一种核桃壳活性炭的制备方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710166258.2
(22)申请日 2017.03.20
(71)申请人 陕西师范大学
地址 710119 陕西省西安市长安区西长安
街620号
申请人 陕西凤林生物科技开发有限公司
(72)发明人 李蕾　魏万林　魏楠　魏薇　
(74)专利代理机构 西安创知专利事务所 61213
代理人 谭文琰
(51)Int.Cl.
C01B 32/324(2017.01)
C01B 32/336(2017.01)
(54)发明名称一种核桃壳活性炭的制备方法(57)摘要本发明公开了一种核桃壳活性炭的制备方法，该方法包括以下步骤：一、初选壳厚大于0.2mm的核桃壳；二、除杂：除去核桃壳中的杂质；三、分级处理筛除核桃壳里的杂质、灰土和铁器；四、原料放置在原料储存罐储存；五、碳化和活化物料；六、二次除杂；七、破碎分装，得到核桃壳活性炭成品。

本发明以核桃壳为原料，制备得到的活性炭孔隙发达、吸附性能好、强度高、易再生、经济耐用等特点，核桃壳活性炭产品主要应用于饮用水、纯净水、制酒、饮料以及工业污水的净化、脱色、脱氯、除臭；也可用于炼油行业的脱硫醇等，并且不含对人体有害成分、且没有化学残留等副作用，具有广阔的市场前景和良好的经济
社会效益。

权利要求书1页 说明书6页CN 106904611 A 2017.06.30
C N 106904611
A
1.一种核桃壳活性炭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、选料：初选壳厚大于0.2mm的核桃壳，所述核桃壳的水分质量含量为5％～8％，所述核桃壳内无残留附着的果肉；
步骤二、除杂：将步骤一中初选的核桃壳通过振动筛分机除去核桃壳中的杂质；
步骤三、分级处理：通过提升机将步骤二中除杂后的核桃壳提升至多级滚筒筛，经多级滚筒筛的筛选筛除核桃壳里的杂质，再经过除尘器除去核桃壳中的灰土，最后经过皮带磁选机除去核桃壳中的铁器；
步骤四、原料储存：通过提升机将步骤三中经分级处理后的核桃壳提升至输送机，通过多级卸料器、通风管道和高压风机至原料储存罐储存，并且保证原料储存罐中储存的核桃壳中的水分质量含量不超过8％；
步骤五、碳化和活化：通过输送机将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳输送至活化设备加料器，再进入碳化活化一体设备中进行碳化和活化，得到核桃壳状活性炭；
步骤六、二次除杂：将步骤五中核桃壳状活性炭通过传送装置输送到皮带磁选机除去核桃壳状活性炭中的含铁的杂质，再经过除砂机除去核桃壳状活性炭中未选净的砂石；
步骤七、破碎分装：将步骤六中二次除杂后的核桃壳状活性炭通过刀式破碎机进行破碎，再通过对辊破碎机破碎，然后经直线振动筛筛选后按照粒度进行分装，得到核桃壳活性炭成品。

2.根据权利要求1所述的一种核桃壳活性炭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述除尘器为四联除尘器和脉冲除尘器。

3.根据权利要求1所述的一种核桃壳活性炭的制备方法，其特征在于，步骤五中所述碳化和活化的具体过程包括以下步骤：
步骤501、将将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳送入碳化活化一体设备中，在80℃～100℃的条件下预热3h；
步骤502、将步骤501中经预热后的核桃壳在850℃～950℃的条件下碳化20h～24h，使核桃壳中的木焦油含量为零；
步骤503、将步骤502中经碳化后的核桃壳在850℃～950℃的条件下用余热蒸汽锅炉输送3MPa～5MPa压力的蒸汽进行20h～24h的活化；
步骤504、将步骤503中经活化后的核桃壳在80℃～100℃的条件下自然冷却3h，得到核桃壳状活性炭。

4.根据权利要求1所述的一种核桃壳活性炭的制备方法，其特征在于，步骤503中所述余热蒸汽锅炉的数量为2台。

权　利　要　求　书1/1页CN 106904611 A
一种核桃壳活性炭的制备方法
技术领域
[0001]本发明涉及活性炭制备技术领域，涉及一种核桃壳活性炭的制备方法。

背景技术
[0002]活性炭广泛应用于我国工农业生产及日常生活的各个方面，如石化行业的无碱脱臭(精制脱硫醇)、乙烯脱盐水(精制填料)、催化剂载体(钯、铂、铑等)、水净化及污水处理；电力行业的电厂水质处理及保护；化工行业的化工催化剂及载体、气体净化、溶剂回收及油脂等的脱色、精制；食品行业的饮料、酒类、味精母液及食品的精制、脱色；黄金行业的黄金提取、尾液回收；环保行业的污水处理、废气及有害气体的治理、气体净化；以及相关行业的香烟滤嘴、木地板防潮、吸味、汽车汽油蒸发污染控制，各种浸渍剂液的制备等。

活性炭在未来将会有极好的发展前景和广阔的销售市场。

对于活性炭行业来说，最大成本的是原料，最大的成败是性能好坏，而最大的效益就是提高成品率，降低生产成本。

核桃壳是表面多微孔、吸附效果较好的滤料，也是天然的滚光材料、抛光材料及耐磨材料，具有硬度高、强度高，抗压性好、耐磨性好及化学性质稳定等优良性能。

随着技术的进步和生产力水平的提高，活性炭行业正在迅猛发展，而活性炭的原料选取和制备方法则是活性炭行业的重要组成部分。

目前活性炭种类中，以往为人们公知的活性炭原料品种繁多，质量参差不齐，很难达到生产和生活的要求标准。

加之，现有的大多数活性炭制备方法制备工艺流程复杂，能耗大，投资多且产品成品率低下。

发明内容
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种。

该制备方法以核桃壳为原料，制备得到的活性炭孔隙发达、吸附性能好、强度高、易再生、经济耐用等特点，核桃壳活性炭产品主要应用于饮用水、纯净水、制酒、饮料、工业污水的净化、脱色、脱氯、除臭；也可用于炼油行业的脱硫醇等，并且不含对人体有害成分、且没有化学残留等副作用，是无公害、绿色的活性炭品种，因而具有广阔的市场前景和良好的经济社会效益。

[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种核桃壳活性炭的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0005]步骤一、选料：初选壳厚大于0.2mm的核桃壳，所述核桃壳的水分质量含量为5％～8％，所述核桃壳内无残留附着的果肉；
[0006]步骤二、除杂：将步骤一中初选的核桃壳通过振动筛分机除去核桃壳中的杂质；[0007]步骤三、分级处理：通过提升机将步骤二中除杂后的核桃壳提升至多级滚筒筛，经多级滚筒筛的筛选筛除核桃壳里的杂质，再经过除尘器除去核桃壳中的灰土，最后经过皮带磁选机除去核桃壳中的铁器；
[0008]步骤四、原料储存：通过提升机将步骤三中经分级处理后的核桃壳提升至输送机，通过多级卸料器、通风管道和高压风机至原料储存罐储存，并且保证原料储存罐中储存的核桃壳中的水分质量含量不超过8％；
[0009]步骤五、碳化和活化：通过输送机将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳输送至活化设备加料器，再进入碳化活化一体设备中进行碳化和活化，得到核桃壳状活性炭；[0010]步骤六、二次除杂：将步骤五中核桃壳状活性炭通过传送装置输送到皮带磁选机除去核桃壳状活性炭中的含铁的杂质，再经过除砂机除去核桃壳状活性炭中未选净的砂石；
[0011]步骤七、破碎分装：将步骤六中二次除杂后的核桃壳状活性炭通过刀式破碎机进行破碎，再通过对辊破碎机破碎，然后经直线振动筛筛选后按照粒度进行分装，得到核桃壳活性炭成品。

[0012]上述的一种核桃壳活性炭的制备方法，其特征在于，步骤二中所述除尘器为四联除尘器和脉冲除尘器。

[0013]上述的一种核桃壳活性炭的制备方法，其特征在于，步骤五中所述碳化和活化的具体过程包括以下步骤：
[0014]步骤501、将将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳送入碳化活化一体设备中，在80℃～100℃的条件下预热3h；
[0015]步骤502、将步骤501中经预热后的核桃壳在850℃～950℃的条件下碳化20h～24h，使核桃壳中的木焦油含量为零；
[0016]步骤503、将步骤502中经碳化后的核桃壳在850℃～950℃的条件下用余热蒸汽锅炉输送3MPa～5MPa压力的蒸汽进行20h～24h的活化；
[0017]步骤504、将步骤503中经活化后的核桃壳在80℃～100℃的条件下自然冷却3h，得到核桃壳状活性炭。

[0018]上述的一种核桃壳活性炭的制备方法，其特征在于，步骤503中所述余热蒸汽锅炉的数量为2台，所述余热蒸汽锅炉每小时可产生5公斤压力蒸汽2吨。

[0019]本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0020]1、本发明以核桃壳为原料，制备得到的活性炭孔隙发达、吸附性能好、强度高、易再生、经济耐用等特点，核桃壳活性炭产品主要应用于饮用水、纯净水、制酒、饮料、工业污水的净化、脱色、脱氯、除臭；也可用于炼油行业的脱硫醇等。

[0021]2、本发明中不含对人体有害成分、且没有化学残留等副作用，是无公害、绿色的活性炭品种，因而具有广阔的市场前景和良好的经济社会效益。

[0022]下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

具体实施方式
[0023]实施例1
[0024]本实施例核桃壳活性炭的制备方法包括以下步骤：
[0025]步骤一、选料：初选壳厚大于0.2mm的核桃壳，所述核桃壳的水分质量含量为5％～8％，所述核桃壳内无残留附着的果肉；
[0026]步骤二、除杂：将步骤一中初选的核桃壳通过振动筛分机除去核桃壳中的杂质，除去核桃壳中的塑料纸、石块、木头等杂质；
[0027]步骤三、分级处理：通过提升机将步骤二中除杂后的核桃壳提升至多级滚筒筛，经多级滚筒筛的筛选筛除核桃壳里的杂质，再经过四联除尘器和脉冲除尘器除去核桃壳中的
灰土，最后经过皮带磁选机除去核桃壳中的铁器，如捡核桃、砸核桃、收集核桃时地面的螺丝或钉子等；
[0028]步骤四、原料储存：通过提升机将步骤三中经分级处理后的核桃壳提升至输送机，通过多级卸料器、通风管道和高压风机至原料储存罐储存，并且保证原料储存罐中储存的核桃壳中的水分质量含量不超过8％；所述多级卸料器的储备仓装规格为1.5米×2米，通风管道的规格为230cm×50cm，高压风机为功率为4kW，原料储存罐储存的规格为2000～2500m3；
[0029]步骤五、碳化和活化：通过Φ300×14000cm的输送机将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳输送至Φ300×7000cm的活化设备加料器，再进入Φ300×7米的碳化活化一体设备中进行碳化和活化，得到核桃壳状活性炭；
[0030]所述碳化和活化的具体过程包括以下步骤：
[0031]步骤501、将将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳送入碳化活化一体设备中，在90℃的条件下预热3h；
[0032]步骤502、将步骤501中经预热后的核桃壳在900℃的条件下碳化22h，使核桃壳中的木焦油含量为零；
[0033]步骤503、将步骤502中经碳化后的核桃壳在900℃的条件下用余热蒸汽锅炉输送4MPa压力的蒸汽进行22h的活化；
[0034]步骤504、将步骤503中经活化后的核桃壳在90℃的条件下自然冷却3h，得到核桃壳状活性炭。

[0035]所述余热蒸汽锅炉的数量为2台，所述余热蒸汽锅炉为每小时可产生5公斤压力蒸汽2吨。

[0036]步骤六、二次除杂：将步骤五中核桃壳状活性炭通过传送装置输送到皮带磁选机除去核桃壳状活性炭中的含铁的杂质，再经过除砂机除去核桃壳状活性炭中未选净的砂石；
[0037]步骤七、破碎分装：将步骤六中二次除杂后的核桃壳状活性炭通过刀式破碎机进行破碎，再通过对辊破碎机破碎，然后经直线振动筛筛选后按照4～8目、8～10目、10～20目、20～40目、40～0目、60～80目6个级别的筛网进行分装，得到核桃壳活性炭成品，所述核桃壳活性炭成品按照25kg、50kg、100kg、500kg或1000kg进行包装安装。

[0038]本实施例制备的核桃壳活性炭的水分为5％～8％，碘吸附值800mg/g～1000mg/g、亚甲基兰脱色力8mL/0.1g～14mL/0.1g，粒度200目的通过率90％以上。

[0039]实施例2
[0040]本实施例核桃壳活性炭的制备方法包括以下步骤：
[0041]步骤一、选料：初选壳厚大于0.2mm的核桃壳，所述核桃壳的水分质量含量为5％～8％，所述核桃壳内无残留附着的果肉；
[0042]步骤二、除杂：将步骤一中初选的核桃壳通过振动筛分机除去核桃壳中的杂质，除去核桃壳中的塑料纸、石块、木头等杂质；
[0043]步骤三、分级处理：通过提升机将步骤二中除杂后的核桃壳提升至多级滚筒筛，经多级滚筒筛的筛选筛除核桃壳里的杂质，再经过四联除尘器和脉冲除尘器除去核桃壳中的灰土，最后经过皮带磁选机除去核桃壳中的铁器，如捡核桃、砸核桃、收集核桃时地面的螺
丝或钉子等；
[0044]步骤四、原料储存：通过提升机将步骤三中经分级处理后的核桃壳提升至输送机，通过多级卸料器、通风管道和高压风机至原料储存罐储存，并且保证原料储存罐中储存的核桃壳中的水分质量含量不超过8％；所述多级卸料器的储备仓装规格为1.5米×2米，通风管道的规格为230cm×50cm，高压风机为功率为4kW，原料储存罐储存的规格为2000～2500m3；
[0045]步骤五、碳化和活化：通过Φ300×14000cm的输送机将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳输送至Φ300×7000cm的活化设备加料器，再进入Φ300×7米的碳化活化一体设备中进行碳化和活化，得到核桃壳状活性炭；
[0046]所述碳化和活化的具体过程包括以下步骤：
[0047]步骤501、将将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳送入碳化活化一体设备中，在80℃的条件下预热3h；
[0048]步骤502、将步骤501中经预热后的核桃壳在850℃的条件下碳化24h，使核桃壳中的木焦油含量为零；
[0049]步骤503、将步骤502中经碳化后的核桃壳在850℃的条件下用余热蒸汽锅炉输送5MPa压力的蒸汽进行24h的活化；
[0050]步骤504、将步骤503中经活化后的核桃壳在80℃的条件下自然冷却3h，得到核桃壳状活性炭。

[0051]所述余热蒸汽锅炉的数量为2台，所述余热蒸汽锅炉为每小时可产生5公斤压力蒸汽2吨。

[0052]步骤六、二次除杂：将步骤五中核桃壳状活性炭通过传送装置输送到皮带磁选机除去核桃壳状活性炭中的含铁的杂质，再经过除砂机除去核桃壳状活性炭中未选净的砂石；
[0053]步骤七、破碎分装：将步骤六中二次除杂后的核桃壳状活性炭通过刀式破碎机进行破碎，再通过对辊破碎机破碎，然后经直线振动筛筛选后按照4～8目、8～10目、10～20目、20～40目、40～0目、60～80目6个级别的筛网进行分装，得到核桃壳活性炭成品，所述核桃壳活性炭成品按照25kg、50kg、100kg、500kg或1000kg进行包装安装。

[0054]本实施例制备的核桃壳活性炭的水分为5％～8％，碘吸附值800mg/g～1000mg/g、亚甲基兰脱色力8mL/0.1g～14mL/0.1g，粒度200目的通过率90％以上。

[0055]实施例3
[0056]本实施例核桃壳活性炭的制备方法包括以下步骤：
[0057]步骤一、选料：初选壳厚大于0.2mm的核桃壳，所述核桃壳的水分质量含量为5％～8％，所述核桃壳内无残留附着的果肉；
[0058]步骤二、除杂：将步骤一中初选的核桃壳通过振动筛分机除去核桃壳中的杂质，除去核桃壳中的塑料纸、石块、木头等杂质；
[0059]步骤三、分级处理：通过提升机将步骤二中除杂后的核桃壳提升至多级滚筒筛，经多级滚筒筛的筛选筛除核桃壳里的杂质，再经过四联除尘器和脉冲除尘器除去核桃壳中的灰土，最后经过皮带磁选机除去核桃壳中的铁器，如捡核桃、砸核桃、收集核桃时地面的螺丝或钉子等；
[0060]步骤四、原料储存：通过提升机将步骤三中经分级处理后的核桃壳提升至输送机，通过多级卸料器、通风管道和高压风机至原料储存罐储存，并且保证原料储存罐中储存的核桃壳中的水分质量含量不超过8％；所述多级卸料器的储备仓装规格为1.5米×2米，通风管道的规格为230cm×50cm，高压风机为功率为4kW，原料储存罐储存的规格为2000～2500m3；
[0061]步骤五、碳化和活化：通过Φ300×14000cm的输送机将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳输送至Φ300×7000cm的活化设备加料器，再进入Φ300×7米的碳化活化一体设备中进行碳化和活化，得到核桃壳状活性炭；
[0062]所述碳化和活化的具体过程包括以下步骤：
[0063]步骤501、将将步骤四中存储在原料储存罐的核桃壳送入碳化活化一体设备中，在100℃的条件下预热3h；
[0064]步骤502、将步骤501中经预热后的核桃壳在950℃的条件下碳化20h，使核桃壳中的木焦油含量为零；
[0065]步骤503、将步骤502中经碳化后的核桃壳在950℃的条件下用余热蒸汽锅炉输送5MPa压力的蒸汽进行24h的活化；
[0066]步骤504、将步骤503中经活化后的核桃壳在100℃的条件下自然冷却3h，得到核桃壳状活性炭。

[0067]所述余热蒸汽锅炉的数量为2台。

[0068]步骤六、二次除杂：将步骤五中核桃壳状活性炭通过传送装置输送到皮带磁选机除去核桃壳状活性炭中的含铁的杂质，再经过除砂机除去核桃壳状活性炭中未选净的砂石；
[0069]步骤七、破碎分装：将步骤六中二次除杂后的核桃壳状活性炭通过刀式破碎机进行破碎，再通过对辊破碎机破碎，然后经直线振动筛筛选后按照4～8目、8～10目、10～20目、20～40目、40～0目、60～80目6个级别的筛网进行分装，得到核桃壳活性炭成品，所述核桃壳活性炭成品按照25kg、50kg、100kg、500kg或1000kg进行包装安装。

[0070]本实施例制备的核桃壳活性炭的水分为5％～8％，碘吸附值800mg/g～1000mg/g、亚甲基兰脱色力8mL/0.1g～14mL/0.1g，粒度200目的通过率90％以上。

[0071]表1本发明实施例1～3中的所用的设备的生产厂家及规格型号
[0072]
[0073]
[0074]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。

凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。