本發(fā)明屬于活性炭領(lǐng)域,具體涉及木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),巨大的比表面積,在提純、分離、凈化與載體、回收、貴金屬提煉等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。生產(chǎn)木質(zhì)活性炭的方法主要是化學(xué)法,包括氯化鋅活化法、磷酸活化法,氫氧化鉀活化法和其他化學(xué)品活化法,目前經(jīng)常使用的是氯化鋅活化法和磷酸活化法。此二種方法,其中氯化鋅活化法以工業(yè)化多年,它以木屑為原料,制得的活性炭收率高,中孔發(fā)達(dá)。但由于其生產(chǎn)過(guò)程揮發(fā)氯化氫氣體和氯化鋅氣體,對(duì)環(huán)境造成污染,并且回收困難,耗能大,所以此種方法逐漸被淘汰。磷酸法雖然能克服一些缺點(diǎn),但也有一些不足,其對(duì)設(shè)備的腐蝕性比較大,并且制得的活性炭灰分偏高,所以生產(chǎn)過(guò)程中要嚴(yán)格控制灰分。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
(1)、將木屑或秸稈去除雜質(zhì)后,粉碎至50~300目,得到原料粉體;
(2)、將上述原料粉體在80~120℃條件下烘干,至原料粉體中的含水率不大于18%;
(3)、將磷酸配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35~55%的溶液,備用;
(4)、按照磷酸和原料粉體質(zhì)量比1︰1.5~3.0的配比,將原料粉體與磷酸溶液充分混合,得到混合料;
(5)、將上述混合料置于回轉(zhuǎn)爐中,在高溫?zé)煔鈼l件下進(jìn)行炭化和活化;
(6)、將活化后的活性炭從回轉(zhuǎn)爐中取出,經(jīng)漂洗、篩選、檢測(cè)后,包裝得活性炭成品。
其中,上述木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法中,步驟(5)中,所述回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為0.65~2.35rpm,傾爐角度為2°~12°,內(nèi)部壓力為0.05~0.35MPa。
其中,上述木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法中,步驟(5)中,所述炭化和活化的具體條件為:第一階段:升溫速率2~10℃/min,溫度范圍25~900℃;第二階段:升溫速率2~10℃/min,保溫范圍400~800℃,保溫時(shí)間1.5~5.0h;第三階段:停止加熱,程序降溫。
其中,上述木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法中,步驟(5)中,所述高溫?zé)煔鉃榛钚蕴刻炕突罨^(guò)程中產(chǎn)生的尾氣。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用回轉(zhuǎn)爐,將物理法與化學(xué)法兩種生產(chǎn)工藝結(jié)合使用,兩種方法即獨(dú)立,又可以聯(lián)合,使產(chǎn)品更全面;并將炭化和活化過(guò)程中的尾氣進(jìn)行收集再利用,節(jié)約燃料與生產(chǎn)成本,并且有利于保護(hù)環(huán)境。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提供了木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
(1)、將木屑或秸稈去除雜質(zhì)后,粉碎至50~300目,得到原料粉體;
(2)、將上述原料粉體在80~120℃條件下烘干,至原料粉體中的含水率不大于18%;
(3)、將磷酸配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35~55%的溶液,備用;
(4)、按照磷酸和原料粉體質(zhì)量比1︰1.5~3.0的配比,將原料粉體與磷酸溶液充分混合,得到混合料;
(5)、將上述混合料置于回轉(zhuǎn)爐中,在高溫?zé)煔鈼l件下進(jìn)行炭化和活化;所述回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為0.65~2.35rpm,傾爐角度為2°~12°,內(nèi)部壓力為0.05~0.35MPa;所述炭化和活化的具體條件為:第一階段:升溫速率2~10℃/min,溫度范圍25~900℃;第二階段:升溫速率2~10℃/min,保溫范圍400~800℃,保溫時(shí)間1.5~5.0h;第三階段:停止加熱,程序降溫;
(6)、將活化后的活性炭從回轉(zhuǎn)爐中取出,經(jīng)漂洗、篩選、檢測(cè)后,包裝得活性炭成品。
其中,上述木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法中,步驟(5)中,所述高溫?zé)煔鉃榛钚蕴刻炕突罨^(guò)程中產(chǎn)生的尾氣。
以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步解釋和說(shuō)明,但并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
(1)、將木屑或秸稈去除雜質(zhì)后,粉碎至80目,得到原料粉體;
(2)、將上述原料粉體在90℃條件下烘干,至原料粉體中的含水率不大于18%;
(3)、將磷酸配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的溶液,備用;
(4)、按照磷酸和原料粉體質(zhì)量比1︰1.5的配比,將原料粉體與磷酸溶液充分混合,得到混合料;
(5)、將上述混合料置于回轉(zhuǎn)爐中,在高溫?zé)煔鈼l件下進(jìn)行炭化和活化;所述回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為0.95rpm,傾爐角度為5°,內(nèi)部壓力為0.15MPa;所述炭化和活化的具體條件為:第一階段:升溫速率5℃/min,溫度范圍25~400℃;第二階段:升溫速率5℃/min,保溫范圍500℃,保溫時(shí)間2.0h;第三階段:停止加熱,程序降溫至室溫;
(6)、將活化后的活性炭從回轉(zhuǎn)爐中取出,經(jīng)漂洗、篩選、檢測(cè)后,包裝得活性炭成品。
實(shí)施例2
木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
(1)、將木屑或秸稈去除雜質(zhì)后,粉碎至150目,得到原料粉體;
(2)、將上述原料粉體在105℃條件下烘干,至原料粉體中的含水率不大于18%;
(3)、將磷酸配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45%的溶液,備用;
(4)、按照磷酸和原料粉體質(zhì)量比1︰2.5的配比,將原料粉體與磷酸溶液充分混合,得到混合料;
(5)、將上述混合料置于回轉(zhuǎn)爐中,在高溫?zé)煔鈼l件下進(jìn)行炭化和活化;所述回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為1.65rpm,傾爐角度為8°,內(nèi)部壓力為0.25MPa;所述炭化和活化的具體條件為:第一階段:升溫速率6℃/min,溫度范圍500℃;第二階段:升溫速率6℃/min,保溫范圍650℃,保溫時(shí)間3.5h;第三階段:停止加熱,程序降溫至室溫;所述高溫?zé)煔鉃榛钚蕴刻炕突罨^(guò)程中產(chǎn)生的尾氣;
(6)、將活化后的活性炭從回轉(zhuǎn)爐中取出,經(jīng)漂洗、篩選、檢測(cè)后,包裝得活性炭成品。
實(shí)施例3
木質(zhì)活性炭的生產(chǎn)方法,所述生產(chǎn)方法包括以下步驟:
(1)、將木屑或秸稈去除雜質(zhì)后,粉碎至200目,得到原料粉體;
(2)、將上述原料粉體在110℃條件下烘干,至原料粉體中的含水率不大于18%;
(3)、將磷酸配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的溶液,備用;
(4)、按照磷酸和原料粉體質(zhì)量比1︰2.6的配比,將原料粉體與磷酸溶液充分混合,得到混合料;
(5)、將上述混合料置于回轉(zhuǎn)爐中,在高溫?zé)煔鈼l件下進(jìn)行炭化和活化;所述回轉(zhuǎn)爐的轉(zhuǎn)速為2.05rpm,傾爐角度為10°,內(nèi)部壓力為0.35MPa;所述炭化和活化的具體條件為:第一階段:升溫速率6℃/min,溫度范圍25~600℃;第二階段:升溫速率6℃/min,保溫范圍700℃,保溫時(shí)間4.0h;第三階段:停止加熱,程序降溫至室溫;所述高溫?zé)煔鉃榛钚蕴刻炕突罨^(guò)程中產(chǎn)生的尾氣;
(6)、將活化后的活性炭從回轉(zhuǎn)爐中取出,經(jīng)漂洗、篩選、檢測(cè)后,包裝得活性炭成品。
由實(shí)施例1~3可以看出,本發(fā)明采用回轉(zhuǎn)爐,將物理法與化學(xué)法兩種生產(chǎn)工藝結(jié)合使用,兩種方法即獨(dú)立,又可以聯(lián)合,使產(chǎn)品更全面;并將炭化和活化過(guò)程中的尾氣進(jìn)行收集再利用,節(jié)約燃料與生產(chǎn)成本,并且有利于保護(hù)環(huán)境。
本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段,還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。