一种物理活化法获得活性炭的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种物理活化法获得活性炭的工艺，包括如下步骤：S1、粉碎：通过粉碎机将木材经撕裂、粉碎为木屑；S2、烘干：经输送机将粉碎后的木屑送入烘干炉中进行烘干；S3、炭化：烘干后的木屑经螺旋输送机送入炭化装置内，通过燃烧系统对炭化装置进行热传导加热，成炭；S4、出炭：将成炭冷却，充分冷却后得基质炭；S5、制备活性炭：将基质炭置于物理活化装置内，向物理活化装置内输送水蒸汽，使基质炭与水蒸汽直接接触，水蒸汽破坏基质炭的细胞结构，使基质炭形成无数的纳米级孔隙结构，即得活性炭。

A process of obtaining activated carbon by physical activation

【技术实现步骤摘要】
一种物理活化法获得活性炭的工艺
本专利技术属于活性炭制备
，具体涉及一种物理活化法获得活性炭的工艺。
技术介绍
活性炭具有化学稳定性好、比表面积大等优点，在吸附、分离、催化等领域具有广泛的应用，其制备主要是通过木炭、木屑、椰壳、果核、聚合物、煤以及重质石油等经炭化活化而制得，其中活化过程对于活性炭的孔道结构有着重要的影响，并最终决定了材料在目标应用领域的性能优劣。把化学活化是把化学药品活化法引进到粒状炭生产过程中来，通过化学试剂与碳材料发生一系列的交联或缩聚反应，进而创造出丰富微孔是目前化学法制造活性炭的常用手段，化学活化优点是活化时间短、活化温度低，但是，大量化学试剂的使用提高了制备成本，高温下对设备有较强腐蚀作用，在洗涤过程中需要大量水，这些废水经过复杂处理工艺后才能达到环保排放要求，且活化剂消耗大，回收率低，产生的废水废气对环境造成危害。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决
技术介绍
中所提出的问题，而提供一种节能环保、节约成本的物理活化法获得活性炭的工艺。本专利技术的目的是这样实现的：一种物理活化法获得活性炭的工艺，包括如下步骤：S1、粉碎：通过粉碎机将木材经撕裂、粉碎为木屑；S2、烘干：经输送机将粉碎后的木屑送入烘干炉中，烘干温度为200℃～250℃，烘干时间15～30min；S3、炭化：烘干后的木屑经螺旋输送机送入炭化装置内，通过燃烧系统对炭化装置进行热传导加热，炭化装置的温度为560℃～750℃，炭化时间20～30min，成炭；S4、出炭：将成炭冷却至25℃～30℃，充分冷却后再将成炭粉碎成炭粉；S5、制备活性炭：将炭粉置于物理活化装置内，向物理活化装置内输送入800℃～900℃的水蒸汽，使炭粉与水蒸汽直接接触，水蒸汽破坏炭粉的细胞结构，使炭粉形成无数的纳米级孔隙结构，即得活性炭。进一步的，所述炭化装置包括炭化炉和包裹于炭化炉外部的隔热砖墙壁，所述炭化炉和隔热砖墙壁之间具有空腔。进一步的，所述燃烧系统包括燃烧炉和蒸汽炉，所述燃烧炉的输出端连接蒸汽炉，所述蒸汽炉连接炭化炉和隔热砖墙壁之间的空腔。进一步的，S2中，烘干后的木屑含水率为15～20％。进一步的，S4中，成炭冷却采用水冷螺旋进行四级冷却。进一步的，所述物理活化装置包括依次连接的进料螺旋、鼓风机和活化转筒。进一步的，所述进料螺旋连接水冷螺旋的出口端。进一步的，所述燃烧装置连接炭化装置和物理活化装置，所述炭化装置连接物理活化装置，所述炭化装置向物理活化装置内送入炭粉，所述燃烧系统向物理活化装置内输送水蒸汽。一种制备活性炭的系统，包括粉碎机、输送带、烘干炉、炭化装置、燃烧装置和物理活化装置，所述粉碎机、输送带、烘干炉、炭化装置和物理活化装置依次连接，所述燃烧装置连接烘干炉、炭化装置和物理活化装置。进一步的，所述燃烧装置的蒸汽炉的出口端连接空腔和活化转筒，所述炭化炉的一个出口端连接燃烧炉的入口端，所述炭化炉的另一出口端连接进料螺旋。进一步的，所述燃烧炉的出口端连接烘干炉。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术提供的一种物理活化法获得活性炭的工艺，炭化装置中对木材的炭化不通过明火炭化，而是通过燃烧系统对炭化装置进行热传导加热，燃烧系统向炭化装置的空腔内供热，从而提升炭化炉的温度，炭化装置内的木材炭化时产生可燃气体，这些可燃气体通过管道回到燃烧系统内燃烧，以使燃烧系统又可通过管道向烘干装置和炭化装置供热，以此形成能源循环利用的系统。2、本专利技术提供的一种物理活化法获得活性炭的工艺，木材炭化后产生木燃气，并在热解过程中是放热反应，成炭本身用燃气产生的热较少，有大量多余的热量产生，多余的热量加热水来产热烘干原木料及为活化设备提供高温蒸汽。3、本专利技术提供的一种物理活化法获得活性炭的工艺，通过本工艺日处理木材可达75t～80t，大大提高了制备效率，含水率为20％左右的木材的得炭率可达25％。且制备活性炭材料比表面积可达1365.35m2/g，微孔含量高，工艺成本低，合成工艺简单，易于放大。附图说明图1是本专利技术一种物理活化法获得活性炭的工艺流程图。图2是本专利技术活性炭的制备工艺系统示意图。图3是本专利技术炭化装置和燃烧系统连接示意图。图4是实施例3示意图。图5是实施例4示意图。图6是实施例5示意图。图7是实施例6示意图。图中：1、粉碎机；101、双轴撕碎机；102、双轴破碎机；103、对辊粉碎机；2、输送机；3、烘干炉；31、双螺旋进料机；32、进料提升皮带机；33、单头螺旋；4、炭化装置；41、炭化炉；42、隔热砖墙壁；43、空腔；5、燃烧系统；51、燃烧炉；52、蒸汽炉；53、制炭风机；54、第二除尘器；55、可燃管道；6、物理活化装置；61、进料螺旋；62、鼓风机；63、活化转筒；64、活性炭收集螺旋；7、烘干供热风机；71、输送风管；8、第一除尘器；9、烘干风机；10、烟气除尘排放仓；11、一级冷却螺旋；12、二级冷却螺旋；13、三级冷却螺旋；14、四级冷却螺旋；15、水箱；16、筛分除尘机；17、活化烟气风机。具体实施方式下面结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1结合图1，一种物理活化法获得活性炭的工艺，包括如下步骤：S1、粉碎：通过粉碎机1将木材经撕裂、粉碎为木屑；S2、烘干：经输送机2将粉碎后的木屑送入烘干炉3中，烘干温度为200℃～250℃，烘干时间15～30min，烘干后的木屑含水率为15～20％；S3、炭化：将烘干后的木屑送入炭化装置4内，通过燃烧系统5对炭化装置4进行热传导加热，炭化装置4的温度为560℃～750℃，炭化时间20～30min，成炭；S4、出炭：将成炭冷却，采用水冷螺旋进行四级冷却，充分冷却后再将成炭粉碎成炭粉；S5、制备活性炭：将炭粉置于物理活化装置6内，向物理活化装置6内输送入800℃～900℃的水蒸汽，使炭粉与水蒸汽直接接触，水蒸汽破坏炭粉的细胞结构，使炭粉形成无数的纳米级孔隙结构，即得活性炭。实施例2结合图2和图3，一种制备活性炭的系统，包括粉碎机1、输送带2、烘干炉3、炭化装置4、燃烧装置5和物理活化装置6，所述粉碎机1、输送带2、烘干炉3、炭化装置4和物理活化装置6依次连接，所述燃烧装置5连接烘干炉3、炭化装置4和物理活化装置6，所述炭化装置4向物理活化装置6内送入炭粉，所述燃烧系统5向物理活化装置6内输送水蒸汽。所述炭化装置4包括炭化炉41和包裹于炭化炉41外部的隔热砖墙壁42，所述炭化炉41和隔热砖墙壁之间具有空腔43。所述燃烧系统5包括燃烧炉51和蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物理活化法获得活性炭的工艺，其特征在于：包括如下步骤：/nS1、粉碎：通过粉碎机(1)将木材经撕裂、粉碎为木屑；/nS2、烘干：经输送机(2)将粉碎后的木屑送入烘干炉(3)中，烘干温度为200℃～250℃，烘干时间15～30min；/nS3、炭化：将烘干后的木屑送入炭化装置(4)内，通过燃烧系统(5)对炭化装置(4)进行热传导加热，炭化装置(4)的温度为560℃～750℃，炭化时间20～30min，成炭；/nS4、出炭：将成炭冷却至25℃～30℃，再将成炭粉碎成炭粉；/nS5、制备活性炭：将炭粉置于物理活化装置(6)内，向物理活化装置(6)内输送入800℃～900℃的水蒸汽，使炭粉与水蒸汽直接接触，水蒸汽在高温情况下打通炭的细胞结构，使炭粉形成无数的纳米级孔隙结构，即得活性炭。/n

【技术特征摘要】
1.一种物理活化法获得活性炭的工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、粉碎：通过粉碎机(1)将木材经撕裂、粉碎为木屑；
S2、烘干：经输送机(2)将粉碎后的木屑送入烘干炉(3)中，烘干温度为200℃～250℃，烘干时间15～30min；
S3、炭化：将烘干后的木屑送入炭化装置(4)内，通过燃烧系统(5)对炭化装置(4)进行热传导加热，炭化装置(4)的温度为560℃～750℃，炭化时间20～30min，成炭；
S4、出炭：将成炭冷却至25℃～30℃，再将成炭粉碎成炭粉；
S5、制备活性炭：将炭粉置于物理活化装置(6)内，向物理活化装置(6)内输送入800℃～900℃的水蒸汽，使炭粉与水蒸汽直接接触，水蒸汽在高温情况下打通炭的细胞结构，使炭粉形成无数的纳米级孔隙结构，即得活性炭。


2.根据权利要求1所述的一种物理活化法获得活性炭的工艺，其特征在于：所述炭化装置(4)包括炭化炉(41)和包裹于炭化炉(41)外部的隔热砖墙壁(42)，所述炭化炉(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福彬，李鹏鹏，姜文军，周建斌，
申请(专利权)人：深圳市起源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44