一种活性炭碳粉的制备方法技术

本申请涉及一种活性炭碳粉的制备方法，其包括以下步骤：获取用户输入的所需活性炭粉的性能需求，并生成性能需求指令，所述性能需求指令包括比表面积、孔容积、耐磨强度、PH值、碘值中至少一种；基于性能需求指令匹配确定所需活性炭粉的目标配方，所述目标配方包括至少一种原料成分及用量和工艺流程信息；基于目标配方生成原料调度指令，生产人员基于原料调度指令将原料输送至生产设备处；基于工艺信息生成工艺控制指令，将工艺控制发送至各个生产设备处，使得生产设备基于工艺控制指令按照工艺流程制成用户所需活性炭粉。本申请能够有效提高活性炭粉性能以及活性炭粉生产效率。活性炭粉性能以及活性炭粉生产效率。活性炭粉性能以及活性炭粉生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种活性炭碳粉的制备方法


[0001]本申请涉及活性炭制备的领域，尤其是涉及一种活性炭碳粉的制备方法。

技术介绍

[0002]活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分(此过程称为炭化)，然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构(此过程称为活化)。由于活化的过程是一个微观过程，即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀，所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。活性炭表面的微孔直径大多在2～50nm之间，即使是少量的活性炭，也有巨大的表面积，每克活性炭的表面积为500～1500m2。其具有很强的吸附性能，为用途极广的一种工业吸附剂。
[0003]公告号为CN110697711A的中国专利公开了一种活性炭制备方法，该方法包括如下步骤：将硬阔叶材、软阔叶材按5：3配料制成原料屑并铺层，层厚为3～5cm，并通过热风干燥，热风的温度为38～42℃，干燥时间36～48小时；以氯化锌溶液作为活化剂与干燥后的原料屑混合，并利用搅拌机搅拌形成初料；将初料炭化，炭化温度为120～200℃；继续升温活化，活化温度为520～550℃，且活化时升温为匀速升温，升温速度为10℃/分钟，制得活性炭初样；加入工业盐酸，并通过过滤萃取装置将活性炭初样中的氯化锌分离出，水洗后冷风干燥即获得所述活性炭。该申请采用不同材质原料进行混合制备活性炭，能够初步提高活性炭吸附性能。但是在面对不同原材料组合制备活性炭时如何将多种材料有机结合，进而获得优异吸附过滤性能的活性炭是一个待解决的问题。
[0004]针对上述中的相关技术，现有技术面对多种原料混合制备活性炭时，无法对多种原料进行有机结合，容易导致活性炭性能不佳无法满足用户对活性炭的应用需求。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术面对多种原料混合制备活性炭时，无法对多种原料进行有机结合，容易导致活性炭性能不佳无法满足用户对活性炭的应用需求的问题，本申请提供一种活性炭碳粉的制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供一种活性炭碳粉的制备方法，采用如下的技术方案：
[0007]一种活性炭碳粉的制备方法，包括以下步骤：
[0008]获取用户输入的所需活性炭粉的性能需求，并生成性能需求指令，所述性能需求指令包括比表面积、孔容积、耐磨强度、PH值、碘值中至少一种；
[0009]基于性能需求指令匹配确定所需活性炭粉的目标配方，所述目标配方包括至少一种原料成分及用量和工艺流程信息；
[0010]基于目标配方生成原料调度指令，生产人员基于原料调度指令将原料输送至生产设备处；
[0011]基于工艺信息生成工艺控制指令，将工艺控制发送至各个生产设备处，使得生产设备基于工艺控制指令按照工艺流程制成用户所需活性炭粉。
[0012]优选的，所述生产设备基于工艺控制指令按照工艺流程制成用户所需活性炭粉具体包括以下步骤：
[0013]基于工艺控制指令将各类原料进行比例配料后，破碎制成原料屑；
[0014]基于工艺控制指令将原料屑放入搅拌机内进行混合搅拌后获得混合原料屑；
[0015]基于工艺控制指令将混合原料屑放入铺层机内，铺层机将原料屑铺层在烘干房内烘干床上，层厚为5
‑
7cm，并通过烘干房内烘干设备进行指定温度指定时长的烘干；
[0016]基于工艺控制指令将烘干后的原料加热至指定温度进行碳化得到活性炭初料；
[0017]基于工艺控制指令将活性炭初料与活化剂混合后继续升温至指定温度进行活化后得到活性炭半成品；
[0018]基于工艺控制指令将活性炭半成品加入工业盐酸水进行酸洗，酸洗后进行水洗将初级活性炭的PH值水洗至中性，再经过冷风干燥即可制得用户所需活性炭粉。
[0019]优选的，所述基于性能需求指令匹配确定所需活性炭粉的目标配方具体包括以下步骤：
[0020]基于性能需求指令，通过预设置的配方匹配模型匹配确定至少一个满足性能需求的备选配方；所述配方匹配模型为机器学习模型通过历史数据训练获得；
[0021]对匹配确定的备选配方基于预设的配方评分计算公式计算备选配方评分；
[0022]基于备选配方评分对备选配方进行排序选取备选配方评分值最高的备选配方为目标配方。
[0023]优选的，所述配方评分计算公式具体为：
[0024][0025]其中X1为成本评分系数，O为配方的单位成本，O1为预设置的配方成本基准；X2为生产评分系数，P为配方工艺流程所需时长信息，P1为预设置的工艺时长基准；X3为获取难度评分系数，Q
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为第i种原料的历史年获取量，R
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为第i种原料订单生产需求量。
[0026]优选的，所述铺层机包括用于容纳物料的机体、用于驱动机体在烘干仓内移动的驱动组件和用于对机体内部物料进行搅拌的搅拌组件，所述机体包括方形储料部和倒锥形漏斗部，所述储料部和漏斗部一体成型内部共同开设有储物腔，所述搅拌组件设置在储物腔内；所述漏斗部底部开设有用于将物料铺层在烘干仓内烘床上的铺料口，所述漏斗部底部设置有用于控制铺料口启闭的电动翻板。
[0027]优选的，所述驱动组件包括位于机体宽度方向两侧的支撑腿和两条铺设在烘干仓内供支撑腿滑动设置的驱动轨道，所述驱动轨道内穿设有驱动螺杆，所述驱动螺杆与支撑腿螺纹连接，所述驱动螺杆的一端同轴连接有用于驱动其转动的驱动电机。
[0028]优选的，所述烘干仓沿其长度方向两侧开设有供铺层机进出的仓门，两条所述驱动轨道通过两个仓门延伸出烘干仓。
[0029]优选的，所述搅拌组件包括沿烘干仓长度方向设置的驱动齿条和搅拌底座，所述搅拌底座与机体固定连接；所述搅拌底座的两端分别转动连接有正向搅拌杆和反向搅拌套筒，所述反向搅拌套筒套设在正向搅拌杆上；所述正向搅拌杆的一端设置有正向搅拌叶轮，另一端设置有正向锥形轮；所述反向搅拌套筒的一端设置有反向搅拌叶轮，另一端套设有反向锥形轮；所述正向搅拌叶轮和反向搅拌叶轮均位于储物腔内，所述正向锥形轮和反向
锥形轮呈相向设置，所述搅拌底座上转动设置有连接锥形轮，所述正向锥形轮和反向锥形轮均与连接锥形轮啮合；所述连接锥形轮的转轴贯穿过搅拌底座同轴连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮与驱动齿条啮合。
[0030]优选的，所述搅拌底座顶部设置有限位杆，所述限位杆上滑动设置有限位滑块，所述限位滑块上螺纹连接有限位螺栓，所述限位螺栓的端部与限位杆抵接，所述限位滑块搭接在驱动齿条上方且限位滑块底部开设供齿条滑动的限位滑槽。
[0031]优选的，所述电动翻板包括驱动杆、翻板电机和板体，所述驱动杆与翻板电机同轴连接，所述驱动杆转动设置在机体铺料口处。
[0032]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0033]1.基于用户性能需求，为用户匹配确定符合用户需求的目标配方，再根据目标配方控制各个生产设备按照对应的工艺流程完成活性炭粉的制备，能够基于用户需求实现配方的精准的匹配，却实现多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活性炭碳粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：获取用户输入的所需活性炭粉的性能需求，并生成性能需求指令，所述性能需求指令包括比表面积、孔容积、耐磨强度、PH值、碘值中至少一种；基于性能需求指令匹配确定所需活性炭粉的目标配方，所述目标配方包括至少一种原料成分及用量和工艺流程信息；基于目标配方生成原料调度指令，生产人员基于原料调度指令将原料输送至生产设备处；基于工艺信息生成工艺控制指令，将工艺控制发送至各个生产设备处，使得生产设备基于工艺控制指令按照工艺流程制成用户所需活性炭粉。2.根据权利要求1所述的一种活性炭碳粉的制备方法，其特征在于，所述生产设备基于工艺控制指令按照工艺流程制成用户所需活性炭粉具体包括以下步骤：基于工艺控制指令将各类原料进行比例配料后，破碎制成原料屑；基于工艺控制指令将原料屑放入搅拌机内进行混合搅拌后获得混合原料屑；基于工艺控制指令将混合原料屑放入铺层机内，铺层机将原料屑铺层在烘干房内烘干床上，层厚为5
‑
7cm，并通过烘干房内烘干设备进行指定温度指定时长的烘干；基于工艺控制指令将烘干后的原料加热至指定温度进行碳化得到活性炭初料；基于工艺控制指令将活性炭初料与活化剂混合后继续升温至指定温度进行活化后得到活性炭半成品；基于工艺控制指令将活性炭半成品加入工业盐酸水进行酸洗，酸洗后进行水洗将初级活性炭的PH值水洗至中性，再经过冷风干燥即可制得用户所需活性炭粉。3.根据权利要求1所述的一种活性炭碳粉的制备方法，其特征在于，所述基于性能需求指令匹配确定所需活性炭粉的目标配方具体包括以下步骤：基于性能需求指令，通过预设置的配方匹配模型匹配确定至少一个满足性能需求的备选配方；所述配方匹配模型为机器学习模型通过历史数据训练获得；对匹配确定的备选配方基于预设的配方评分计算公式计算备选配方评分；基于备选配方评分对备选配方进行排序选取备选配方评分值最高的备选配方为目标配方。4.根据权利要求3所述的一种活性炭碳粉的制备方法，其特征在于，所述配方评分计算公式具体为：其中X1为成本评分系数，O为配方的单位成本，O1为预设置的配方成本基准；X2为生产评分系数，P为配方工艺流程所需时长信息，P1为预设置的工艺时长基准；X3为获取难度评分系数，Q
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为第i种原料的历史年获取量，R
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为第i种原料订单生产需求量。5.根据权利要求2所述的一种活性炭碳粉的制备方法，其特征在于：所述铺层机包括用于容纳物料的机体(2)、用于驱动机体(2)在烘干仓(1)内移动的驱动组件(3)和用于对机体(2)内部物料进行搅拌的搅拌组件(4)，所述机体(2)包括方形储料部(21)和倒锥形漏斗部(22)，所述储料部(21)和漏斗部(22)一体成型内部共同...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨金杯，
申请(专利权)人：江苏浦士达环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：