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活性炭制造的主要工艺过程-活化工艺

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。
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3000 m2/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。多数情况下用烟道气和水蒸气的混合气体,由于不可避免地会混人少量氧气,造成水蒸气、二氧化碳和氧气三种气体同时参与活化。


回转活化炉的工作过程如下:

物料从炉尾处进入回转炉内,然后从炉头端的出料 装置连续卸出,同时活化气体混合物(水蒸汽和烟道气)从炉头进入回转炉内,最后经过炉尾焚烧排入烟囡。整个过程中,物料与活化气体混合物逆向流动接触活化。回转活化炉是目前国内外中小企业使用较多的一种活化设备。它的优点主要是投资小, 建设周期短;机械化程度高,劳动强度较小;更换原料及调整工艺过程快,开、停炉 方便。


活性炭生产设备
活性炭的生产设备包括:集料器、输送机、烘干机、煅烧窑、风选机、破碎机、筛分机、洗选机、磨粉机、包装机等设备。

陕西延河总包28条活性焦回转窑目前是国内规模最大,活性焦回转窑的规格为直径2。2米,长25米,

活性焦回转活化炉主要由加料装置、炉尾、回转筒体、出料装置、炉头所组成。炉头设有活化气体入口和燃料烧咀。





 

 

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