高着火点植物基柱状活性炭的生产方法技术

本发明专利技术公开了高着火点植物基柱状活性炭的生产方法，本方案在制备植物基柱状活性炭的过程中，将炭化处理产生的炭化烟气进行梯级冷凝回收，以获得生物油，该生物油经二级分馏可以提炼出轻质液

【技术实现步骤摘要】
高着火点植物基柱状活性炭的生产方法


[0001]本专利技术涉及活性炭吸附材料生产
，尤其涉及高着火点植物基柱状活性炭的生产方法
。

技术介绍

[0002]常见的柱状活性炭多为物理法煤基活性炭，其主要以煤粉加煤焦油
、
沥青等粘结剂挤压成型造粒，再经物理法炭活化制得
。
物理法煤基活性炭产品的强度高达
98
％左右
、
比重大达
0.45
～
0.55g/ml
，但由于煤基物理法炭难活化，市面上常见为
CTC(
四氯化碳吸附值
)40
％的产品，而
CTC60
％以上的产品需经过二次活化制得，产品得率低
。
而常见的磷酸法植物基柱状炭是以生物质粉料加磷酸后捏合
、
成型造粒
、
炭活化制得，其吸附性能高，但存在强度低至
90
～
95
％
、
比重小至
0.3
～
0.4g/ml
的缺点，且由于活化温度低，导致磷酸法柱状炭在使用后，高温再生过程中，孔隙收缩严重，吸附性能下降严重
。
市面上着火点高至
400℃
以上
、
强度高至
98
％以上
、CTC
大于
60
％
、
比重大至
0.4g/ml
以上
、
吸附性能高的植物基柱状活性炭较少，且生产成本较高
。
[0003]例如：申请号为
CN201510065083.7
的中国专利申请公开了一种木质柱状活性炭生产工艺，采用了外加木质素
、
羧甲基纤维素
、
白土
、
膨润土为粘结剂，难以生产出高纯度
、
低灰分的柱状活性炭
。
申请号为
CN201811363973.6
的中国专利申请公开了一种大孔颗粒活性炭及其制备方法，以及申请号为
CN201410219043.9
的中国专利申请公开了一种化学法制备颗粒活性炭的方法，采用了外加无机物药剂为催化剂或粘结剂，增加了药剂回收成本，以及环境污染的可能，对设备腐蚀性要求高，难以生产出高着火点
、
高纯度
、
低灰分的柱状活性炭；除此之外，申请号为
CN201710823764.4
的中国专利申请公开了一种竹质柱状活性炭及其制备方法和应用，采用的炭化料为竹炭，采用的粘结剂为竹焦油或竹浆黑液，还添加了沥青
、
羧甲基纤维素为粘结剂，其也存在前述提及的问题；因此，如何制备一种具有高着火点且吸附性能高的植物基柱状活性炭是具有现实意义的研究课题
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种着火点高
、
堆积密度高且吸附性能佳的高着火点植物基柱状活性炭的生产方法
。
[0005]为了实现上述的技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0006]一种高着火点植物基柱状活性炭的生产方法，其包括：将农林三剩物加工成生物质原料，然后在
350
～
800℃
的缺氧环境下进行炭化处理，获得炭化料和炭化烟气，所述炭化烟气经冷凝
、
多级分馏后，分别获得轻质油
、
重质油和沥青，所述炭化料经冷却
、
破碎
、
筛分后，制得生物炭粉料，再将生物炭粉料与轻质油
、
水按预设比例混合搅拌，且通过酸溶液调节至
pH
至中性后，制得炭化改性浆料，该炭化改性浆料经脱水
、
烘干处理后，形成炭化改性干料，再将炭化改性干料与沥青按预设比例混合
、
粉碎处理后，制得炭化改性粉料，该炭化改性粉料与重质油
、
水按预设比例混合，再经加热捏合
、
成型处理和干燥处理后，制得炭化
改性成型料，最后将炭化改性成型料置于
500
～
950℃
的缺氧环境下进行扩孔处理后，制得高着火点植物基柱状活性炭
。
[0007]作为一种可能的实施方式，进一步，本方案包括如下步骤：
[0008]S01、
将农林三剩物进行初筛
、
干燥至水分在
15
％以内后，再除铁，制得生物质原料；
[0009]S02、
将生物质原料在
350
～
800℃
的缺氧环境下进行炭化处理，获得炭化料和炭化烟气，所述炭化烟气经间接梯级冷凝回收后，得到生物油，所述炭化料经冷却
、
破碎
、
筛分后，制得生物炭粉料；
[0010]S03、
将生物油先经
160
～
180℃
环境进行第一级分馏，产生的气体冷凝得到轻质油，第一级分馏剩余的液体油再经
180
～
300℃
环境进行第二级分馏，产生的气体经冷凝得到重质油，最后将第二级分馏剩余的液体油进行冷凝至室温，制得固体植物沥青；
[0011]S04、
将所述生物炭粉料和所述轻质油和热水按照质量比为
100∶1
～
5∶1000
～
1500
的比例加入到搅拌釜中搅拌混合，还采用1％～
10
％的酸溶液调节混合体系
pH
至中性，制得炭化改性浆料；
[0012]S05、
将炭化改性浆料采用过滤机进行脱水，脱水后直接在过滤机中用热水逆流洗涤均匀，再过滤脱水
、
气流烘干，得到炭化改性干料；
[0013]S06、
将炭化改性干料和所述固体植物沥青按照质量比为
100∶20
～
30
的比例混合，再经粉碎后，制得炭化改性粉料；
[0014]S07、
将炭化改性粉料
、
所述重质油
、
热水按照质量比为
100∶10
～
15∶35
～
40
的比例混合，且依次经
70
～
100℃
加热捏合，3～
6mm
规格挤条成型，然后以
100
～
160℃
的温度进行网带干燥至水分在
10
％内，制得炭化改性成型料；
[0015]S08、
将炭化改性成型料投入到温度为
500
～
950℃
的炭活化一体回转炉中，先经
500
～
850本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高着火点植物基柱状活性炭的生产方法，其特征在于，其包括：将农林三剩物加工成生物质原料，然后在
350
～
800℃
的缺氧环境下进行炭化处理，获得炭化料和炭化烟气，所述炭化烟气经冷凝
、
多级分馏后，分别获得轻质油
、
重质油和沥青，所述炭化料经冷却
、
破碎
、
筛分后，制得生物炭粉料，再将生物炭粉料与轻质油
、
水按预设比例混合搅拌，且通过酸溶液调节至
pH
至中性后，制得炭化改性浆料，该炭化改性浆料经脱水
、
烘干处理后，形成炭化改性干料，再将炭化改性干料与沥青按预设比例混合
、
粉碎处理后，制得炭化改性粉料，该炭化改性粉料与重质油
、
水按预设比例混合，再经加热捏合
、
成型处理和干燥处理后，制得炭化改性成型料，最后将炭化改性成型料置于
500
～
950℃
的缺氧环境下进行扩孔处理后，制得高着火点植物基柱状活性炭
。2.
如权利要求1所述的高着火点植物基柱状活性炭的生产方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S01、
将农林三剩物进行初筛
、
干燥至水分在
15
％以内后，再除铁，制得生物质原料；
S02、
将生物质原料在
350
～
800℃
的缺氧环境下进行炭化处理，获得炭化料和炭化烟气，所述炭化烟气经间接梯级冷凝回收后，得到生物油，所述炭化料经冷却
、
破碎
、
筛分后，制得生物炭粉料；
S03、
将生物油先经
160
～
180℃
环境进行第一级分馏，产生的气体冷凝得到轻质油，第一级分馏剩余的液体油再经
180
～
300℃
环境进行第二级分馏，产生的气体经冷凝得到重质油，最后将第二级分馏剩余的液体油进行冷凝至室温，制得固体植物沥青；
S04、
将所述生物炭粉料和所述轻质油和热水按照质量比为
100∶1
～
5∶1000
～
1500
的比例加入到搅拌釜中搅拌混合，还采用1％～
10
％的酸溶液调节混合体系
pH
至中性，制得炭化改性浆料；
S05、
将炭化改性浆料采用过滤机进行脱水，脱水后直接在过滤机中用热水逆流洗涤均匀，再过滤脱水
、
气流烘干，得到炭化改性干料；
S06、
将炭化改性干料和所述固体植物沥青按照质量比为
100∶20
～
30
的比例混合，再经粉碎后，制得炭化改性粉料；
S07、
将炭化改性粉料
、
所述重质油
、
热水按照质量比为
100∶10
～
15∶35
～
40
的比例混合，且依次经
70
～
100℃
加热捏合，3～
6mm
规格挤条成型，然后以
100

【专利技术属性】
技术研发人员：欧文，陈卫群，黄世鹰，余梁哥，周万文，余云坤，方世国，
申请(专利权)人：福建南平三元循环技术有限公司，
类型：发明
国别省市：