室對炭化料進行活化。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，在步驟(2)中，所述絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸 桿料按7: 3的重量比混合。
在步驟(3)制成的顆粒料為圓柱狀顆粒，圓柱的直徑為5-8毫米，容重為 0.98克/立方厘米，水分小于14%。
在步驟(4)中，炭化溫度為450—500°C，炭化時間為6-7小時。
在步驟(5)中，活化溫度為850_900°C，活化時間為3—4小時，活化劑 為水蒸汽。
活化過程中每公斤炭化料水蒸汽的通入量為2.6—3.2公斤/小時。 有益效果在本發(fā)明中由于采用將玉米芯和玉米秸桿分別用粉碎機打成絮 狀按比例混合均勻后送入顆粒成型機擠壓成顆粒料這一技術(shù)特征，利用玉米芯含炭量高，炭化過程產(chǎn)生的木煤氣多，利用玉米秸桿含淀粉和粗纖維，與玉米 芯混合后不需要加水就能擠壓成型的特點，克服了單獨使用玉米芯不易擠壓成 顆粒和單獨使用玉米秸桿炭化燒失率高、炭的孔隙大、成品質(zhì)量差的缺點，使 本發(fā)明的生產(chǎn)活性炭的方法在實施過程中不用加水就能擠壓成顆粒料，減少了 水的消耗，且不需對顆粒料進行風(fēng)干或干燥處理，降低了生產(chǎn)成本，縮短了生 產(chǎn)周期，并且炭化后收率高、成品質(zhì)量好；由于采用了將炭化料不經(jīng)冷卻直接 送入活化窯進行活化這一工藝特征，較現(xiàn)有技術(shù)中將炭化料冷卻后再進行活化 縮短了生產(chǎn)周期，且充分了利用炭化料的余熱，縮短了活化升溫時間，減少了 活化過程中為達到活化溫度而消耗的燃料，進一步降低了生產(chǎn)成本，此外，還 克服了現(xiàn)有技術(shù)中炭化料在冷卻過程中因長時間暴露在空氣中易被污染的缺 點，使生產(chǎn)出來的活性炭質(zhì)量更好；由于將炭化窯煙道排出的木煤氣引入活化 室下部的加熱室內(nèi)點燃，用于活化過程中對活化窯進行加熱，對炭化過程的廢 氣進行了利用，在活化過程中不再消耗其它燃料，在降低了生產(chǎn)成本的同時， 減少了廢氣的排放，有利于環(huán)保；由于將木煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖牖罨?室上部煙道對活化窯進行二次加熱，從而實現(xiàn)了僅用炭化過程中產(chǎn)生的木煤氣 燃燒就能滿足活化過程對溫度的要求；由于將活化室上部煙道排出的煙氣引出 作為蒸氣鍋爐的熱源，蒸氣鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽進入活化室對炭化料進行活化， 使能源利用更加徹底；由于采用絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸桿料按7: 3的重量 比混合，在滿足顆粒成型的前提下，提高了顆粒中的炭含量和炭化過程中木煤 氣的產(chǎn)量；由于在炭化過程中玉米秸桿的氧化速度是玉米芯的4倍，玉米秸桿 炭化時的燒失率高，這樣在炭化過程中顆粒中玉米秸桿部分會先被炭化，并在 顆粒內(nèi)部形成孔隙結(jié)構(gòu)，有利于玉米芯的炭化，在活化過程中，活化劑直接進 入顆粒內(nèi)部孔隙進行活化，使得活化效果更好，成品活性炭的質(zhì)量更好；由于制成的圓柱狀顆粒的直徑為5-8毫米，容重為0.98克/立方厘米，水分小于14%， 可有效避免因顆粒大、容重大、水份大導(dǎo)致炭化、活化速度慢、效果差和因顆 粒小、容重小導(dǎo)致炭化過火的弊??；由于合理地限定了炭化溫度、炭化時間、 活化溫度、活化時間和水蒸汽的通入量，使采用本方法可以生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的 活性炭；此外，由于采用了以水蒸汽為活化劑，較采用其它活化劑降低了生產(chǎn) 成本，活化后無化學(xué)殘留，生產(chǎn)出的活性炭能夠滿足生產(chǎn)食品和醫(yī)藥的質(zhì)量要 求。


圖1為實施本發(fā)明方法的生產(chǎn)活性炭的窯的主視圖； 圖2為實施本發(fā)明方法的生產(chǎn)活性炭的窯橫剖面結(jié)構(gòu)圖； 圖3為實施本發(fā)明方法的生產(chǎn)活性炭的窯縱剖面結(jié)構(gòu)圖； 圖4是圖2的A-A向剖面圖；
具體實施例方式
如圖1所示，實施本發(fā)明方法的生產(chǎn)活性炭的窯包括炭化窯和活化窯兩大 部分，炭化窯位于活化窯的上方，炭化窯由炭化窯體3、炭化窯體上方的加料口 2、炭化窯體下方的出料口4構(gòu)成，出料口裝有控制排放的插板5?；罨G由活 化窯體8、活化窯體上部的進料口 15、活化窯體下部的出料口9、窯門7和蒸汽 管路6構(gòu)成，在窯的外側(cè)還設(shè)有為活化窯提供活化用蒸汽的蒸汽鍋爐10，將鍋 爐產(chǎn)生的蒸汽送入活化室的管路6從活化室上部的煙道中通過。炭化窯的出料 口4與活化窯的進料口 15對應(yīng)設(shè)置，這樣炭化好的物料依靠重力就能夠直接落 入活化窯中。
圖2和圖3還進一步示出了本發(fā)明的生產(chǎn)活性炭的窯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，炭化窯 的炭化窯體由炭化室25、和煙道24構(gòu)成，在炭化室25與煙道24之間的窯壁上上部的煙道16、活化室下部的 加熱室20和加熱室供風(fēng)道21構(gòu)成，供風(fēng)道21過通進氣孔19與加熱室20連通， 窯外空氣從進風(fēng)孔22進入供風(fēng)道。在炭化窯與活化窯間設(shè)有連接炭化窯煙道24 與活化窯加熱室20的連接煙道13。炭化窯煙道24由隔板11將煙道自上而下分 成三層，上層煙道和下層煙道通過中間煙道與連接煙道13相連通。在活化室上 部的煙道16與活化室下部的加熱室20間設(shè)有將加熱室燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?dǎo) 入活化室上部的煙道的煙氣通道26。在窯的外側(cè)還設(shè)有為活化窯提供活化用蒸 汽的蒸汽鍋爐10，從活化室上部煙道16返回的煙氣通過窯與鍋爐間的煙道23 進入鍋爐，為鍋爐提供熱源。在窯的外側(cè)還設(shè)有冷窯啟動時給窯補充加熱的備 用加熱室18，備用加熱室與連接煙道13和活化窯加熱室20相通。在炭化窯的 下部還裝有V形下料斗14，在V形下料斗的底部設(shè)置出料口 4，出料口4裝有 控制排放的插板5。
如圖3所示，炭化室25的縱剖面呈n形，在n形炭化室的兩側(cè)及中間設(shè)有
煙道24。
圖4示出了炭化窯煙道與活化窯加熱室間的連接煙道13、加熱室20與活化 室上部煙道16間的煙氣通道26的結(jié)構(gòu)，活化室的上部設(shè)有三條煙道，從加熱 室20出來的高溫?zé)煔饨?jīng)煙氣通道26進入活化室上部兩側(cè)的煙道162，在另一端 折返至中間煙道161經(jīng)窯與鍋爐間的煙道23到達蒸汽鍋爐。煙氣在煙道內(nèi)的流 動是通過鍋爐煙囪1的抽力實現(xiàn)的。
下面對實施本發(fā)明方法的窯的工作過程進行說明，將原料從炭化窯的加料 口 2加入并點燃,原料在炭化室25內(nèi)缺氧燃燒進行炭化，在炭化的同時產(chǎn)生大量 的可燃氣體，拉開出料口插板5進行取樣，待確認原料已充分炭化后，再拉開 出料口插板，此時炭化好的物料從炭化窯的出料口4排出經(jīng)活化窯進料口 15落入活化室17進行活化，炭化時產(chǎn)生的可燃氣體從煙孔12排至炭化窯的煙道24 中，通過炭化窯煙道與活化窯加熱室之間的連接煙道13進入活化窯加熱室20， 與從進風(fēng)孔22經(jīng)風(fēng)道21、風(fēng)孔19進入的空氣混合后點燃，對活化室17進行加 熱，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)加熱室與活化室上部煙道間的連接煙道26進入活化 室上部兩側(cè)的煙道162，對活化室20和蒸汽管路6中的活化蒸汽進行再次加熱， 在遠端折返至中間煙道161，經(jīng)窯與鍋爐間的煙道23進入蒸汽鍋爐，作為蒸汽 鍋爐的熱源，活化過程中通過打開活化室的窯門7，對窯內(nèi)的活化物料進行翻動， 并取樣檢測，待活化料經(jīng)檢測達到要求后，打開活化窯出料口9，將活化好的物 料即活性炭取出得成品。再次將炭化好的物料放入活化室進行活化，完成一個 新的工作循環(huán)。在冷窯啟動時，向備用加熱室18中加入燃料并點燃，以提高冷 窯啟動初期窯的溫度，當(dāng)窯正常工作時，關(guān)閉備用加熱室。在工作過程中，應(yīng) 及時向炭化窯中的加料口添加原料，以保證炭化室中始終處于填滿狀態(tài)。 一種活性炭的生產(chǎn)方法，所述活性炭是按照以下步驟生產(chǎn)的
(1) 將玉米芯和玉米秸桿分別用錘片式粉碎機打成絮狀玉米芯料和絮狀玉 米秸桿料備用；
(2) 將前步制成的絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸桿料按7: 3的重量比混合 均勻，得混合物料；
(3) 將混合物料送入顆粒成型機擠壓成顆粒料，所述顆粒料為圓柱狀顆粒， 圓柱的直徑為5-8毫米，容重為0.98克/立方厘米，水分小于14%;
(4) 將顆粒料放入實施本發(fā)明方法的生產(chǎn)活性炭的窯中的炭化窯進行炭 化，炭化溫度為450—500'C，炭化時間為6-7小時，得炭化料；
(5 )將炭化料不經(jīng)冷卻從炭化窯的出料口放出，直接落入活化窯進行活化， 活化溫度為850"900X:，采用水蒸汽作為活化劑，活化過程中依據(jù)每公斤炭化料水蒸汽的通入量2.6—3.2公斤/小時的標準確定水蒸汽的通入量，活化時間為 3—4小時，得活化料；
(6)將活化料粉碎分級，得活性炭成品。 在炭化過程中，將炭化窯煙道24排出的木煤氣引入活化室17下部的加熱 室20內(nèi)點燃，用于活化過程中對活化窯進行加熱；將木煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)?氣引入活化室上部煙道16對活化窯進行二次加熱；將活化室上部煙16道排出 的煙氣引出至窯外的蒸汽鍋爐IO作為蒸氣鍋爐的熱源，用蒸氣鍋爐產(chǎn)生的高溫 蒸汽進入活化室對炭化料進行活化。
權(quán)利要求
1.一種活性炭的生產(chǎn)方法，其特征是所述活性炭是按照以下步驟生產(chǎn)的(1)將玉米芯和玉米秸桿分別用粉碎機打成絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸桿料備用；(2)將前步制成的絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸桿料混合均勻，得混合物料；(3)將混合物料送入顆粒成型機擠壓成顆粒料；(4)將顆粒料放入炭化窯進行炭化，得炭化料；(5)將炭化料不經(jīng)冷卻直接送入活化窯進行活化，得活化料；(6)將活化料粉碎分級，得活性炭成品；在步驟(4)中，將炭化窯煙道排出的木煤氣引入活化室下部的加熱室內(nèi)點燃，用于步驟(5)中對活化窯進行加熱；將木煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖牖罨疑喜繜煹缹罨G進行二次加熱；將活化室上部煙道排出的煙氣引出作為蒸氣鍋爐的熱源，蒸氣鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽進入活化室對炭化料進行活化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種活性炭的生產(chǎn)方法，其特征是在步驟(2) 中，所述絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸桿料按7: 3的重量比混合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種活性炭的生產(chǎn)方法，其特征是在步驟(3) 制成的顆粒料為圓柱狀顆粒，圓柱的直徑為5-8毫米，容重為0.98克/立方厘米， 水分小于14%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種活性炭的生產(chǎn)方法，其特征是在步驟 (4)中，炭化溫度為450—50(TC，炭化時間為6-7小時。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種活性炭的生產(chǎn)方法，其特征是在步驟(5) 中，活化溫度為850—90(TC，活化時間為3—4小時，活化劑為水蒸汽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種活性炭的生產(chǎn)方法，其特征是活化過程中每公斤炭化料水蒸汽的通入量2.6—3.2公斤/小時。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種活性炭的生產(chǎn)方法，所述活性炭是按照以下步驟生產(chǎn)的將玉米芯和玉米秸稈分別用粉碎機打成絮狀玉米芯料和絮狀玉米秸稈料混合均勻后送入顆粒成型機擠壓成顆粒料；將顆粒料放入炭化窯進行炭化，得炭化料；將炭化料不經(jīng)冷卻直接送入活化窯進行活化，得活化料；將活化料粉碎分級，得活性炭成品，將炭化窯煙道排出的木煤氣引入活化室下部的加熱室內(nèi)點燃，用于對活化窯進行加熱；將木煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庖牖罨疑喜繜煹缹罨G進行二次加熱；將活化室上部煙道排出的煙氣引出作為蒸氣鍋爐的熱源，蒸氣鍋爐產(chǎn)生的高溫蒸汽進入活化室對炭化料進行活化，采用該方法生產(chǎn)出的活性炭質(zhì)量好、成本低。
文檔編號C01B31/08GK101638229SQ200910013498
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者王中虎 申請人:西豐縣登云秸桿綜合利用開發(fā)有限責(zé)任公司