活性炭活化的生产工艺修订稿
活性炭制造的主要工艺过程-回转炉活化法
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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。
磷酸活化法制备活性炭工艺流程
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活性炭制备及应用
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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
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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
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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。
活性炭的生产工艺
![活性炭的生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/580cb7488f9951e79b89680203d8ce2f006665ec.png)
活性炭的生产工艺
活性炭的生产工艺主要包括原料处理、炭化、激活和后处理。
1. 原料处理:活性炭的原料可以是许多有机物,如木材、煤、椰壳等。
这些原料需要进行破碎、清洗和干燥处理,以去除杂质和水分,为后续的炭化做准备。
2. 炭化:原料经过炭化过程转化为活性炭。
炭化是一个高温的过程,通常在高温和低氧气的条件下进行。
这种条件可以使原料内部的无机物和大部分有机物被燃烧掉,形成具有高孔隙度和大表面积的炭质物质。
3. 激活:炭化后的原料经过激活处理,增加其孔隙度和表面积。
激活可以通过物理激活或化学激活来实现。
物理激活是利用高温蒸汽或气体进行,该过程会导致孔隙的扩大和表面积的增加。
化学激活是在高温下使用化学物质,如碱性和酸性物质,使孔隙扩展和表面积增加。
4. 后处理:经过激活后的活性炭需要进行后处理,以去除激活剂残留和其他杂质。
后处理过程包括洗涤、过滤、干燥等步骤,以确保最终产品的纯净性和质量。
以上是活性炭的典型生产工艺,具体工艺步骤可能因不同的厂家和产品种类而有所差异。
活性炭设备生产工艺
![活性炭设备生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/16afc83d48d7c1c709a14523.png)
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。
活性炭的活化生产工艺流程
![活性炭的活化生产工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/545c3d5b793e0912a21614791711cc7931b778e5.png)
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。
煤质活性炭生产工艺
![煤质活性炭生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/f513b7b14793daef5ef7ba0d4a7302768e996faa.png)
煤质活性炭生产工艺煤质活性炭是一种常用的吸附剂,广泛应用于水处理、空气净化、食品工业等领域。
下面是煤质活性炭生产工艺的详细介绍。
煤质活性炭的生产工艺主要包括煤炭炭化、炭化后处理、活化和活化后处理等几个步骤。
首先是煤炭炭化。
炭化是将煤炭在高温下进行分解和热转化过程。
首先需要选择合适的煤炭作为原料,煤炭的选择会直接影响活性炭的吸附性能。
一般选择贫煤或半焦煤作为原料。
然后将煤炭送入炭化炉中,加热到800-1000摄氏度,通过控制温度、压力和时间等参数,使煤炭中的挥发分和气体排出,得到煤焦。
炭化过程可以分为两种方式,即干热炭化和气流炭化。
炭化后需要进行炭化后处理。
炭化后处理主要是通过进一步处理煤焦,提高炭的物理和化学性能。
常用的炭化后处理方法有煅烧、焦化和胶结等。
其中,煅烧是将煤焦加热至900-1200摄氏度,使其中的气体和挥发分进一步分解和排出,使炭的孔结构增加,提高炭的表面积和吸附性能。
焦化是在高温下进行炭的炭化和炭的改性,使其增加活性。
胶结是将煤焦与一定比例的胶结剂混合,在高温下进行压制和炭化,增加炭的强度和耐磨性。
接下来是活化。
活化是将炭化后的炭通过化学或物理方法,使其增加大量的微孔和介孔结构,提高炭的吸附性能。
常见的活化方法有物理活化和化学活化。
物理活化是将炭放入高温下的活化器中,通过蒸汽或气体来激活炭的表面,其中的活化剂可以是氧气、二氧化碳等。
化学活化是将炭放入含有活化剂的溶液中进行处理,活化剂一般选择碱性或酸性溶液。
活化过程中,控制温度、压力和时间等参数,使炭的孔结构增加,活性增强。
最后是活化后处理。
活化后处理是为了进一步提高炭的吸附性能和增加炭的稳定性。
常见的活化后处理方法有高温处理、酸洗、碱洗等。
高温处理是将活化炭加热至高温,使其中的气体和水分进一步排出,增加炭的稳定性。
酸洗和碱洗是通过将活化炭进行酸性或碱性处理,去除其中的杂质和残留活化剂,提高炭的纯净度。
以上就是煤质活性炭生产工艺的基本步骤。
活性炭制备工艺的研究与改进
![活性炭制备工艺的研究与改进](https://img.taocdn.com/s3/m/9276b2be82d049649b6648d7c1c708a1284a0af3.png)
活性炭制备工艺的研究与改进活性炭作为一种重要的吸附材料,具有极高的吸附能力和广泛的应用前景,在环保、水处理、医药、食品等领域都得到了广泛地使用。
活性炭的制备工艺对其吸附性能和成本都有很大的影响,因此研究活性炭的制备工艺并持续改进是十分重要的。
首先,我们来了解一下活性炭的制备原理。
活性炭的制备主要有两种方法:物理法和化学法。
物理法是通过加热和脱除材料中的挥发物来制备活性炭,这种方法适用于原料成分单一、挥发性小、碳化温度低的材料。
化学法是在材料中加入化学活性物质,使其在碳化过程中发生反应,并产生孔道结构,以制备活性炭。
化学法的工艺复杂,但可以制备出具有更高孔隙度和特定吸附选择性的活性炭。
在这里我们主要介绍化学法制备活性炭的工艺研究及改进。
目前,化学法制备活性炭主要采用两种方法:磷酸活化法和锌氯脱泡法。
磷酸活化法使用磷酸作为活化剂,可以制备出高比表面积的活性炭,但有烧损严重、成本高等缺点。
锌氯脱泡法则使用锌氯作为脱泡剂,可以制备出孔径分布较为均匀、含氧官能团较多的活性炭,但锌氯的毒性影响环境及人体健康,限制了其推广应用。
因此,我们需要不断通过研究和改进活性炭的制备工艺,以达到经济性、高效性及安全性的要求。
在活性炭的制备过程中,影响活性炭品质的主要因素有原料性质、活化剂种类及用量、碳化温度/time、冷却方式等。
首先是原料的选择,初步选择的原料要求具备较高的碳含量、低的灰分、硫分、氮含量和低的廉价自然性松质煤、木屑、草木等为适宜原料。
考虑到成本和环保,压力过滤机废碳渣等常规工业副产材料也逐渐被引入到活性炭制备中。
对于不同类型的原料,适当的碳化温度和时间也需要进行调整。
在实际制备过程中,需要根据不同原料的性质和要求,进行碳化温度、时间以及热解速率的调控。
其次,活化剂的种类和用量也对活性炭的品质产生很大的影响。
磷酸、氯化锌、钾碳酸、钠碳酸等都是常用的活化剂。
相同用量下,不同活化剂对孔结构和比表面积的影响不同,实验结果表明,磷酸活化法和氯化锌法活化温度分别为700度和900度时制备的活性炭具有较高比表面积,毛细孔为主的孔径分布较窄,互连孔较少,两者均能制备出高孔率及官能团丰富的高质量活性炭。
活性炭的生产工艺资料
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活性炭的生产工艺木质材料炭化过程发生什么变化?木材、木屑、树根、果核和果壳等木质材料的炭化,是把它放在炭化设备内加热,进行热分解。
在热解过程,发生一系列复杂化学反应,产生很多新生产物,木质材料发生了变化。
根据热分解过程的温度变化和生成产物的情况等特征,炭化过程大体上可分为如下四个阶段。
1. 干燥阶段这个阶段的温度在20—150摄氏度,热解速度非常缓慢,主要是木材中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发,木质材料的化学组成几乎没有变化。
2. 预炭化阶段这个阶段的温度为50—275摄氏度,木质材料热分解反应比较明显,木质材料化学组成开始发生变化,其中不稳定的组分,如半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。
以上两个阶段都要外界供给热量来保证热解温度的上升,所以又称为吸热分解阶段。
3. 炭化阶段这个阶段的温度为75—400摄氏度,在这个阶段中,木质材料急剧地进行热分解,生成大量分解产物。
生成的液体产物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油,生成的气体产物中二氧化碳含量逐渐减少,而甲烷、乙烯等可燃性气体逐渐增多。
这一阶段放出大量反应热,所以又称为放热反应阶段。
4. 煅烧阶段温度上升450—500摄氏度,这个阶段依靠外部供给热量进行木炭的煅烧,排出残留在木炭中的挥发性物质,提高木炭的固定碳含量。
这时生成液体产物已经很少。
应当指出,实际上这四个阶段的界限难以明确划分,由于炭化设备各个部位受热量不同,木质材料的导热系数又较小,因此,设备内木质材料所处的位置不同,甚至大块木材的内部和外部,也可能处于不同热解阶段。
炭化对原料的要求炭化的原料很多,薪材、森林采伐剩余物、森林抚育时消除的杂木、木材加工厂的剩余物,如木屑等都可以进行炭化。
除木屑为粒状,需采用特殊炭化炉炭化外,其他原料多以木段为主,都适合大多数炭化炉或炭窑炭化原料的要求。
炭化原料树种可分为三类:第一类为硬阔叶材,如水青冈、麻栎、苦槠、榆等;第二类为软阔叶材,如杨、柳、椴等;第三类为针叶材,如马尾松、南亚松、湿地松等。
活性炭生产工艺
![活性炭生产工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/64572838bfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94ed4.png)
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。
【精品】活性炭生产工艺
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活性炭的生产工艺木质材料炭化过程发生什么变化?木材、木屑、树根、果核和果壳等木质材料的炭化,是把它放在炭化设备内加热,进行热分解.在热解过程,发生一系列复杂化学反应,产生很多新生产物,木质材料发生了变化。
根据热分解过程的温度变化和生成产物的情况等特征,炭化过程大体上可分为如下四个阶段.1.干燥阶段这个阶段的温度在120-150摄氏度,热解速度非常缓慢,主要是木材中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发,木质材料的化学组成几乎没有变化.2.预炭化阶段这个阶段的温度为150—275摄氏度,木质材料热分解反应比较明显,木质材料化学组成开始发生变化,其中不稳定的组分,如半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。
以上两个阶段都要外界供给热量来保证热解温度的上升,所以又称为吸热分解阶段。
3。
炭化阶段这个阶段的温度为275—400摄氏度,在这个阶段中,木质材料急剧地进行热分解,生成大量分解产物。
生成的液体产物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油,生成的气体产物中二氧化碳含量逐渐减少,而甲烷、乙烯等可燃性气体逐渐增多。
这一阶段放出大量反应热,所以又称为放热反应阶段。
4.煅烧阶段温度上升到450—500摄氏度,这个阶段依靠外部供给热量进行木炭的煅烧,排出残留在木炭中的挥发性物质,提高木炭的固定碳含量.这时生成液体产物已经很少.应当指出,实际上这四个阶段的界限难以明确划分,由于炭化设备各个部位受热量不同,木质材料的导热系数又较小,因此,设备内木质材料所处的位置不同,甚至大块木材的内部和外部,也可能处于不同热解阶段。
炭化对原料的要求炭化的原料很多,薪材、森林采伐剩余物、森林抚育时消除的杂木、木材加工厂的剩余物,如木屑等都可以进行炭化.除木屑为粒状,需采用特殊炭化炉炭化外,其他原料多以木段为主,都适合大多数炭化炉或炭窑炭化原料的要求.炭化原料树种可分为三类:第一类为硬阔叶材,如水青冈、麻栎、苦槠、榆等;第二类为软阔叶材,如杨、柳、椴等;第三类为针叶材,如马尾松、南亚松、湿地松等.要生产出高质量的木炭,以适合冶金工业和二硫化碳工业等工业部门使用,炭化原料应选用硬阔叶材,而针叶材常用来生产松木炭,用于制造活性炭。
煤质活性炭生产工艺
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煤质活性炭生产工艺无烟煤活性炭采用优质无烟煤为原材料,成品无烟煤活性炭从外观上一般分为颗粒活性炭、柱状活性炭、蜂窝活性炭、粉末活性炭等,有时可根据客户需求另行加工。
一、活性炭生产过程表述:1.原料初选:选用优质无烟煤,用螺旋洗料机将原材料进行反复水洗,去除材料中杂质,将水洗过的原材料经过晴天晾晒,为炭化作准备;2.炭化阶段:生产活性炭一般需要2台回转炉,一台炭化用,一台活化用。
先将炭化炉升温,温度达到达到150℃左右,材料内的水分几乎蒸发完毕;炭化炉温度达到400℃时,木质材料有机物急剧地进行热分解,炉温达到在500-700℃左右时为高温煅烧阶段,煅烧过程中生成液体产物已经很少,排出残留在木炭中的挥发性物质,高温煅烧是炭化阶段最重要的环节,直接决定了木炭的固定碳含量,优良的炭化料固定碳含量一般在85%以上。
炭化料出炉初步进行生化检测,检测其水分、固定炭含量、灰分与碘值等,3.活化阶段:将活化炉升温,将炭化过的原料进入到活化炉,高压注入水蒸汽、二氧化碳、空气(主要是氧)或它们的混合物(烟道气)为活化介质,在高温下(600~900℃左右,活化段温度)进行活化,炉内温度为电脑显示控制,活化的温度与时间长短会对活性炭的碘值有直接的影响。
活性炭活化阶段是生产活性炭最关键的一环,直接决定了活性炭的品质,即碘值。
4.活化好的炭避免与空气接触,直接进入经冷却塔冷却,待活性炭的温度降到100摄氏度左右为冷却完毕,此时可表观活性炭的成色,以质地均匀,乌黑密实的炭为上乘,此时进行生化指标检测,根据活性炭的国家标准检测方法检测,确定活性炭成品的质量指标。
5.用皮带输送机送往破碎机粉碎,利用排风机的吸力将输送带上活化料吸入破碎机中,重量较大的沙石等杂质留在除杂机上被除去,粉碎后的细炭由风力吸入分离器中,粗炭由分离器返回破碎机中再碎,合格炭随风力送往旋风或震动筛中分离,旋风分离器排出的气体再经袋滤器捕集细炭粉之后排空,由旋风分离器与振动筛分离的炭,可直接作为成品出售。
活性炭 生产工艺
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活性炭生产工艺
活性炭是一种具有较高的吸附能力和化学性能的碳材料,广泛应用于水处理、空气净化、工业废气处理等领域。
下面介绍一种常见的活性炭生产工艺。
首先,活性炭的原材料通常是包括木质材料、椰壳、煤炭等碳质材料。
这些原材料首先需要经过破碎和粉碎处理,使其颗粒尺寸控制在一定范围内,以便后续处理。
接下来,原材料将被送入炭化炉进行炭化处理。
炭化过程是将原材料在高温下经过一系列化学反应转化为炭质物质的过程。
这个阶段主要是将原材料中的有机物分解为含碳的固体物质。
然后,炭化后的物料需要进行活化处理。
活化是指通过在高温下加入活化剂(如水蒸气、CO2等)使炭质物质具有较大的孔隙结构,增加其吸附能力的过程。
活化过程通常分为物理活化和化学活化两种方式。
物理活化是通过将炭化后的物料与活化剂一起在高温下进行直接接触,使炭质物质中的孔隙结构扩张。
而化学活化是将炭化后的物料与活化剂分开进行处理,先将炭化物料与碱或酸等化学试剂进行混合,再在高温下进行活化处理。
在活化处理完毕后,将得到的物料进行冷却和过滤处理,以去除杂质和活化剂残留。
然后,将冷却后的物料进行干燥,使其含水量控制在较低水平。
最后,通过筛分和加热处理,将活性炭进行成型,得到所需的形状和尺寸。
成型过程中通常需要添加适量的粘合剂,以提高活性炭的强度和稳定性。
成型过程完成后,活性炭需要进行再次热处理,以去除残留的有机物和活化剂。
以上就是一种常见的活性炭生产工艺,该工艺能够有效地将原材料转化为具有较高吸附性能的活性炭产品。
当然,实际生产中可能会有不同的工艺和步骤,具体情况可能会有所差异。
活性炭生产工艺简介Word版
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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、NO X、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。
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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。