一种优质褐煤基活性炭的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种利用我国富存的褐煤为原料制造优质褐煤基活性炭的方法。该方法通过科学选料配料，精确控制原料粒度配比，将物料在４００－９００℃温度下炭化４－８小时，在８５０－９５０℃温度下活化１０－５０小时，制成性能良好的活性炭。经测试表明，优质褐煤基活性炭比表面积大，碘吸附值、亚甲蓝吸附值均高，达到国标要求。本发明专利技术不经过任何化学预处理或后处理，省去配料后处理工序，缩短工艺流程和时间，减少设备投资，可降低活性炭的生产成本４０％。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以褐煤为原料制造活性炭，特别是以优质褐煤制造褐煤基活性炭的方法。目前国内煤基活性炭的生产，多采用无烟煤做原料，例如：中国专利CN1062709A《木质褐煤制备活性炭》、GK87100558A《由煤制造颗粒活性炭方法》所提出的工艺过程需加入粘结剂成型造粒后，才可炭化、活化得到活性炭;国外专利AU8547977《用褐煤或泥煤生产活性炭》;DD-228531《用高温褐煤焦制备活性炭》;DD-268677《用褐煤焦制备微孔活性炭》所提出采用褐煤生产活性炭，则需要进行酸洗或加入碱金属碳酸盐等化学物质处理。由于化学物质易对环境产生污染或对设备腐蚀，活性炭的生产成本较高。本专利技术的目的在于提供一种以优质褐煤为原料，不经过任何化学予处理或后处理，采用新的制造方法生产优质褐煤基活性炭的方法，采用该方法生产活性炭，省去原料配料后处理工序、缩短工艺流程和时间，减少设备投资，降低了活性炭成本，为矿大活性炭在各种工业、环保及商业，国防上应用的可能性。本专利技术精选开采灰份小于8%、挥发份在40-55%的优质褐煤为原料，先将褐煤破碎筛分成1-25mm粒度的物料，将物料放入干镏炉中在400-800℃的温度下干镏2-8小时，得到干镏煤（炭化料），将干镏煤再筛分弃除小于1mm的粉炭或者将干镏煤磨成＜100目的炭粉后加入其重量比6%的水和12%的煤焦油在200-500Kg/cm2-->压力下挤压成1-6mm的条状炭后凉干，将再筛分后的干镏煤或者条状炭加入到斯列普连续直立活化炉中在850-950℃温度下通入500℃以上的过热蒸汽活化10-50小时，就得到无定形或者条状褐煤基活性炭。现结合褐煤基活性炭制造工艺流程图1，对本专利技术作详细描述。本专利技术制造活性炭方法的主要原料是采用灰份含量低于8%的优质褐煤，先破碎、筛分达1-25mm粒度的碎块，然后加入到干镏炉中隔绝空气，进行外部加热，将挥发物由40-60%降低至8%以下，水分由50%左右降低到10%以下，整个干镏过程需要2-8小时，物料温度在400-800℃范围内，物料经干镏后自然碎裂，产生粉状炭，灼热的干镏煤经水冷却后卸出、凉干、筛分除弃小于1mm的粉炭，然后将干镏煤加入到斯列普炉中，炉温上段为400-800℃、中段为800-900℃，下段为950-600℃，干镏煤从炉子上段加入，逐渐升温，被从炉中段通入的500℃过热水蒸汽活化，蒸汽与干镏煤逆向流动接触，然后落入下段逐渐降温，最后用140℃以下的饱和蒸汽冷却后，从炉中卸出，即得到无定形优质褐煤基活性炭，整个活化过程需10-30小时。或者将上述干镏炉出来的干镏煤磨成小于100目的炭粉，加入其重量比6%的水和12%的煤焦油（煤焦油含煤沥清40-60%）混合均匀后，在200-500Kg/cm2的压力下挤压成1-6mm的条状炭，经空气凉干或烘干后，除去水份，如上述过程一样加入到斯列普炉中用过热水蒸汽活化，物料在炉中中段仃留时间要延长从入料到出料的整个过程需20-50小时。以下结合实施例1、2、3对本专利技术进一步说明。实施例1、（实验室生产）-->在我国云南省先锋矿区选择优质褐煤矿点、用人工开采或水上范围机械开采优质褐煤，开采中不能混入灰粉大于8%褐煤、经颚式破碎机破碎到小于25mm后，取样化验，其原料煤的各项质量指标为：全水份37%、空气干燥基水份14.38%、干基灰份2.10%、干燥无灰基挥发份51.09%、干燥基全硫0.88%，干燥无灰基碳含量69.66%，干燥无灰基氢含量4.90%，此样为A。取A样3公斤，破碎至小于6mm、筛去1mm以下的粉煤作为样B;取B样200克置于反应釜中，加热反应釜，按2-5℃/min的升温速度将反应釜中的原料加热到550℃恒温2小时，待反应釜排气管中无黄烟排出时完成干镏过程，然后通入10g/min流量的水蒸汽，压力0.02MPa继续使反应釜以每分钟5℃的速度升温，得温度升到900℃时，在继续通入蒸汽，保持温度5小时，进行活化反应完毕。此时停止对反应釜进行加热，载断蒸汽，让反应釜自然冷却到室温。打开反应釜得到的反应产物即褐煤基活性炭，该产品性能为：碘值1240.57mg/g、亚甲蓝吸付值242.82mg/g，水容量133.02ml，灰分12.72%，产品得率（以原煤干燥基为100计）10%。实施例2（工业性生产）取实施例1中的A样1500公斤，筛去小于1mm的粉煤为样C;取样C500公斤，加入到直立式连续倒焰无回收干镏炉中，在燃烧室温度700℃，炭化室温度600℃下，干镏2小时，使挥发分降到8%以下得干镏煤D，将干镏煤D经筛分除去粉炭（＜1mm）、加到活化炉中;用0.2MPa水蒸汽经活化炉过热器升温至500℃、进入活化段中与干镏煤接触进行活化反应，反应温度900℃，时间15小时。-->经炉内水冷却后出料即得到优质褐煤基活性炭，其产品性能为：灰份7.44%，碘吸附值868.79mg/g，亚甲蓝吸付值110mg/g，水容量76.4%，装填密度369g/l，强度88.3%，收率（对干基原料煤）25%。实例3：将干镏煤D用高效振动磨磨成小于100目的碳粉，在双铰笼控合机中与重量比6%的水和12%的煤焦油混控均匀，用油压机在200kg/cm2的压力挤压成型，在空气中凉干2天，采用煤气加热的迥转炭化炉进行炭化及得到挥发份小于5%的条状炭化料，然后加入到斯列普炉中活化45小时，得到强度按GB/T12496.22-90测定大于80%，其它指标不低于实施例2的条状优质褐煤基活性炭。该优质褐煤基活性炭灰份＜12%，碘吸付质＞800mg/g，比表面积＞1000m/g、亚甲兰吸付值＞105mg/g，均达到国标要求。该产品用于自来水净化，含铬废水处理，印染废水脱色、贵金属富集、水果蔬菜保鲜、各种异味的去除（如电冰箱）等，比同类产品成本降低40%，且性能优良。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以精选优质褐煤为原料，经破碎、筛分、干镏、再筛分、活化、制造优质褐煤基活性炭的方法，其特征在于：ａ、精选开采灰份＜８％，挥发份在４０－５５％的优质褐煤为原料；ｂ、原料煤经破碎筛分成１－２５ｍｍ粒度的物料；ｃ、将选出的物料放入干镏炉中在４００－８００℃的温度下干镏２－８小时，得到干镏煤（炭化料）；ｄ、将干镏煤再筛分弃除＜１ｍｍ的粉炭，或者将干镏煤磨成＜１００目的炭粉后加入其重量比６％的水和１２％的煤焦油（煤焦油含煤沥青４０－６０％）在２００－５００ｋｇ／ｃｍ↑［２］压力下挤压成１－６ｍｍ的条状炭后凉干；ｅ、将再筛分后的干镏煤或者条状炭加入到斯列普连续直立活化炉中在８５０－９５０℃温度下通入５００℃以上的过热蒸汽活化１０－５０小时，得到无定形或者条状褐煤基活性炭。

【技术特征摘要】
1、一种以精选优质褐煤为原料，经破碎、筛分、干镏、再筛分、活化、制造优质褐煤基活性炭的方法，其特征在于：a、精选开采灰份＜8%，挥发份在40-55%的优质褐煤为原料；b、原料煤经破碎筛分成1-25mm粒度的物料；c、将选出的物料放入干镏炉中在400-800℃的温度下干镏2-8小时，得到干镏煤(炭化料)；d、将干镏煤再筛分弃除＜1mm的...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹承绪，黄绍贤，黄友莉，赵家云，
申请(专利权)人：昆明煤炭科学研究所，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]