煤质活性炭生产工艺简介
煤质活性炭生产流程
煤质活性炭生产流程煤质活性炭采用优质煤为原材料,经过炭化→冷却→活化→洗涤等一系列工序研制而成。
其外观普遍为黑色圆柱状活性炭,不定形煤质颗粒活性炭,又称破碎炭。
圆柱形活性炭又称柱状炭,一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。
也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。
具有发达的孔隙结构,良好的吸附性能,机械强度高,易反复再生,造价低等特点;用于有毒气体的净化,废气处理,工业和生活用水的净化处理,溶剂回收等方面。
煤质活性炭市场应用1.水处理行业: 自来水、工业用水、污水处理,纯净水、饮料、食品、医药用水2.空气净化:除杂、除味,吸咐,除甲醛,苯、甲苯、二甲苯、油气等有害气体物质3.工业:脱色,提纯,空气净化4. 养鱼:过滤5. 试剂:催化剂及催化剂载体煤质活性炭根据生产工艺和作用不同又分为;Ⅰ型-1 煤质柱状活性炭广泛应用于溶剂回收、工业废气净化、防护装具、家装空气净化、电厂原水净化、饮用水净化,中水回用等方面。
II 型煤质柱状活性炭广泛应用于纯净水处理、电厂原水处理、电子厂用水处理、化工颜料用水处理、食品厂和制药厂用水处理,以及污水厂生物载体、工厂及垃圾场的废气处理,中水回用,海水养殖育苗等方面。
Ⅲ型煤质柱状活性炭广泛应用于在纯净水制造、污水处理、污水生物载体、海水养殖,以及冷库保鲜、工厂空气净化等领域中使用. Ⅴ型原煤破碎颗粒活性炭适合应用于电厂原水净化、自来水净化.尤其在化工污水的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果理. Ⅵ型原煤破碎颗粒活性炭适合应用于电厂原水净化、尤其在化工污水的过滤净化处理以及电厂锅炉采用苦咸水的氯根处理方面,有很好的处理效果理. 以及高尔夫球场的土壤改良等工程. V2型煤质粉状活性炭主要适用于自来水净化,用以吸附原水中的有机物、余氯和异味,降低浊度,改善口感,使其达到饮用水的标准.该品在污水处理行业也有良好的处理效果。
煤质活性炭活性炭是黑色粉末状或颗粒状的无定型碳。
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。
活性炭炭化工艺-煤
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。
在煤基活性炭生产过程中,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,然后煤及煤焦油沥青分解和固化.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。
物料在热分解和热缩聚反应过程中析出煤气和煤焦油,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120℃以下,原料煤释放出外在水分和内在水分,此时原料煤的外形无变化。
(2)开始热解阶段原料煤开始发生分解反应释放出热解水,形成气态产物(如CQ, C02, H2 S等),不同煤种开始热解的温度不同,变质程度低的煤的开始热解温度也较低,东北泥炭约为100—1600,褐煤约为200~ 3000C,烟煤约为300^-4000C,无烟煤约为300-450C。
由于煤的分子结构和生成条件有较大差异,故上述开始热解温度只是不同煤种间的相对参考值。
煤基活性炭制备工艺研究
煤基活性炭制备工艺研究煤基活性炭是一种重要的吸附材料,具有高比表面积、孔隙度大、吸附能力强等优点。
本文对煤基活性炭的制备工艺进行研究。
制备原料:本实验采用的原料为褐煤,煤质为干基灰分12.5%,挥发分45.6%,固定碳34.8%,全硫1.78%,水分1.2%。
制备工艺:将褐煤粉末置于加热炉中进行焦化,焦化过程中,褐煤中的挥发分慢慢被热解出来,同时固定碳逐渐浓缩。
煅烧时分为两个阶段,第一阶段煅烧温度升至300℃,煅烧时间5小时,主要用于除去原料中的水、气态成分和杂质物质。
第二阶段煅烧温度升至800℃,煅烧时间4小时,将固体褐煤焦进行再生,使其分解出一部分孔洞,提高了其比表面积。
在煅烧的第二个时期中,将焦化后的煤粉放置于加热炉中,保持煅烧温度在800℃,加入氮气或水蒸气至2MPa的压力下进行水蒸气或煤气活化。
将煤基原料在800℃高温下气化,使其产生很多孔洞,增加其表面积和孔隙度,提高其吸附性能。
活化后,经水洗、干燥、烘烤后制成煤基活性炭。
控制工艺参数:在煅烧和活化的过程中,要注意控制工艺参数,以保证制备出的煤基活性炭具有较好的吸附性能。
控制的参数主要包括煅烧温度、煅烧时间、流动速率、气氛等。
煅烧温度适合在800℃左右,这样可以保证充分焦化并生成大量活性基团。
煅烧时间在5-6小时内,可以达到焦化的目的。
在活化过程中,气氛要尽量保持惰性气体,以免对煅焦样品产生影响。
流量速率适合在20-30mL/min,可以保证反应充分。
检测煤基活性炭的吸附性能:通过检测制备出的煤基活性炭的吸附性能,可以评价其质量是否合格。
常使用的检测方法有恒重法、氮气吸附法、甲醇蒸汽吸附法等。
其中,氮气吸附法是一种比较直接、简单的检测方法,可以获得煤基活性炭的比表面积、孔径分布、孔体积等指标。
一般来说,制备出的煤基活性炭的比表面积应该在800-1200m2/g之间。
活性炭专业生产工艺流程
活性炭专业生产工艺流程活性炭是一种高效的吸附材料,广泛应用于水处理、空气净化、化学品处理等领域。
本文将介绍活性炭的专业生产工艺流程,包括原料准备、碳化、激活等步骤。
原料准备活性炭的原料主要是木材、椰壳、煤炭等,这些材料含有丰富的碳元素,具备良好的吸附性能。
在原料准备阶段,首先需要对原料进行粉碎和筛分,以便获得适合生产活性炭的颗粒大小。
碳化碳化是指将原料进行高温炭化处理,将其中的杂质和非碳元素去除,得到含碳高的物质。
碳化可以使用多种方法,包括热解、气化和焦化等。
其中,热解是最常用的方法,它通过在高温下将原料分解为固体碳和气体产物。
激活激活是在高温环境中,通过将碳材料与气体或化学物质接触,增加活性炭的孔隙结构和表面积,从而提高其吸附性能。
激活过程可以分为物理激活和化学激活两种方法。
•物理激活:物理激活是指使用水蒸汽、空气或惰性气体等对碳材料进行高温处理。
这种方法主要通过蒸发原料中的挥发性物质,扩大碳材料中的孔隙,从而提高吸附性能。
•化学激活:化学激活是指将碳材料浸泡在化学剂溶液中,然后在高温条件下进行煮沸或烘干。
化学激活可以引起碳材料的增强孔隙结构和活化表面。
洗涤和干燥在激活过程结束后,活性炭需要经过洗涤和干燥步骤,以去除激活剂和其他杂质,并将其变为干燥的固体状态。
•洗涤:洗涤一般使用盐酸、盐溶液或水等溶液,将活性炭浸泡在其中,并通过搅拌或过滤等方式去除激活剂和其他杂质。
•干燥:完成洗涤后,活性炭需要经过干燥过程,以保证其稳定性。
干燥可以通过自然晾干或者利用烘干设备进行。
质量检验生产过程的最后一步是对活性炭进行质量检验。
主要检验项目包括孔隙度、表面积、吸附性能等。
这些检验可以使用物理测试方法,如氮气吸附法和比表面积测定法,或者化学分析方法,如酸洗法和碘吸附法等。
包装和存储经过质量检验合格的活性炭将被包装,通常以塑料袋或纸箱为包装材料。
在包装过程中,需要避免活性炭与湿气的接触,并确保包装密封牢固。
包装完成后,活性炭需要储存在干燥、通风、避光的仓库中,以防止湿度和阳光的影响。
煤基活性炭制备
等)、化学物理活化法
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应用领域
用途
制糖
葡萄糖、饴糖、蔗糖脱色、去蛋白胶质
制药
原料药、中间体的脱色精制,口服炭片
食品
味精的半成品脱色、酒类的脱色、去杂味,果汁饮料等脱色、去杂质
油脂
植物油、动物油、甘油、鱼油等脱色,防止油脂变质
炼油
石油及其它矿物油的精制,石油化工产品精制
冶金
提取黄金,分离提取稀有元素;湿法镍冶炼去除铜、铅、锌杂质,作浮选剂
活化工艺控制的主要操作条件包括活化温度、活化时间、活化
剂的流量及温度、加料速度、活化炉内的氧含量等。
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上述活化反应均为吸热反应,炉内活化反应区域温度逐渐下降, 当低于800℃时活化反应不能进行,因此通过喷射空气(二次风) 与反应生成的可燃气体燃烧放热,维持炉温,较少煤气消耗。
2H(2 g) O(2 g) 2H2O(g),H 241.8KJ/mol 2CO(g) O(2 g) 2CO(2 g),H 285.6KJ/mol
水处理
工业和生活废水净化,饮用水净化、灭菌水的制取,电子工业高纯水的制取
有机酸
胱氨酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸等脱色
无机物
无机酸、碱、盐的脱色精制,从海水中提取钠
化学分析 色层分离,化学试剂
废液回收 回收贵金属、油脂、有机溶剂
溶剂回收 凡使用有机溶剂的场合,用活性炭均可有效回收利用
空气净化 生化、制药、半导体工业净化空气,地下工程及一般室内空气净化
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2.制备活性炭的原料及产业布局
煤基:山西(大同和太原周边地区,大同烟煤为原料,原煤破 碎活性炭、压块破碎活性炭及粉碳,用于水处理和液体 净化) 宁夏(宁夏北部地区,太西无烟煤为原料,柱状活性炭, 用于气体净化和水净化) 新疆(米东地区,神华集团,压块破碎活性炭等多种)
煤制活性炭技术
2.3 碱(KOH)活化
• 在惰性气体中热处理KOH与含炭材料时,反应 分两步进行,在低温时生成表面物种(-OK,OOK),然后在高温时通过这些物种进行活化反 应。 • 低温时:
4KOH CH2 K2CO3 K2O 3H2
• 高温时:
K 2CO3 2 C 2K 3CO K 2O C 2K CO
煤制活性炭技术
活性炭电镜照片
一、 活性炭简介
活性炭的结构
活性碳的分类 活性碳的用途
活 性 炭
活性炭是一种由含炭材料制成的外 观呈黑色,内部孔隙结构发达、比表面 积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材 料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的 微孔。 活性炭主成分除了碳元素以外还有氧、 氮、氢等元素及灰份。
•溶剂回收:对苯类、酮类、酯类、石油类均能 吸附回收。 • 贵金属提炼或回收、吸附放射性物质,也可用于作 为催化剂载体、气相色谱的固定相; •医药上用于包扎带,急性解毒剂、人工肾脏等; •电子及能源方面应用,如高容量电容、蓄电池等;
•耐高温及保温材料。
二、 活性炭的制备
煤质活性炭的制作工艺及应用范围
煤质活性炭的制作工艺及应用范围煤灰的成分比较复杂,它是煤中无机物转化而来的产物,它的含量与成煤原始植物和成煤环境有关。
煤灰中还有少量的碱金属K2O,Na2O等。
煤灰中各成分的熔化温度不同,不能以单一的矿物温度来衡量煤灰的熔融温度。
煤灰实际上是各种矿物成分的复合物,它是以硅酸盐和硅铝酸盆的形式存在。
煤灰的成分很复杂,因此,没有确切的熔化温度。
只能用温度特征来表示煤灰的熔融特征。
煤的灰熔融性对锅炉燃烧及煤质活性炭的活化过程是重要的煤质参数。
煤的灰熔点过低,在炉昆上容易结碴,影响燃烧的正常进行。
若用灰熔点低的煤生产煤质活性炭,在活化过程中,碳化料容易在火化道蓖上爬碴,生瘤,影响活性炭的质量和活化炉的寿命。
【煤的燃点影响煤质活性炭的质量】煤与氧作用使煤体温度升高,当温度达到一定程度时,煤开始着火燃烧,此温度称为煤的燃点。
但目前实验室测得的煤炭燃点,只是相对值,它是将NaNO2与煤样按一定比例混合,在燃点测试装置中按规定的升温速度加热,使其爆燃,爆燃的温度即为煤的燃点。
显然,这种方法测出的燃点低于实际煤的燃点。
煤的燃点受煤的种类影响较大,如泥炭的燃点(225~280℃),褐煤(250~450℃),无烟煤(440一500℃),焦炭的燃点较高(700~750℃)。
不同的煤质燃点不同。
水分大、含氧量高、挥发分高的煤及黄铁矿含量高的煤燃点均较低,易自燃。
温度、煤岩组分、煤的粒度也是影响煤炭燃点的因素。
在活性炭生产中,着火点高的煤制备的碳化料,在碳化中不易被氧化,在活化炉中,温度容易控制,有利于活性炭的质量。
【活性炭制作化学活化和物理活化】活性炭是一种既传统又现代的材料。
随着人类社会的不断发展,活性炭己经在食品、医药、化工、环保等诸多的领域得到了广泛应用;应用数量也不断递增。
近几年来,全球对活性炭的使用量年年增长。
我国活性炭产量己经居世界前列,但是我国生产的活性炭性能一般,性能优良活性炭主要还是依靠进口。
制备活性炭的原料非常丰富,如煤、果壳、稻壳、石油焦、树脂、沥青、废旧轮胎等。
煤质活性炭生产工艺简介
炭化主要目的
(1)排除成型料中的挥发份及水分; (2)提高炭化料强度,煤焦油中的沥青成分形成了 基本骨架; (3)使炭颗粒形成初步孔隙。
炭化温度
炭化温度直接影响炭化料的孔隙结构和强度。温度过 低炭化产物无法形成足够的机械强度,温度过高则会 促使炭化产物中的石墨微晶有序变化,减少微晶之间 的空隙,影响活化造孔过程。 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。
生产工艺流程
以太西无烟煤为主原料的合格原料煤入厂后,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。 其工艺框图如下所示:
活性炭生产工艺流程图
活性炭分公司二分区工艺流程图
混捏
混捏的目的是使固相的煤粉与液相的煤焦油充 分的混合,赋予混合料以塑性和流动性,使煤 粉的细小颗粒充分地、均匀地被煤焦油充填和 包裹,煤沥青在经过炭化后形成炭骨架。 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 缸装满煤膏后再加压,没有预压装臵,煤膏受压时间短。 煤膏的工作压力为180-220kgf/cm2(17.6-21.6MPa)。 双缸液压成型机(一分区)的装料和压制可以分别在两个 缸内同时进行,某一个缸在装料预压时,另一个缸则对煤 膏加压,煤膏受压时间长,压出条密度大,操作易实现自 动化。
煤质活性炭生产工艺
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。
煤基活性炭生产工艺
煤基活性炭生产工艺
煤基活性炭是一种广泛应用于环境治理、水处理、食品加工、医药化工等领域的重要材料。
下面介绍一种常见的煤基活性炭生产工艺。
首先,原料准备。
选择质量优良的煤炭作为原料,要求煤炭含挥发分较高、固定碳较低,且灰分、水分含量较低。
同时,根据所需制备的活性炭的用途和技术要求,进行煤炭的破碎、筛分和洗涤等前处理工作。
其次,炭化阶段。
将经过前处理的煤炭放入一定温度的炭化炉内进行炭化反应。
常用的炭化炉有热风循环炉和间歇炉两种。
炭化炉内的煤炭在高温下发生热解反应,产生焦炭和气体产物。
焦炭是活性炭的主要成分,气体产物主要是可燃气体和有害气体,需要进行处理。
再次,活化阶段。
焦炭经过炭化反应后,需要进行活化处理,即使其具备较高的孔隙结构和比表面积。
常见的活化方法有物理活化和化学活化两种。
物理活化主要是利用高温和活性气体对焦炭进行脱碳和脱气作用,化学活化则是利用化学试剂和催化剂对焦炭进行溶解和脱气反应。
活化后,焦炭的比表面积和孔隙率明显提高,为活性炭的制备奠定基础。
最后,活性炭处理。
经过活化处理的焦炭需要进行一系列的后处理工作,包括破碎、筛分、洗涤、干燥和包装等。
这些工作主要是为了精细调控活性炭的颗粒大小和颗粒分布,确保产品的质量和性能。
总结起来,煤基活性炭的生产工艺主要包括原料准备、炭化阶段、活化阶段和活性炭处理四个步骤。
这些步骤相互依赖、相互衔接,通过精细调控各个环节的工艺参数,可以获得具备优良孔隙结构和比表面积的煤基活性炭产品。
活性炭专业生产工艺流程
活性炭专业生产工艺流程活性炭是一种具有高度吸附能力的材料,广泛应用于环境治理、水处理、食品加工等领域。
本文将介绍活性炭的专业生产工艺流程,并按照以下步骤进行详细说明。
1. 原料准备活性炭的主要原料通常为木材、煤炭、椰壳等。
在生产前,需要对原料进行处理和准备。
首先,原料需要经过破碎,以便于后续处理。
然后,进行干燥处理,去除原料中的水分,确保原料具有较好的炭化品质。
2. 炭化处理炭化是活性炭生产的重要步骤。
将经过破碎和干燥处理的原料送入炭化炉,通过加热使其发生炭化反应。
炭化过程中,原料中的有机物质部分被分解、挥发,形成炭质物质。
3. 碳化处理炭化后的原料称为炭化物,但它还不能成为活性炭。
因此,需要进行碳化处理,以进一步提高炭质物质的碳含量。
碳化通常使用沉积碳化或蒸气碳化的方法,将炭化物放入碳化炉中,在高温下使其与碳源反应,形成富含碳的活性炭。
4. 活化处理活化是使活性炭获得高度孔隙化和吸附性能的关键步骤。
活化主要分为物理活化和化学活化两种方法。
4.1 物理活化物理活化是通过高温蒸汽或气体对碳化后的物料进行处理,使其快速气化,形成孔隙结构。
物理活化的主要工艺包括高温蒸汽活化、气体活化等。
4.2 化学活化化学活化是基于化学反应将碳化后的物料与活化剂进行反应,形成孔隙结构。
常用的活化剂有碱金属盐、磷酸盐等。
化学活化的工艺通常包括浸渍、热解、水洗等步骤。
5. 炼后处理炼后处理是对活性炭进行精细加工,提高其性能和质量的步骤。
5.1 研磨研磨是将活性炭进行细磨,使其粒径分布更加均匀,提高其比表面积和吸附性能。
5.2 筛分筛分是按照颗粒大小对活性炭进行筛分,以满足不同应用领域的需求。
5.3 质量检测炼后处理后,需要对活性炭进行质量检测,包括孔隙分布、比表面积、吸附性能等指标的测试。
6. 包装和出厂最后一步是将经过炼后处理和质量检测合格的活性炭进行包装,通常采用防潮、防尘等包装方式,以确保其质量不受到外界环境的影响。
全套活性炭制作工艺
活性炭由于生产工艺不同可分为柱状炭、压块炭、破碎炭、粉状炭、浸渍炭以及低灰分柱状炭、低灰分压块炭、低灰分破碎炭等系列品种。
下面分别介绍各系列品种的具体制作工艺:1、柱状活性炭生产工艺:原料煤由于原生植物、生成年代、煤化过程的不同,其灰分量,含碳量、粘结性也不同。
2、压块活性炭生产工艺:按确定的煤种配比磨粉成粒径约50微米的细粉;在压块机数百吨的压力下,将煤粉高压成煤块;将煤块破碎成要求的颗粒大小;将颗粒物置于特定的气氛中烘烤,炭化;置于特定气氛中进行物理法活化。
3、破碎活性炭生产工艺:与柱状炭工艺不同之处在于省去了将煤粉和粘结剂的混合物挤压成型的处理步骤,而是配煤后直接将原煤进行破碎、筛分,炭化和活化处理。
这种工艺叫直接活化法破碎炭,另外还有柱破型破碎炭,其工艺过程是在柱状炭工艺后期即活化后的柱状炭进行破碎筛分。
4、粉状活性炭生产工艺:关键工艺是制粉,它的前工艺过程根据产品要求,或采用柱状炭生产工艺,或采用压块炭生产工艺,或采用破碎炭生产工艺。
5、浸渍活性炭生产工艺:其原料可精选柱状活性炭,或精选压块活性炭,或精选破碎活性炭。
浸渍活性炭是以优质活性炭为载体,浸以不同的化学制剂,使其具有化学吸着或催化吸收的特点。
活性炭经添加浸渍剂后,在活性炭具有单一的物理吸附的基础上,使之又可与被吸附物发生化学吸着或催化吸收,从而大大提高了吸附的效率。
6、低灰分活性炭生产工艺:采用酸洗、碱洗、洗去金属或非金属氧化物,降低灰分,再水洗调节PH值烘干、质检后,筛包成为低灰分活性炭成品。
7、椰壳活性炭生产工艺:以椰壳、杏核等硬质果壳为原料生产的不定形颗粒炭,主要用于气相吸附、催化剂和催化剂载体,其工艺为椰壳、果壳先炭化,经破碎筛选至一定粒度后进入活化炉。
活化后,经振动筛、除砂机分离砂石,铁钉等杂质,再经机械破碎筛选成所需粒度的成品椰壳活性炭。
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活性炭生产工艺流程
活性炭生产工艺流程
活性炭是一种具有较高比表面积、孔隙率和吸附能力的多孔材料,广泛用于水处理、空气净化、环境保护和化工等领域。
以下是活性炭生产工艺流程的简要介绍。
首先,原料选择。
活性炭的主要原料可以是木材、柠檬皮、杏核、椰壳等含有丰富碳素元素的天然材料,也可以是煤炭、石油焦等矿物质。
接下来是干燥与研磨。
原料经过干燥处理,除去杂质、水分,并通过机械研磨使其颗粒大小均匀。
然后是活化处理。
活化是活性炭生产的关键步骤,有两种方法:物理活化和化学活化。
物理活化是在高温下通过煤气、蒸汽等对原料进行加热,使其产生孔隙结构;化学活化是在硫酸、氰化钠等化学试剂的作用下,使原料发生化学反应,形成孔隙结构。
活化时间和温度的控制对于活性炭产品的品质具有重要影响。
活化后,还需要对活性炭进行洗涤与干燥。
洗涤的目的是去除活化剂的残留物,并减少活性炭对水质的污染。
通常采用水洗或酸洗的方式进行。
洗涤后,将活性炭进行烘干处理,使其水分含量降至合适范围。
最后是负载处理。
负载处理是根据不同的应用需求,向活性炭中负载添加一定的活性组分。
常见的负载物有银、铁、锰等金属离子,以增强活性炭的吸附能力和催化性能。
以上就是活性炭生产工艺流程的主要步骤。
根据工艺的不同,还可以进行其他辅助操作,如筛分、压制成型等,以满足不同领域的使用要求。
活性炭生产过程中需要注意原料的选择和质量控制,以及生产设备的选择和维护,以确保活性炭产品的质量和性能。
活性炭的生产工艺也在不断完善和创新,以提高产能、降低成本,并为环境保护和可持续发展做出贡献。
煤质活性炭生产工艺
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、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。
活性炭的生产工艺
活性炭的生产工艺活性炭是一种具有高度吸附能力的多孔性材料,广泛应用于环境治理、水处理、食品饮料工业、医药工业等领域。
活性炭的生产工艺可以分为两个主要步骤:原料准备和激活生产。
原料准备是活性炭生产的第一步。
活性炭的主要原料是木质材料、煤炭或其他有机物。
以木质材料为例,首先要选择适合的木材,如柳木、柚木等。
然后将木材进行破碎和筛选,去除杂质。
接下来将木材放入碳化炉中,在高温下进行干馏。
干馏过程中,木材中的水分和挥发性有机物会被除去,留下木质的碳质。
原料准备完成后,下一步是激活生产。
激活是指将原料中的非结晶碳质转化为多孔的活性碳。
激活的方法有化学激活和物理激活两种。
化学激活是在碳材料中引入一些化学试剂,如酸、碱等,通过化学反应,使碳材料的孔隙结构得到改变。
物理激活则是通过物理刺激来改变碳材料的孔隙结构,如高温加热、水蒸气处理等。
化学激活的生产工艺主要包括以下几个步骤。
首先是混合:将木质材料碾碎并与一定比例的化学试剂混合,如磷酸。
然后是干燥:将混合物放入烘箱中,使其干燥。
接下来是碳化:将干燥的混合物放入碳化炉中,在高温下进行碳化反应。
碳化后的物料称为炭前体。
最后是激活:将炭前体放入活化炉中,在高温下引入水蒸气,使其与炭前体反应,生成活性炭。
物理激活的生产工艺主要包括以下几个步骤。
首先是碳化:将原料放入碳化炉中,在高温下进行碳化反应。
然后是氧化:将碳化后的物料放入氧化炉中,通过氧化反应,使碳材料表面发生氧化。
接下来是激活:将氧化后的物料放入活化炉中,在高温下进行激活反应,生成活性炭。
无论是化学激活还是物理激活,激活后的产品需要经过多次清洗和干燥,以去除残留物和水分,最后进行筛选和包装,成为符合要求的活性炭产品。
总的来说,活性炭的生产工艺包括原料准备和激活生产两个主要步骤。
不同的激活方法和工艺参数会影响活性炭的孔隙结构和吸附性能。
通过不断优化工艺和控制生产参数,可以生产出具有高吸附性能和稳定质量的活性炭产品,满足不同领域的需求。
煤质活性炭生产工艺流程
煤质活性炭生产工艺流程1.原煤破碎:将天然煤破碎成适当的颗粒大小。
Crushing of raw coal: Crush natural coal into appropriate particle size.2.煤粉干燥:利用干燥设备将破碎后的煤粉进行干燥处理。
Coal powder drying: Use drying equipment to dry the crushed coal powder.3.混合和调配:将干燥的煤粉与粘结剂、活性剂等原料进行混合和调配。
Mixing and blending: Mix and blend the dried coal powder with binders, activators, and other raw materials.4.压制成型:采用成型机械对混合后的原料进行压制成型。
Molding: Use molding machinery to press and shape the mixed materials.5.焙烧:将成型后的产品进行高温焙烧。
Calcination: Calcine the molded products at high temperatures.6.除渣:将焙烧后的产品进行除渣处理。
Slag removal: Treat the calcined products to remove slag.7.表面处理:对除渣后的产品进行表面处理,增加孔隙度。
Surface treatment: Treat the slag-removed products to increase porosity.8.质量检验:对成品进行质量检验,确保达到相关标准。
Quality inspection: Inspect the finished products to ensure they meet relevant standards.9.包装存储:对合格的成品进行包装和存储。
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③挥发分 无烟煤挥发分含量最低。挥发分含量过高,挥发出的 物质容易结焦,堵塞产品道;过低,不能为活化提供足够的燃料。 目前要求挥发份为7-8%。
④煤的反应性 反应性高的煤在活化和燃烧过程中,反应速度快、 效率高。
配煤
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。 ①单种煤的结焦特性及其在配煤中的作用 肥煤:肥煤属中等变质程度的煤,挥发分范围较广,胶质层厚度大于25mm,受热
(2)无烟煤:宁夏太西煤低灰、低硫、含碳量高,化 学活性好,是生产高档活性炭的优质原料。宁夏的活 性炭企业主要采用太西无烟煤作为主原料生产柱状活 性炭。
生产工艺流程
以太西无烟煤为主原料的合格原料煤入厂后,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。
1927年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受的自来水恶臭事 件。这是由于原水中苯酚和消毒用的氯发生异臭所致。后来,德国等地的 自来水厂也发生了同样的事件,而这些事件都是用活性炭处理解决的。从 此以后,环境保护日益受到重视,政府的法令也日趋严格,不仅在净水方 面,在其他领域也得到广泛应用,由此,活性炭进入全面发展阶段。
时产生大量的胶质体,其流动性大,热稳定性好。肥煤在约260℃时有机质开始 分解。肥煤具有很强的粘结能力,能将煤粉颗粒很好低粘结在一起,形成机械强 度较好的炭颗粒,是配煤中的重要成分。但挥发分高的肥煤,结焦性较差,因此 在选择肥煤作配合煤时,要充分考虑肥煤的粘结能力、挥发分、结焦性等。 弱粘煤:弱粘煤是一种还原程度较弱的低变质程度到中等变质程度的煤。加热时, 产生的胶质体较少,结焦性能较好。精选弱粘煤加粘结剂(煤焦油),在特定的 工艺条件下制造柱状活性炭在国内已成为现实,其被用作催化剂载体。 焦煤:焦煤具有中等挥发分与中等胶质层厚度,加热时能形成热稳定性很好的胶 质体。结焦性能好,在配煤中焦煤可以起到提高干馏固体物料之机械强度的作用。 炼焦工业利用焦煤单独炼焦时能得到块大、裂纹少、机械强度和耐磨强度都高的 焦炭。目前尚未有报道利用焦煤制造活性炭。随着活性炭制造研究工作的深入, 焦煤作为配合煤会用于活性炭制造工业。 经过研究发现,在生产工艺基本条件相同条件下,煤基活性炭孔结构类型主要由 煤本身性质决定:褐煤生产的活性炭碘值不高,但孔容积较高,这说明褐煤生产 的活性炭中孔,大孔较多,这种活性炭的脱色能力较强,在某些液相应用领域, 实际应用效果较好;由不黏煤、弱黏煤为原料生产的活性炭中孔较发达,适宜生 产液相吸附净化用活性炭;以无烟煤为原料生产微孔发达的活性炭,适宜生产优 质的气相吸附用活性炭。
50年代以前, 我们国家还没有活性炭的加工企业,每年进口30-50t; 50年代到1981年,国产活性炭开始上市,特别是1966年,从苏联引进斯 列普活化炉后有了规模化生产,国内生产能力逐步提升至10000t/a;80 年代末期到90年代末期,进入改革开放以后,国内开始建设大量的活性炭 厂,其规模也飞速发展,生产能力逐步从10万t/a发展到12万t/a;2000 年到2008年,生产能力持续增长,现已达到每年20余万t。
活性炭专业生产工艺流程
活性炭的应用及发展过程
活性炭是含碳的物质经过炭化和活化制成的多孔性 人造炭质吸附剂。它具有发达的孔隙结构和巨大的 比表面积,可用作吸附剂,催化剂和催化剂载体。
活性炭作为人造材料,是在1900年到1901年发明 的,其发明者是拉费尔·王·奥斯特莱科,他采用化 学活化法和物理活化法制造活性炭而获得专利。 1911年,门高德博士在维也纳附近的工厂首次将活 性炭工业化生产。当时的产品是粉状活性炭,这是 世界上第一家工业化生产工厂。
其工艺框图如下所示:
活性炭生产工艺流程图
活性炭分公司二分区工艺流程图
原料
1、原料煤的要求 2、配煤 产有一定影响,水分含量过高不 仅对煤炭的破碎、筛分不利,而且增加能量消耗,提高生产成本。 褐煤内在水分最高,其次时是无烟煤,中等变质程度的烟煤内在 水分含量最低。目前我们要求无烟煤水分≤5%。
回顾世界活性炭的发展历史,有两个主要的事件推动了活性炭事业的发 展,一是第一次世界大战化学武器的应用;二是1927年发生在美国芝加 哥自来水厂的饮用水恶臭事件。
1914年欧洲爆发了第一次世界大战,1915年4月22日,德国军队在欧 洲战场伊普番河上使用了毒气;5月18日,在华沙附近的拉夫卡河又向俄 国军队施放了毒气 。1915年德军在比利时对毫无准备的英法联军使用 6000个钢瓶施放化学毒气氯气18万公斤,造成士兵伤15000余人,其中 约5000人丧生。有“矛”必然会发明“盾”,有化学毒气必然会发明防 毒武器。两个星期后,军事科学家就发明了防护氯气武器,他们给前线的 每个士兵发了一种特殊的口罩,这种口罩里有用硫代硫酸钠和碳酸钠溶液 浸过的棉花。这两种药品都有除氯的功能,能起到防护的作用。但是如果 敌方改用第二种毒气,这种口罩就无用武之地了。事实也是如此。此后不 到一年,双方已经用过几十种不同的化学毒气,包括人们现今熟知的介子 毒气及氢氰化合物。因此人们一直在寻找一种能使任何毒气都失去毒性的 物质才好。这种百灵的解毒剂在1915年才被科学家找到,它就是活性炭。 到1917年,交战双方的防毒面具里都装上了活性炭,毒气对交战士兵的 危害程度就大大降低了。第二次世界大战中德国首次利用介子气引发了毒 气战争,人们就开始寻求避免受到毒气侵害的方法,而活性炭正是因为其 能高效防止毒气的侵害,被广泛应用于战争。这样就刺激了世界各国对活 性炭的研究和生产。
生产煤质活性炭的原料种类
褐煤、烟煤和无烟煤均可作为活性炭的原料。国内 的煤质活性炭原料主要采用山西大同地区的弱粘结性 烟煤和宁夏的太西无烟煤。
(1)弱粘结性烟煤:山西大同地区的弱粘结性烟煤由 于化学活性好、灰分低(特别是其八层煤和十一层 煤),而广泛被山西的活性炭企业用于加工制造原煤 破碎活性炭。