活性炭活化的生产工艺
炭化工艺
活性炭炭化工艺炭化工序是气体活化法生产活性炭过程中的重要工序之一,该过程是把原料隔绝空气加热,使非碳元素减少,以生产出适合活化工序所需要的碳质材料的工序,是活化前的主要准备与基础。
炭化炉的炉体主要由料仓、提升机、喂料机、炉体、耐材、转动装置、测温装置、PLC控制柜、冷却装置、沉降室、风机、除尘装置组成。
炭化过程通常包括物料的炭化和炭化尾气处理两部分。
炭化过程炭化过程实际上就是物料在低温条件下的干馏过程。
在该过程中,物料在一定的低温范围内和隔绝空气的条件下逐步升温加热,物料中的低分子物质首先挥发,然后整个炭化过程中物料会发生一系列复杂的物理变化和化学变化,其中物理变化主要是脱水、脱气和干燥过程;化学变化主要是热分解和热缩聚两类反应。
物料中有机化合物的氧键结合基被破坏,氧元素以Hz 0, CO, CO:等气体析出,同时形成芳香族化合物和交联的高强度碳分子结构固体;在炭化过程中,由于物料在高温分解时将氧和氢等非碳物质排出,失去氧氢后的碳原子则进行重新组合,形成具基本石墨微晶结构的有序物,这种结晶物由六角形排列的碳原子平面组成,它们的排列是不规则的,因此形成了微晶之间的空隙,这些空隙便是炭化料的初始孔隙。
因此,炭化的目的就是使物料形成容易活化的二次孔隙结构并赋予能经受活化所需要的机械强度。
对物料炭化的要求就是通过炭化所得的.炭化料外观要达到一定的规格和形状要求,内部结构上要具有一定的初孔结构,同时要具有较高的机械强度。
炭化过程一般可以分为以下几个阶段。
(1)干燥阶段温度在150℃以下,原料外在水分和内在水分依靠外部供给的热量进行蒸发,此时原料的外形无变化。
(2)吸热热解阶段150-300℃,原料开始发生分解反应释放出气态产物(如CQ, C02, H2 S等),原料的化学组成开始发生变化,不同物料开始热解的温度不同,变质程度低的物料开始热解温度也较低。
(3)炭化阶段温度在300-600 ℃,以缩聚和热分解反应为主,原料大量析出挥发分,炭化过程析出的焦油、甲醇、乙烯等产物几乎全部均在此阶段产生。
活性炭生产工艺流程
活性炭生产工艺流程活性炭是一种具有极强吸附能力的吸附剂,广泛应用于水处理、空气净化、医药、食品加工等领域。
活性炭的生产工艺流程主要包括原料准备、炭化、活化和粉碎等环节。
首先,原料准备是活性炭生产的第一步。
一般来说,活性炭的原料主要是木质素类物质,如木屑、果壳、秸秆等,也可以使用煤炭、石油焦等炭质原料。
这些原料需要经过破碎、筛分、干燥等处理,以保证原料的质量和稳定性。
接下来是炭化过程。
炭化是将原料在高温下进行干馏或氧化,使其转化为炭质物质的过程。
一般情况下,炭化可以分为干法炭化和湿法炭化两种方式。
干法炭化是在缺氧条件下进行,湿法炭化则需要在水蒸气或其他气体的作用下进行。
炭化的关键是控制温度和时间,以确保原料完全炭化,同时又不使炭质物质烧损。
然后是活化过程。
活化是指将炭化后的原料在一定条件下进行气相或液相的活化处理,以增加活性炭的孔隙结构和比表面积。
活化方式主要有物理活化和化学活化两种。
物理活化是利用气体(如水蒸气、二氧化碳等)或化学活化剂(如氢氧化钾、氢氧化钠等)进行活化处理。
通过活化处理,活性炭的吸附性能得到显著提高。
最后是粉碎和筛分。
经过活化处理的活性炭需要进行粉碎和筛分,以得到符合要求的颗粒度和颗粒分布。
一般情况下,活性炭的颗粒度会根据不同的应用领域有所不同,需要根据实际需求进行调整。
综上所述,活性炭生产工艺流程包括原料准备、炭化、活化和粉碎等环节。
通过这些环节的精心设计和严格控制,可以生产出具有优良吸附性能的活性炭产品,满足不同领域的需求。
活性炭的生产工艺流程对产品质量和性能具有重要影响,因此在生产过程中需要严格控制各个环节,确保产品质量稳定可靠。
活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法
活性炭制造的主要工艺过程-活化法制造活性炭的关键工艺是活化。
由于所用活化剂的不同,可分为两类方法:(1)用氯化锌或磷酸等化学品为活化剂的化学品活化法;(2)用水蒸气或二氧化碳等为活化剂的气体活化法。
前者称为化学活化法,后者称为物理活化法。
其实两类活化过程都各自发生质的变化,都是化学变化的过程。
1、化学品活化法(一)氯化锌活化法以化学品氯化锌为活化剂。
将0.4~5.0份氯化锌浓溶液和1份泥炭或锯屑混合,在转炉中下燥,加热到600~700℃,成品以酸洗和水洗回收锌盐。
有时化学品活化后继续进行水蒸气活化,藉以增加活性炭的细孔。
氯化锌活化的活性炭具较多大孔。
虽然这是有效和简单的方法,但因锌化合物的环境污染而渐衰。
(二)磷酸活化法以化学品磷酸为活化剂。
炭化的或未炭化的含碳物作起始原料。
例如将研细的锯屑和磷酸混成浆状,在转炉中干燥,加热到400~600℃。
萃取回收磷酸,有时中和后回收磷酸盐。
于燥得活性炭,一般较氯化锌法的活性炭具有更细的细孔。
也可采用磷酸和水蒸气联合活化法。
近年磷酸活化法趋向广泛应用,磷酸回收等革新未见发表。
(三)氢氧化钾活化法以化学品氢氧化钾为活化剂。
将含碳原料以熔融的无水氢氧化钾处理,激烈的反应产生非常高的多孔性,比表而积可高达3000m2/g。
(四)其他化学品活化法硫酸、硫化钾、氯化铝、氯化钱、硼酸盐、硼酸、氯化钙、氢氧化钙、氯气、氯化氢、铁盐、镍盐、硝酸、亚硝气、五氧化二磷、金属钾、高锰酸钾、金属钠、氧化钠和二氧化硫均可用于活化。
2、气体活化法以水蒸气、二氧化碳或两者的混合气体为活化剂,将含碳物料和气体在转炉或者沸腾炉内,在800~1000℃高温下进行碳的氧化反应,制成细孔结构发达的活性炭。
水蒸气、二氧化碳和碳的反应是吸热反应,而氧和碳的反应是很强的放热反应,因此炉内反应温度难以控制,尤其要避免局部过热,防止不均匀活化更难,故氧或空气不宜作为活化剂。
有时使用空气和水蒸气的混合气体,用碳的燃烧作为热源。
活性炭制备及应用
活性炭的制备及应用1.活性炭的制备1.1化学活化法1.1.1氯化锌法氯化锌法制造工艺为在原料中加人重量是原料0.5~4倍、比重为1.8左右的浓氯化锌溶液并进行混合,让氯化锌浸渍,然后在回转炉中隔绝空气加热~600-700℃,由于氯化锌的脱水作用,原料里的氢和氧主要以水蒸气的形式放出,形成多孔性结构发达的炭。
1.1.2 磷酸法磷酸活化原则上是将精细粉碎的原料与磷酸溶液混合,接着混合物被烘干,并在转炉内加热到400~600℃,众所熟知的工艺过程是在较高的温度下(1 100℃)进行的。
1.2 气体活化法微波加热法制活性炭含碳原料在600℃以上的温度下进行预热处理,与水蒸气、二氧化碳、含氧气体或活化产生的气体接触,以微波直接加热,即可完成活化.但由通常活化方法能制得活性炭的煤类、石油类、木质类等原料,想用微波加热到完全活化温度是不可能的.例如煤、沥青、木材等原料,若照射微波,最初因水分发热,温度可达100℃左右,然后当水分蒸发完,发热极小,要升温到100℃以上,或不可能或需很长的时间。
1.3 药品活化和气体活化的配合使用气体活化和药品活化有时还配合起来使用.对受过药品活化处理的炭,进一步进行水蒸气活化,有时能制造出特殊细孔分布的产品,并使幅度很广的细孔数增加.用活性炭处理含有会堵塞炭的细孔的那样物质的气体时,例如,用粒状活性炭从城市煤气中吸附除去苯时,活性炭的细孔被城市煤气中的二烯烃堵塞而迅速老化.为制造这种情况下能使用的活性炭,曾应用过这种配合使用的活化方法.勒吉公司的苯佐尔邦牌活性炭就是有代表性的这类活性炭。
1.4 连续炭化活化法用比较简单的流动加热炉连续进行炭化和限制氧化活化的活性炭生产方法,并且操作省工、产品质量较好.该方法特点是:把含水率调整到l5%~30%的活性炭原料,连续地送入流动加热炉,同时由炉底鼓入适量的空气,使炉内进行炭化和限制氧化活化,在原料入炉前到载入炉时,仅向炉内送入少量火种,加上从炉的下部鼓入适量空气,促使原料部分燃烧,以便加热原料本身.炉内温度和炭化速度靠鼓入空气量和投料量进行调整.鼓风除用于原料部分燃烧和加热外,还用于使炭化过程中的粒子流态化和连续不断进行的活化反应中。
活性炭生产工艺流程
活性炭生产工艺流程活性炭是一种具有高度发达的细孔结构和巨大比表面积的吸附材料,广泛用于冶金、化工、环境保护等领域。
下面将介绍活性炭的生产工艺流程。
活性炭的生产过程可以分为原料准备、炭化、活化和产品处理四个步骤。
首先是原料准备。
常见的活性炭原料包括木材、煤炭、椰壳等。
原料应首先进行预处理,去除杂质和水分。
然后将原料破碎成适当大小的颗粒。
接下来是炭化过程。
原料颗粒被放入炭化炉中进行干馏,炭化温度通常在800-1000℃之间。
在这个过程中,原料中的有机物质将分解产生固体炭化物。
然后是活化过程。
炭化后的炭化物还需进行气化、脱硫以及除铁等处理。
该过程通常使用蒸汽、氨等化学物质进行。
这些化学物质能够通过与炭化物反应,打开其内部的微孔结构,增加其比表面积。
活化时间一般为2-4小时。
最后是产品处理。
活化后的活性炭需要经过洗涤、干燥和筛分等工艺进行处理。
洗涤过程用来去除残留物和活化剂,确保活性炭的质量。
干燥过程将活性炭中的水分蒸发,使其达到标准的含水率。
筛分过程则是通过筛网将活性炭分为不同粒径的产品。
活性炭生产工艺流程中的每一步都非常重要。
原料选择和预处理对活性炭的质量至关重要。
炭化过程决定了炭化物的成分和结构。
活化过程则决定了活性炭的孔隙结构和比表面积。
最后,产品处理环节则能够确保活性炭达到规定的品质。
值得一提的是,活性炭的生产工艺还可以根据不同的用途和要求进行调整和改进。
例如,一些特殊的生产过程可以改变活性炭的表面化学性质,使其具有更好的吸附性能。
总的来说,活性炭的生产工艺流程包括原料准备、炭化、活化和产品处理四个步骤。
通过合理的工艺和工艺控制,可以生产出具备高比表面积和特殊吸附性能的优质活性炭产品。
这些产品在环境治理和工业生产中起着重要的作用。
活性炭炭化工艺和活化工序介绍
活性炭炭化工艺条件:炭化本应是在隔绝空气的条件下加热干馏,但在实际生产中,由于炭化炉内是负压状态,生产系统又不可能绝对严密,导致必须有部分空气带入炭化系统,及造成炉内炭化料的燃烧,甚至抽出物料堵塞设备管道。
根据经验炭化炉内负压应控制在30~100Pa之间。
炭化过程中最重要的因素是炭化最终温度和炭化升温速度,在实际生产过程中,炭化升温速度一般粒径 5.0~7.0mm的粗粒为8℃/min为好;粒径3.0~5.0mm的中等料以10℃/min为好;粒径小于 3.0mm以12℃/min为好。
炭化是生产活性炭的重要工序之一,炭化质量好坏直接影响下一步活化的操作以及最终产品的质量。
成型物料的炭化,是指在较低温度(600℃以下)条件下,物料中煤焦油低分子物质的挥发和煤及沥青的热分解和固化的过程。
由于从进炭化炉的低温到出炉的高温,成型物料在前进、上下运动中除了使颗粒变短变均匀外,更为重要的是将条料中的挥发分随温度的不断升高由炭粒间不断逸出,当炭化料最终出炉时达到规定要求。
活性炭活化工序是活性炭生产过程中最关键的工序,它直接影响到活性炭产品的性能、成本和质量。
活化采用斯列普活化炉活化,这是一种以水蒸汽和烟道气为活化剂的炉型。
活化温度是决定活性炭孔隙结构形成速度的主要因素之一。
活化主反应为可逆吸热反应,根据热力学反应定律,提高反应温度有利于正反应进行,即可提高活化反应速度。
但温度过高,活性炭的孔隙结构易发生变化,微孔减小,大孔增加,强度下降,得率减小。
而水处理用柱状活性炭对强度有较严格的要求,因此,活化温度的选择应兼顾吸附能力和强度二者的关系。
表7为活化温度对活性炭吸附性能的影响。
为维持正常的活化反应温度,须向活化炉加热半炉的不同位置加入二次空气,与混合气体中的可燃气体燃烧放出大量热量,主要反应如下:由于放出的热量足以使活化反应处于热平衡状态,两半炉之间定期交替运行,使活化温度稳定、活化效果好,产品质量均匀、吸附能力强。
活性炭生产之活化
官网地址:活性炭生产之活化赋予炭颗粒活性,使炭形成多孔的微晶结构,具有发达的表面积的过程称为活化过程。
活化方法通常有三种,即化学药品活化法、物理化学联合活化法和物理活化法。
(1)化学药品活化法即将含碳原料与化学药品活化剂混捏,然后炭化、活化制取活性炭。
药品有ZnCl2,H3PO4,K2SO4及K2S等。
(2)物理化学联合活化法一般先进行化学药品活化,然后进行物理活化。
由物理活化法特别是用水蒸气活化制成的产品,微孔发达,对气相物质有很好的吸附力,当然也可以通过控制炭的活化程度而用于液相吸附;由化学药品活化法制得的活性炭次微孔发达,多用于液相吸附。
(3)物理活化法(气体活化法)在活化过程中通入气体活化剂如二氧化碳,水蒸气,空气等。
活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的:官网地址: 第一阶段:开放原来的闭塞孔。
即高温下,活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应,将炭化时已经形成但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙打开,将基本微晶表面暴露出来。
第二阶段:扩大原有孔隙。
在此阶段暴露出来的基本微晶表面上的碳原子与活化气体发生氧化反应被烧失,使得打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展。
第三阶段:形成新的孔隙。
微晶表面上的碳原子的烧失是不均匀的,同炭层平行方向的烧失速率高于垂直方向,微晶边角和缺陷位置的碳原子即活性位更易与活化气体反应。
同时,随着活化反应的不断进行,新的活性位暴露于微晶表面,于是这些新的活性点又能同活化气体进行反应。
微晶表面的这种不均匀的燃烧不断地导致新孔隙的形成。
随着活化反应的进行,孔隙不断扩大,相邻微孔之间的孔壁被完全烧失而形成较大孔隙,导致中孔和大孔孔容的增加,从而形成了活性炭大孔、中孔和微孔相连接的孔隙结构,具有发达的比表面积。
气体活化的基本反应式如下:。
活性炭设备生产工艺
活性炭设备生产工艺一、活性炭活化生产设备活性炭活化的生产工艺目前市场上常见的活性炭的种类大致有椰壳、杏壳、核桃壳、山楂壳、桃壳、煤、棕榈壳、木炭等可以生产活性炭的材质,主要依托本地资源优势。
本设备采用自动化控制系统,活化炉的炉体主要由料仓、提升机、喂料机、炉体、耐材、转动装置、测温装置、活化装置、冷却装置、沉降室、锅炉、风机、除尘装置自动化PLC控制系统组成。
先将各种原材料进行炭化,然后将炭化好的材料2mm以下细粉筛掉,要求水份<15%,此时将物料送入提升机料仓提入顶部给料仓,由顶部给料仓通过变频喂料机均匀将物料送入炉内,经点火装置加温,此前炉内的温度需达到800℃以上方可喂料,此时需通过风机向炉内送入适量的氧,再将蒸汽打开,向炉内送入适量的蒸汽进行对物料活化,此时的蒸汽需穿透蒸汽,每吨成品活性炭需向炉内送入4吨蒸汽,此时的蒸汽不可以作扩散蒸汽,否则炭就会烧失率很大,并且效率质量也不高。
物料随着炉体的转动逐渐进入炭化预热升温区,待物料升温至约800℃时进入物料活化区,此时的物料经与水蒸汽接触反应后温度迅速升高,约900-1050℃,此时物料与水蒸汽所接触的时间称为“活化时间”,根据温度与供氧量的不同,活化时间会有所区别,约30-40分钟,即物料以每小时6米的速度随转动的炉体向前行进。
待物料进入降温段时进入炉体出料管,此时的温度约500-600℃,当经过出料管逐渐降温至200℃时,物料就会自动滑落到炉体外的另外一个水降温冷却装置,经过约3分钟的无氧冷却时间,活化好的物料已经达到常温,约30-40℃,此时冷却好的物料自然滑落到提前准备好的包装吨袋(每袋可装0.5吨)或通过气流输送装置输送到料仓以备磨粉,当袋装满后可用人力压力叉车将物料移位,炉尾配备沉降室,此沉降室起四个作用,一是给余热锅炉提前预热,二是粉尘沉降,三是停炉后可不停蒸汽,防止寒冷地区管道上冻,四是燃烧不干净的烟气再次燃烧,减少黑烟,并充分利用烟气烧变成的热量。
活性炭生产工艺简介
1.煤质活性炭主流生产工艺及产污分析(1)生产工艺流程煤质活性炭生产工艺主要工序为破碎磨粉、成型、炭化、活化、成品处理等。
回转炉炭化、斯列普炉活化工艺流程是国内煤质活性炭生产的主流工艺,主要分布在宁夏、山西,约占全国煤质活性炭生产企业总数的72%。
图1 活性炭生产工艺流程图合格的原料煤入厂后,被粉碎到一定细度(一般为200目),然后配入适量黏结剂(一般为煤焦油)在混捏设备中混合均匀,然后在一定压力下用一定直径模具挤压成炭条,炭条经炭化、活化后,经筛分、包装制成成品活性炭。
(2)生产过程中的排污节点、污染物排放种类、排放方式破碎磨粉工序排放颗粒物(煤尘),排放方式主要是有组织排放。
成型工序排放颗粒物(煤尘)、挥发性有机物,多以无组织形式逸散。
炭化、活化工序排放的主要污染物为颗粒物、SO2、NOX、苯并[a]芘(BaP)、苯、非甲烷总烃(NMHC)及氰化氢(HCN),排放方式为有组织排放。
具体详见下表。
表1 煤质活性炭污染物排放方式、排放种类、行业特征污染物(3)无组织排放煤质活性炭工业生产过程无组织排放节点有混捏成型工序、煤焦油储罐区、炭化工序车间门窗处、成型料晾晒场等。
排放的污染物为挥发性有机物和一氧化碳。
污染末端治理(1)磨粉、混捏、成品筛分包装工序粉尘治理活性炭行业磨粉、混捏、成品筛分包装工序产生粉尘污染,磨粉工序生产设备内产生的粉尘经旋风除尘器及布袋除尘器收集,并作为原料回用,除尘效率98%以上。
新建和大型企业成品筛分包装工序有回收设施回收,规模较小企业存在无组织排放现象。
混捏工序无组织废气无处理措施,通过标准制定,引导企业治理后排放。
(2)炭化炉尾气治理炭化炉尾气主要化学组成是焦油蒸汽、CH4、H2、CO、N2、CO2、O2及沥青烟等,大部分为可燃或助燃气体,可回收利用。
焚烧法是把炭化尾气引入焚烧炉内在高强转化燃烧的情况下,使之转化为CO2、H2O等高温气体,高温气体的热能又用于余热锅炉产生蒸汽。
活性炭的工艺流程
活性炭的工艺流程
《活性炭的制作工艺流程》
活性炭是一种具有高度吸附能力和化学反应性的碳材料,广泛应用于水处理、空气净化、工业生产和医疗领域。
其制作工艺流程主要包括原料筛选、碳化、活化和粉碎等步骤。
首先是原料筛选,活性炭的原料主要来自于天然材料如木质素、褐煤、泥煤以及石油焦等。
在原料筛选过程中,需要选择具有良好孔隙结构和吸附性能的原料,并通过破碎、筛分等方法,将原料进行初步处理。
接下来是碳化,原料通过高温热处理或者化学方法,将有机材料转化为碳质材料。
碳化过程中,需要控制温度和气氛,以确保原料在恰当的条件下生成高质量的活性炭。
然后是活化,碳化后的材料需要经过活化处理,以增加其孔隙结构和表面积,提高吸附能力。
活化方法主要包括物理活化和化学活化两种,其中常用的活化剂包括氢氧化钾和氢氧化钠等。
最后是粉碎,经过活化处理的活性炭需要经过粉碎工艺,将其粉碎成合适的颗粒大小,以便应用于不同领域的产品制造。
综上所述,活性炭的制作工艺流程主要包括原料筛选、碳化、活化和粉碎等步骤。
通过精密的工艺控制和严格的质量管理,可以生产出高品质的活性炭产品,满足各类应用的需求。
活性炭的活化生产工艺流程
活性炭的活化生产工艺流程
活性炭的活化生产工艺流程一般包括以下几个步骤:
1. 原料选择:选择合适的原材料作为活化剂,常用的原料有木材、椰壳、煤炭、果壳等。
2. 碎料:将选好的原料进行碎料处理,通常采用机械或化学方法将原料研磨成适当的颗粒大小。
3. 干燥:将碎料进行干燥处理以去除水分,常用的干燥方法包括阳光晒干、风干、烘干等。
4. 活化:将干燥好的原料放入活化炉中进行活化处理。
活化分为物理活化和化学活化两种方式,物理活化通常使用高温蒸汽或氮气进行,化学活化常用的活化剂有氢气、氧气、水蒸气和一氧化碳等。
5. 冷却:将活化好的活性炭进行冷却处理以减少温度。
6. 浸泡:将冷却好的活性炭进行浸泡处理,浸泡的目的是去除残存的活化剂和其他杂质。
7. 过滤:通过过滤设备将浸泡后的活性炭进行过滤,去除未被浸泡的原料颗粒
和杂质。
8. 干燥:将过滤后的活性炭进行再次干燥处理,以确保活性炭的品质。
9. 包装:将干燥好的活性炭进行包装,通常使用编织袋或纸箱等进行包装。
以上是活性炭的一般生产工艺流程,实际生产中可能会根据不同的原料和要求进行适当调整。
活性炭的KOH活化法
活性炭的KOH活化法
KOH活化法是20世纪70年代兴起的⼀种制备⾼⽐表⾯积活性碳的活化⼯艺,与氯化锌活化⼯艺相似,活化⼯艺的效果也受到活化温度、活化时间、活化剂的⽤量等因素的影响。
有⼈以⽟⽶芯为原料,利⽤KOH为活化剂,与在400-600℃碳化后的材料混合,在活化温度850℃,⽕花时间1.2h的条件下制备出⽐表⾯积⼤于2700m2/g的活性碳。
并对碳化温度,活化温度,升温速率,活化温度、活化时间以及不同KOH与原料的配⽐等因素对活性碳性能的影响进⾏了研究。
在不同的碳化温度相同的碳化时间下使⽟⽶芯碳化,测量所得炭材料的⽐表⾯积,最后确定在碳化温度为400-600℃条件可使炭材料的⽐表⾯积达到2700m2/g以上,并且碳化时间在4h的条件下可以使碳化后的炭材料的⽐表⾯积达到最⼤。
所以最后确定的碳化⼯艺为:碳化温度400-600℃,碳化时间4h。
活性炭生产工艺
活性炭生产工艺活性炭是一种具有非常多种用途的材料,在各行各业中都有广泛的应用。
它的生产工艺相对比较复杂,需要专门的设备和技术来进行。
本文将以活性炭的生产工艺为主线,介绍活性炭的制备过程以及相关的工艺特点。
活性炭的生产过程主要包括原材料预处理、炭化、活化、筛分、洗涤、干燥和包装等环节。
下面我们将逐一介绍这些环节的工艺细节和操作要求。
一、原材料预处理首先需要准备好木质原料,这些原料通常是木屑、锯末、竹子、棕榈壳等。
在选择原料时需要注意其不应含有过多的杂质。
对于木材型活性炭的生产,通常采用硬质红木、橡木等树种作为原料。
为了改善原材料的炭化和活化效果,需要对原材料进行预处理。
具体来说包括以下几个方面的内容:1. 破碎:通过机械或手工破碎原材料,使其变成适合炭化的小块。
破碎后的颗粒大小通常为5~20mm。
2. 温度处理:将原材料在加入炭化炉之前进行温度处理,使其减少内部残留水份,提高炭化效果。
温度处理温度和时间根据原材料不同而有所差异,一般在60℃左右处理2~3小时即可。
3. 粉碎:将炭化后的原材料进行粉碎,分为粗细两个环节,其中粗碎的目的是拆分炭化层和负载物层,细碎则是使物料尺寸更加均匀,提高其试验重量的可重复性。
二、炭化在预处理完成后,原材料将被投入到炭化炉中,进行炭化反应。
这是活性炭生产中最重要的环节之一,其炭化质量和炭化速度直接影响到后续的活化效果。
炭化过程中需要注重以下几个方面的控制:1. 炭化温度:通常采用高温炭化法,炭化温度在700~900℃之间。
随着温度升高,炭化速度增快,但同时也可能导致炭化层形成不充分或炭化层稳定性变差等问题,因此需要恰当把握。
2. 炭化时间:炭化时间通常在数小时至十几小时之间,也需要根据所用设备、原材料种类等因素进行调整。
过短的时间可能导致炭化不充分,而过长的时间则可能会导致活性物质流失过多。
3. 炭化气氛:炭化过程中需要控制炭化气氛的组成,以避免炭化反应的不良影响。
活性炭的制作方法
活性炭的制作方法
活性炭的制作主要通过炭化和活化两个阶段完成。
1. 炭化阶段:
(1) 原料准备:选择适合制作活性炭的原料,常见的原料有木材、竹材、椰壳等。
将原料进行破碎、研磨,使其颗粒度均匀。
(2) 炭化处理:将原料放入封闭的炭化炉内,在高温下(通常在700-900摄氏度)进行炭化处理。
这个过程中,原料中的有机物会逐渐被炭化成固体炭。
(3)淬火:炭化结束后,关闭炭化炉,待炉温降至室温时将残留的炭取出,进行淬火处理。
淬火时可以用水或其他液体进行冷却。
2. 活化阶段:
(1) 物理活化:将炭化后的固体炭放入特殊的反应容器中,经过高温高压的条件下进行物理活化。
常用的活化剂有水蒸气、CO2等。
活化剂通过一定的流速通过活化容器,与炭素反应,使其表面积增大。
(2) 化学活化:通过添加一定的化学物质(如碱性化合物)对炭素进行化学反应,从而增强其活性。
化学活化常用于制备高活性的活性炭。
以上就是活性炭的制作方法的大致流程。
不同的制作方法和工艺条件,制得的活性炭性质也会有所不同。
活性炭生产工艺流程图
活性炭生产工艺流程图活性炭是一种多孔性吸附材料,广泛应用于环境保护、水处理、食品加工、制药等领域。
以下是活性炭的生产工艺流程图,通过多个步骤将原材料制成可用的活性炭。
一、原材料准备阶段:1. 选择木材、柚子皮、椰壳等含有丰富纤维素的原材料。
2. 对原材料进行预处理,包括去杂质、切碎、晾晒等步骤。
二、活性物质添加阶段:1. 将原材料放入反应釜中,并添加活性物质,如磷酸、钙、氯化锌等。
2. 进行混合、桥化等处理,以提高活性物质在原材料中的分布和吸附能力。
3. 进行硫酸或者磷酸处理,以促进活性物质的离子交换和吸附性能。
三、炭化熔融过程:1. 将预处理后的原材料放入高温炭化炉中,进行炭化熔融处理。
2. 控制炭化炉内的温度和氧气含量,以确保炭化过程的均匀和完整。
3. 进行炭化燃烧,使原材料中的有机物质脱除,留下孔隙结构。
四、活化处理过程:1. 将炭化后的材料进行活化处理,常用的方法有物理活化和化学活化两种。
2. 物理活化采用高温蒸汽或者活性氧气进行,可以有效增加活性炭的孔隙结构。
3. 化学活化采用碱性活化剂,如硫酸钠、氢氧化钾等,可以增加活性炭的表面积和吸附性能。
4. 进行冷却和清洗处理,以去除残留物质。
五、干燥阶段:1. 将活化后的活性炭进行干燥处理,以去除其表面和内部的水分。
2. 通常采用热风或者真空干燥的方法,将活性炭置于高温环境中,快速去除水分。
六、包装与存储阶段:1. 将干燥后的活性炭进行包装,并进行标识和质检。
2. 将包装好的活性炭存储在干燥、通风的仓库中,以确保其质量和有效性。
通过以上的生产工艺流程,原材料经过预处理、活性物质添加、炭化熔融、活化处理、干燥等步骤,最终制成了高质量的活性炭。
这一工艺流程既确保了活性炭的吸附能力和孔隙结构,又保证了其安全和可靠性。
活性炭在环境治理和工业应用中发挥着重要的作用,对保护人类健康和环境是具有重要意义的。
活性炭活化方法之气体活化法
活性炭活化方法之气体活化法气体活化法也称物理活化法,采用水蒸气、烟道气(主要成分为C02)、空气等含氧气体或混合气体作为活化剂,.在高温下与炭化料接触进行活化或两种活化剂交替进行活化,从而生产出比表面积巨大、孔隙发达的活性炭产品。
活化反应属于气固相系统的多相反应,活化过程中包括物理和化学两个过程,整个过程包括气相中的活化剂向炭化料外表面的扩散、活化剂向炭化料内表面的扩散、活化剂被炭化料内外表面所吸附、炭化料表面发生气化反应生成中间产物(表面络合物)、中间产物分解成反应产物、反应产物脱附、脱附下来的反应产物由炭化料内表面向外表面扩散等过程。
一物料在炭化过程中已形成了类似石墨的基本微晶结构,在微晶之间形成了初级孔隙结构,不过由于这些初级孔隙结构被炭化过程中生成的一些无序的无定形碳或焦油馏出物所堵塞或封闭,因此炭化料的比表面积很小。
气体活化的过程就是用活化气体与C发生氧化还原反应,侵蚀炭化物的表面,同时除去焦油类物质及未炭化物,使炭化料的微细孔隙结构发达的过程。
通过气化反应,使炭化料原来闭塞的孔开放、原有孔隙的扩大及孔壁烧失、某些结构经选择性活化而产生新孔的过程。
孔隙的形成与C的氧化程度密切相关,在一定的活化烧失率范围内,活化气体与炭化料的气化反应程度越深,生产出的活性炭比表面积就越大、孔隙就越发达、活性炭的吸附性能就越好。
杜比宁(Dubinin)理论认为,烧失率小于50%时,得到的是微孔活性炭;烧失率大于75%时,得到的是大孔活性炭;烧失率在50%-75%时,得到的是具有混合结构的活性炭。
目前的研究表明,活化反应通过以下三个阶段最终达到活化浩孔的目的。
第一阶段:开放原来的闭塞孔。
即高温下,活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应,将炭化时已经形成但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙打开,将基本微晶表面暴露出来。
第二阶段:扩大原有孔隙。
在此阶段,暴露出来的基本微晶表面上的C原子与活化气体发生氧化反应被烧失,使得打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展。
化学药品活化法生产活性炭
1 、氯化锌在活化过程中的作用 (1).润胀作用: 氯化锌对植物原料中的纤维素起润胀、胶溶以致溶 解作用,药液渗透到原料内部,溶解纤维素而形成 孔隙。 木屑等植物原料中总纤维素的含量达60--70%。据认 为,在不到200℃的温度下,通过氯化锌的电离作用 能使纤维素发生润胀。并将持续到纤维素分散成肢体 状态为止。在这同时还会发生一些水解反应和氧化反 应,使高分子化合物逐渐解聚,形成一种部分解聚化 合物与氯化锌组成的均匀塑性物料。这样当生产糖用 炭时,在靠近物料开始炭化的炉壁,特别容易发生粘 结现象。当用氯化锌和木屑生产颗粒活性炭时,锌屑 料在150--200℃下进行预处理,既能得到塑性物料。 如果锌屑比较高,物料在100℃以下就能塑化。 另外,在制造钢纸时,也是用浓氯化锌溶液浸渍原 纸,使表面发生剧烈润胀与被溶作用而胶化。这些都 说明氯化锌对纤维索的润胀作用。
①、斯列普活化炉构造P443
ⅰ
ⅱ
ⅲ
由ⅰ炉本体、 ⅱ蓄热室和
ⅲ
烟囱组成。
5、氯化锌活化法的特点
氯化锌法是化学药品活化法中应用最广的一种 方法,它有许多优点。 a. 产品得率高,每吨活性炭只需消耗2.1-2.5吨 绝干木屑。 b. 活化温度低,一般在500-520 ℃左右,因而 减少了高温操作带来的麻烦。 c. 产品的规格可通过调整锌屑比,能调节活性 炭的比孔容积和孔径分布。 d. 用氯化锌法制得的活性炭具有某些独特的性 质,是其他方法难以代替的。特别在物理化学 性质上与用水蒸汽法制得的活性炭有许多差别, 使用氯化锌法的产品更适合于液相的应用,特 别对糖液的脱色效果更好。
(5)非碳元素的作用 有人认为,不同的非碳元素对碳的活化作用是不同的。如元 素钾,它可以渗透到微晶的六角形片状体之间,将它们部分 地撑开。这些非碳原子除了当作碳原子,达到更有效的空间 和结构排列之外,还合成为活性炭分子结构的一部分。如氧 以共价键与碳结合形成稳定的表面氧化物。碳与硫原子的结 合也是类似于表面氧化物的化学结合。氮和碳是以类似脂基 的形式结合。而氢与碳的结合,活化之前是以碳氢链和环的 形式联结在六角形片状体边缘的原子上;活化期间,在 950℃以下,这些氢大部分被除去,还有一少部分氢即使在 活化之后仍留在炭上,只有在很高的温度下,才逐渐地被除 去,而正随着这些氢的减少,活性炭的吸附力也逐渐降低。 因此有人认为牢固地结合在活性炭上的一些非碳元素能够提 供一些吸附键,使活性炭的吸附能力提高。如这些活性炭具 有的特殊吸附力和催化作用,就是因为有一些非碳元素—氧、 铁和氢的存在。这些非碳元子的影响还可能扩展到邻近的碳 原子上。就象把一个极性基因引入一个有机化合物的结构中, 影响远处的原子的化学性质一样。
煤质活性炭生产工艺简介
黏合剂的要求
① 含碳量高,热解时析焦率高,最后能够构成活性炭本身的 一部分,起到骨架作用。
② 具有一定的流变性能,对基质颗粒具有良好的浸润性,并 与基质混合后具有可塑性,有利于将基质原料加工成型为颗粒 状物质。
③ 具有粘结性,在工艺过程中能使基质结合成整体颗粒,并 赋予较高的机械强度。
④ 有助于形成活性炭颗粒内部的初步孔隙,并对加工过程无 不利影响,起造孔作用。以上最重要的是浸润作用和黏结作用。
②配煤原理 活性炭制造主要是依据挥发份--粘结性指标的配煤基本概念
进行配煤,一般要求配合煤的挥发份在25%-30%这个范围 内,特征指数为3-5,根据活性炭特性要求改变单种煤在配 合煤中的配合比例。 总之,配煤是改善活性炭产品孔结构,提高活性炭产品吸 附性能的一种好方法。但如何配煤,应因地制宜,应根据 活性炭产品孔结构及吸附性能的要求,确定配煤的煤种和 配煤的比例,切不可盲目照搬,否则不会达到提高活性炭 性能,降低生产成本的目的。 需要指出的是配煤技术难以大幅度提高活性炭的吸附性能, 只能在一定范围内改善活性炭的吸附性能,降低生产成本。 如果生产高吸附性能的活性炭产品,应采用催化活化,煤 岩分析等先进的新技术。
焦油温度:≥90℃ 混捏温度:70℃—90℃ 混捏时间:15分钟到20分钟
挤压成型
成型的目的是得到具有一定外形及较高密实度的炭条。目 前本公司用于活性炭制造的挤压成型设备为借高压液体介质 进入柱塞液压缸推动柱塞对煤膏加压的立式液压机 。
成型液压机有单缸式和双缸式两种。 单缸油压机(二分区)的装料与压制是间歇式进行的,料缸
将无烟煤加热,其炭化产物中易石墨化成分占主导地 位,无烟煤对炭化终温非常敏感,当温度升高时就开 始收缩,结果造成在炭化初始阶段形成的微孔容积大 幅度降低。如炭化炉内尾部着火造成的炭化料形成光 圈现象,坚硬炭化料,形成易石墨化物质,难以活化。
活性炭工艺流程
活性炭工艺流程活性炭是一种应用广泛的吸附材料,主要用于处理水处理、空气净化、化学品制造等领域。
下面将介绍活性炭的生产工艺流程。
首先,原材料的选择和预处理是活性炭生产的第一步。
活性炭的原材料主要为木炭、煤炭和果壳等。
经过处理后的原材料应具备一定的含碳率和无机物含量,以便制备出高品质的活性炭。
接下来是碳化处理。
在碳化炉中,原料在高温下进行烧结处理以除去其大部分非碳组分。
碳化过程需要严密控制温度和时间,在不同的原材料和工艺要求下有所差异。
碳化后,活性炭需要进行活化处理。
活化是一个重要的步骤,可分为物理活化和化学活化两种方式。
物理活化一般使用水蒸气或者二氧化碳等气体进行,而化学活化则是利用碱性或酸性溶液进行处理。
活化可以增加活性炭的孔隙结构和比表面积,提升吸附性能。
在活化处理后,活性炭需要进行洗涤和干燥。
洗涤可以去除残留的灰尘、杂质和化学处理剂。
洗涤一般使用蒸馏水或去离子水进行。
之后,活性炭进行干燥,以保障其质量和稳定性。
干燥可以通过自然风干、窑炉干燥或气流干燥等方式进行。
最后,经过洗涤和干燥的活性炭需要进行筛分和包装。
筛分是为了去除不合格的产品,保证产品质量的一致性。
之后,活性炭被装入袋子或容器中,进行包装,并标明其规格、性能和生产日期等信息。
总结起来,活性炭的生产工艺主要包括原材料预处理、碳化处理、活化处理、洗涤干燥、筛分和包装等步骤。
不同的原材料和工艺要求会导致流程的略微变化,但总体上保持一致。
通过这些工艺步骤的连续操作,活性炭的质量和性能得到保证,满足不同应用领域的要求。
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活性炭活化的生产工艺-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
活性炭活化的生产工艺
目前市场上常见的木质活性炭的种类大致有椰壳、杏壳、核桃壳、山楂壳、桃壳、夏威夷果壳、棕榈壳、木炭等可以生产活性炭的材质。
主要依托本地资源优势。
本设备采用自动化控制系统,活化炉的炉体主要由料仓、提升机、喂料机、炉体、耐材、转动装置、测温装置、活化装置、PLC控制柜、冷却装置、沉降室、锅炉、风机、除尘装置组成。
先将各种原材料进行炭化,然后将炭化好的材料2mm以下细粉筛掉,要求水份<15%,此时将物料送入提升机料仓提入顶部给料仓,由顶部给料仓通过变频喂料机均匀将物料送入炉内,此前炉内的余热温度需达到800℃以上方可喂料,此时需通过风机向炉内送入适量的氧,再将蒸汽打开,向炉内送入适量的蒸汽进行对物料活化,此时的蒸汽需穿透蒸汽,每吨成品活性炭需向炉内送入2吨蒸汽,此时的蒸汽不可以作扩散蒸汽,否则炭就会少时率很大,并且效率质量也不高。
物料随着炉体的转动逐渐进入炭化预热升温区,待物料升温至约800℃时进入物料活化区,此时的物料经与水蒸汽接触反应后温度迅速升高,约900-1050℃,此时物料与水蒸汽所接触的时间称为“活化时间”,根据温度与供氧量的不同,活化时间会有所区别,约25-40分钟,即物料以每小时6米的速度随转动的炉体向前行进。
待物料进入降温段时进入炉体出料管,此时的温度约500-600℃,当经过出料管逐渐降温至200℃时,物料就会自动滑落到炉体外的另外一个水降温冷却活络,经过约3分钟的无氧冷却时间,活化好的物料已经达到常温,约30-40℃,此时冷却好的物料自然滑落到提前准备好的包装吨袋(每袋可装吨),当袋装满后可用人力压力叉车将物料移位,炉尾配备沉降室,此沉降室起四个作用,一是给余热锅炉提前预热,二是粉尘沉降,三是停炉后可不停蒸汽,防止寒冷地区管道上冻,四是燃烧不干净的烟气再次燃烧,减少黑岩,并充分利用烟气变成的热量。
在沉降室后面配备蒸汽余热锅炉,利用高温尾气(约800℃)劳动余热锅炉产生蒸汽,用来活化物料。
锅炉后面配备引风机,用来将锅炉内的高温尾气抽至余热锅炉,并且尾气送入布袋脉冲除尘器后进行达标排放,产量根据不同物料和质量要求而不同,附下表参考:
质量产量对照表:
活化设备日消耗:
厂房配备条件:
以上设备完全采用PLC系统控制,改变了传统的操作模式,劳动强度又大大降低,质量又可控,又安全,大大地节省了人工,同时本套设备维修率大大
降低,不同于其他厂家,可连续几个月不用停炉生产。
并且年维修费不超过万元(除机械故障外),本公司承诺,如超过万元维修费,超出部分由本公司承担。