木炭如何加工成活性炭如题!

木炭如何加工成活性炭如题!
木炭如何加工成活性炭
如题!

木炭如何加工成活性炭如题!
化学法比较简单,但物理法试验比较麻烦啊,活性炭的工艺已经很成熟了啊
氯化锌连续法生产粉状活性炭的工艺流程
氯化锌连续法生产粉状活性炭的工艺流程如下：
1. 屑的筛选和干燥
木屑由斗式提升机送到振动筛筛选,选取6—40目木屑,由鼓风机输送到旋风分离器,分离后的木屑落如贮仓中.然后进行气流干燥,木屑由贮仓下面圆盘加料器定量连续地落入螺旋进料器,加入热风管,由热风炉来的热空气高速气流带走及干燥,木屑含水率由原来的40%左右下降到15%—20%,干木屑在旋风分离器分离后落入干木屑贮仓.
2. 化锌溶液的配制
氯化锌溶液的配制是根据生产的要求,配制规定浓度的氯化锌溶液.配制时,将回收工序回收的浓度40美度的锌液,用泵泵入配锌池中,再加入固定氯化锌和盐酸,配制成规定浓度和酸碱度的氯化锌溶液,或直接用水配制亦可,然后用泵泵入浓锌池备用.
3.捏和
用泵将浓锌池的氯化锌液泵入浓锌液高位槽,由于木屑贮仓下部落下的木屑用斗式提升机提升至计量槽,一定量的木屑放入捏和机,同来自高位槽的定量浓锌液拌和后,倒入回转炉的料斗中.
4. 、活化
由料斗下部的圆盘加料器和螺旋进料器将木屑加入回转炉,从炉的另一端通入热烟道气,将木屑炭化和活化,活化料落入出料室,定期取出,用小车推到回收工序的斗式提升机加料处.
5. 回收、漂洗
开动斗式提升机,将活化料加入回收桶回收氯化锌.先用25—30波美度的氯化锌溶液洗涤,得到的浓锌液送往配制氯化锌溶液,再用较稀的锌液洗涤,洗涤时加入适量盐酸,并将溶液加热到70摄氏度以上,使氧化锌转变为氯化锌.最后要求洗涤液的浓度降至1波美度以下.回收过的炭用水冲入漂洗桶中,用90摄氏度以上的热水漂洗,第二次漂洗时加入适量盐酸,并加热至沸腾,以除去炭中的铁质,直至洗液不含铁为止.
6. 离心脱水、干燥和粉磨
活性炭在离心机中脱水,然后在外热式回转干燥器中干燥至含水率4—6%,再送往球磨机磨粉即为成品.
另外附设专门的废气、废水处理系统,以回收烟气中的氯化锌和盐酸,消除公害.
氯化锌活化对原料的要求
氯化锌法生产粉状活性炭的原料主要是木屑,生产糖用炭时,最好使用杉木屑和松木屑,纯杉木屑更好.新鲜的松木屑含松脂较多,不利于氯化锌溶液的渗入,如果存放一段时间,使挥发成分自行挥发和氧化后再使用则较为有益.但存放时间不宜过长,以免木屑腐烂变质.当生产其它活性炭品种时,可使用多种树种的混合木屑.对木屑要求为：粒度6—40目,不含板皮、木块、泥沙和铁屑等,含水率为15%—20%.
为了使工艺操作稳定,木屑需用振动筛进行筛选,选取符合要求的木屑颗粒,并除去杂质,以免影响产品质量.
筛选好的木屑含水率约40%.一般采用气流干燥器进行干燥.它由热风炉、风机和干燥管组成.干燥管由钢板制成,直径300毫米,高20米左右.木屑送入干燥管,由热风炉送来的120—150摄氏度的热空气带动木屑,以8米/秒的速度通过干燥管,干燥后的木屑含水率降到15%—20%,经旋风分离器回收.
木屑的干燥,有的工厂采用回转炉.木屑间接被烟道气加热而干燥.生产时,木屑由加料口一端进入筒体内,随着筒体的转动及一定的坡度慢慢向前移动,烘干的木屑连续由出料口卸出.由燃烧室烧煤产生的烟气先在筒体外面流过,加热筒体,然后进入筒体内部的烟管,以便充分进行热交换,最后排入烟囱.操作时,应根据炉温情况,控制好加料量.同时炉温不能太高,以防木屑燃烧.
氯化锌溶液的配制
氯化锌溶液的浓度因生产活性炭的品种而异,氯化锌溶液的配制是指配制成规定浓度的氯化锌溶液,它是保证锌屑比的一个重要因素.应选用洁白、易吸水潮解、含量96%以上的工业氯化锌.
因活性炭用途不同,使用氯化锌制炭时,要求也不同,简述如下：
糖用活性炭的配方要求是：
氯化锌溶液在60摄氏度时,浓度为50—57波美度,溶液的pH值为3.0—3.5.
药用活性炭的配方要求是：
氯化锌溶液在60摄氏度时,浓度为45—47波美度,溶液的pH值为1.0—1.5.
配制时,在配锌池中,将固体氯化锌溶于回收工序回收的氯化锌溶液中.若回收的锌液不够用时,也可用水进行配制,当达到要求的波美度时,再用盐酸调整溶液的pH值.
波美浓度是氯化锌法生产厂中广泛使用的表示溶液浓度的一种方式.用波美比重计浸入溶液中所测得的度数表示浓度.
氯化锌溶液的波美浓度与温度有一定的关系,当百分浓度一定时,随着温度的升高,波美浓度降低.所以对于氯化锌溶液的波美浓度,必须注明溶液的温度.例如,要配制60摄氏度下的45—46波美浓度的氯化锌溶液,若在30摄氏度下,就应配成46—47波美浓度.
氯化锌溶液的波美浓度（0Be?FONT FACE="宋体" LANG="ZH-CN">）与温度（摄氏度）的关系、氯化锌溶液的波美浓度与相对密度和百分浓度的关系,可从有关图表中查得.
捏和工序的目的和工艺条件
捏和工序的目的,是为了将木屑与氯化锌溶液,借助捏和机中一对之字形搅拌桨不停搅拌,反复揉压,使它们混合均匀,加速氯化锌溶液向木屑内部渗透.
捏和在捏和机中进行.捏和机用耐酸钢制成,为卧式半圆形槽,槽内有一对之字形的搅拌器,容积一般采用0.5立方米,间歇操作.捏和机设有一个传动机构,按下这一机构的按纽,能使捏和机半圆形槽转动一个角度,以便把锌屑料倾倒入回转炉的料斗中.
为了操作方便,捏和工序还设立木屑计量装置和氯化锌溶液高位槽和计量装置.木屑计量装置由运送木屑的斗式提升机、磅秤和料斗组成,它能准确控制每次捏和木屑的重量.氯化锌溶液高位槽下部有一条管子连到捏和机上部,以便把定量氯化锌溶液均匀喷射到捏和机中,与木屑进行混合.
捏和时,工艺木屑的重量与氯化锌溶液的重量之比,称为料液比,有时又称浸渍比.
捏和的工艺条件为：
1. 生产工业用活性炭
木屑含水率（%） 15—20
60摄氏度时氯化锌液浓度（波美度） 45—47
氯化锌液pH值 1—1.5
料液比 1：3
捏和时间（分钟） 10—15
2. 生产糖用活性炭
木屑含水率（%） 15—20
60摄氏度时氯化锌液浓度（波美度） 50—57
氯化锌液pH值 3—3.5
料液比 1：4—5
捏和时间（分钟） 10—15
回转炉怎样操作?其炭化、活化的工艺条件怎样?
回转炉是锌屑料炭化、活化制取活性炭的一个关键设备.回转炉为卧式,内径1米,长13米.筒体为钢板制成,内衬耐火砖.在筒体中部外面装有大齿轮,借以推动筒体转动.两端各有一对托轮,支承筒体重量.炉头和炉尾均有密封装置.安装的倾斜度为2—5度.
回转炉为连续操作,锌屑料由圆盘加料器和螺旋送料器送入炉尾.物料借助筒体转动和倾斜度缓慢地向炉头移动.在炉头设有燃烧室,燃烧原油或煤气,产生的高温烟气直接进入炉中,由炉头向炉尾流动,与物料逆流直接接触.在炭化过程中,形成带粘性的塑性物料,粘附在炉壁上,结块成痂,堵塞炉膛.为了防止堵塞,在炉内装有链条串连好的星形刮刀,让它随着筒体的转动,不停地撞击炉壁,将粘在炉壁上的结块物料刮下.
活化好的物料称活化料,从炉头落入出料室,并定期取出,送往回收工序.废烟气从炉尾经烟道进入废气回收系统.
开炉时,先启动转炉,再点火升温,待炉尾温度升至300摄氏度左右,开始加料.如果需要停炉,先停止进料,继续保持一定的炉温,待炉内物料全部排出后,方熄火停炉.热炉未完全冷却之前,每隔数分钟至20分钟转动筒体一次,防止筒体变形.
回转炉炭化、活化的工艺条件如下：
活化区物料温度（摄氏度） 500—600
炭化、活化时间（分钟） 约40
炉内充填系数（%） 15—20
筒体转速（转/分钟） 1—3
炉内压力 略带负压
炉头烟气温度（摄氏度） 700—800
炉尾烟气温度（摄氏度） 200—300
出料间隔时间（分钟） 20
氯化锌法生产活性炭回收工序的目的
在活化料中含有70%—90%的氯化锌和含锌化合物.回收的目的就是将这部分氯化锌和含锌化合物收回,降低活性炭生产时氯化锌的消耗,以降低产品的成本.
氯化锌的回收操作属于浸提方法,即用不同浓度的氯化锌溶液（简称锌水）和少量工业盐酸加入活化料中溶解氯化锌和氧化锌,再过滤分离.
回收是在回收桶中进行.回收桶是由钢板制成,为圆筒体.桶的壳体内外均用辉绿岩胶泥涂刷.在桶的内侧衬上辉绿岩板.桶的下部有用钢筋和辉绿岩粉浇铸的过滤板.
操作时,将活化料加入回收桶中,先用浓度较高的回收锌水加入活化料中,并加入约为活化料重量5%的盐酸,使活化时生成的氧化锌转变为氯化锌.
在反应过程中,要充分搅拌.反应完成后静置数分钟,开启真空抽气阀,将回收桶内的氯化锌溶液抽入真空桶,然后再放入耐酸缸.一般第一次回收的氯化锌溶液浓度可达40波美度以上,可送往配制氯化锌溶液.经第一次回收后,依次将低浓度的锌水用泵打入回收桶中,使锌水盖过炭面,这样进行多次回收,得到浓度高低不同的回收锌水,分别放置于耐酸缸中,供下次回收用.直至上次留下的各种浓度的锌水用完后,再用热水洗涤,洗涤液也收入耐酸缸内.直至炭中的氯化锌含量低于1%为止.
漂洗的目的是什么?怎样漂洗?
漂洗的目的是除去来自原料和加工过程中的各种杂质,使活性炭的氯化物、总铁化物、灰分等含量和酸碱度都达到规定的指标.漂洗分两个步骤进行,首先是加入盐酸除去铁类化合物,因此称为酸洗,又称酸处理或叫“煮铁”；其次是加碱中和酸,除去氯根,并用热水反复洗涤,故叫水洗.
漂洗的两个步骤都在同一个漂洗桶中进行.漂洗桶由钢板制成,圆筒体状.桶的壳体内外都用环氧树脂泥粘贴数层玻璃纤维布,内侧再衬一层耐酸瓷砖,在桶的底部装有过滤板.
漂洗时,利用回收桶与漂洗桶的安装位差,将活性炭用水由回收桶冲入漂洗桶中.放出部分水后,关好底部放水阀门,然后加入活化料量5%左右的盐酸,通入开口蒸汽,煮沸2小时.这时,混在炭中的杂质与盐酸发生反应,原来不溶于水的氧化铁和氧化钙等杂质,变成氯化铁和氯化钙的水溶物,随水除去.
酸处理后,将桶内酸水放出,用热水连续漂洗数次,水温要保持在60摄氏度以上.由于过量盐酸不容易被水洗净,故加入适量的纯碱中和,并调整桶内水溶液的pH值在7—8.再用开口蒸汽加热15分钟左右,将水放出.再用热水连续洗涤,至炭中氯根含量小于0.16%为止.总的水洗时间为4—6小时.
离心脱水、干燥和粉磨?
离心脱水
漂洗好的炭用水从漂洗桶冲入贮炭槽中.采用卧式活塞推料离心机使活性炭的含水率降到60%—65%.操作时,先开动砂泵,将贮炭槽中的漂洗炭和水一起泵入高位炭槽中,然后开动高位炭槽的搅拌机,使炭与水混合.再开动离心机,待离心机运转平稳后,打开高位槽底部阀门,让炭水进入离心机进行脱水.炭送往干燥,而甩出的水含有许多细炭,经沉淀回收细炭后再排放废水.
干燥
干燥的目的是使活性炭的含水率降低到10%以下.干燥的方法很多,较常用的是回转干燥炉.回转体由钢板制成,圆筒体直径约1米,长7米,安装于加热炉内,用烟道气间接加热.湿炭由加料口的一端进入筒体内,由于筒体的倾斜度和转动使物料向前移动,至出料口连续卸出.回转干燥炉内的料温要求在120—130摄氏度.操作时,要根据炉温控制加料量,防止干炭出现火星.这种干燥炉因炭粒能在筒体内翻动,干燥速度较快.另外,干燥炉采用间接加热,避免了炭与干燥介质直接接触,因而减少了炭被污染的可能性.
粉磨
粉磨的目的是为了增加活性炭的外表面积.常用球磨机粉碎到120目—200目.定型的球磨机是连续进料和出料,一般根据产品的颗粒度来调整进料量.为了避免活性炭在球磨过程中增加铁含量,一般球磨机内镶衬一层硬木板,并采用卵石或瓷球粉碎.有些工厂,也采用雷蒙粉碎机进行粉磨.
氯化锌间歇式生产粉状活性炭的工艺流程
现以某生产厂为例,其工艺流程如下：
原料木屑经皮带运输机送入振动筛经8—16目筛网进行筛选,合格木屑落入加料斗中,再由另一架皮带运输机送入回转干燥机进行干燥,干燥后木屑含水率为10%—15%.干木屑由送料风机输送到旋风分离器,木屑落入贮料仓中备用.
固体氯化锌放入地下配锌池中,用回收来的浓锌液或水进行溶解,配制成符合要求的氯化锌溶液,再用泵打入浸料池与木屑相拌.
木屑由贮料仓放入浸料池中,再泵入配好的氯化锌液,在浸料池内均匀的搅拌、浸渍.浸渍好的锌屑料由皮带运输机送到炭化炉前,铲入炭化炉进行炭化.锌屑料炭化后称为炭化料由小车推往活化炉进行活化,活化后的物料称为活化料.
活化料装入加料斗称重后,由卷扬机提升倒入回收桶,加入热水和盐酸进行回收.首次回收液浓度较高,放入浓锌水池,由地下沟道流到配氯化锌溶液工序的地下锌水池,以作配料用.以后几次回收的低浓度氯化锌液,分别放入不同浓度的锌水缸中,作下次回收之用.把回收好的炭用水冲入浸泡桶,加热水并通入蒸汽进行蒸煮,称为“煮铁”,除去铁盐,煮后放出废酸水流入地下沟,把炭冲入漂洗桶,加热水并通入蒸汽进行洗涤.
漂洗合格的活性炭放入三足式离心机甩干,甩干后的炭集中于加料斗,经皮带运输机送到回转干燥机干燥.
干燥后的炭由卷扬机提升倒入球磨机进行粉磨.最后包装入库.
浸渍工序的目的是什么?怎样操作?
氯化锌法间歇式生产粉状活性炭,为了减少机械设备投资,木屑与氯化锌溶液的混合不是采用捏和机进行捏和,而是采用浸料池,用浸渍的方法,将氯化锌渗入木屑,起到捏和机捏和的作用.
浸渍的操作方法,不同厂家略有差异,但都大同小异.
浸渍一般采用浸渍池,又称浸料池.它是在地面上,用砖和耐酸水泥砌的池子,池子长3米、宽2米、深1米.池子外表面贴耐酸瓷片,以防腐蚀,池底设置排液管,供浸渍后排出多余的氯化锌溶液.
浸渍时,将符合要求的木屑投入浸渍池中,然后开动锌水泵,将已配制好,并经检验合格的氯化锌溶液均匀地浇在木屑上,直至氯化锌溶液盖过木屑为止,浸渍8—12小时后,打开浸渍池底的排液口,让多余的氯化锌溶液流到锌水池中,2小时后,便可将锌屑料运往炭化工序炭化.
有些工厂,采用一定固液比进行拌料,混合均匀后淹渍8—10小时,并需不时地翻拌,以求锌屑均匀混和.锌屑混和料加锌液不必过多,以手捏成块,不滴水为宜.制作不同用途活性炭,其拌料的工艺条件如下：
糖用活性炭
氯化锌溶液浓度（波美度） 53—54
配制氯化锌液的温度（摄氏度） 高于40
氯化锌溶液的酸碱度（pH值） 3—3.2
木屑与氯化锌溶液重量比 1：4
浸渍时间（小时） 8以上
药用活性炭
氯化锌溶液浓度（波美度） 46—47
配制氯化锌液的温度（摄氏度） 高于50
氯化锌溶液的酸碱度（pH值） 1—1.5
木屑与氯化锌溶液重量比 1：3
浸渍时间（小时） 8以上
锌屑料的炭化
锌屑料的炭化在敞开式平底炭化炉中进行.这种炭化炉是间歇操作的.
炭化炉是用铸铁板或6.5厘米厚的耐火陶瓷板拼接铺成平底炭化床,因此称为平板炉.在炭化床的下面,有均匀分布的耐火砖墙作支撑,铸铁板或耐火陶瓷板就架设在这些支撑上面.在平底炭化床的下前方有燃烧室,燃料在这里进行燃烧,燃烧后产生的烟道气,均匀分布于平底炭化床下面加热铸铁板或耐温陶瓷板,然后由后面集烟道通往烟囱.在平板炭化床正上方,安装废气罩,在炭化过程中产生的废气由此罩通往室外.
炭化时,将锌屑料放入炭化炉中,要求炉温在400—600摄氏度,料温在200—300摄氏度,要保持炉火均匀,定时翻料,防止结块.当炭化料变得松散,不结块,乌黑油光时,即可出料,快速将炉内的炭全部扒出.炭化时间为30—60分钟.
平板炉砌造简单,但铸铁板与氯化锌接触,易发生腐蚀,板面产生凹凸不平、翘起甚至烧穿,使用寿命短.同时,锌屑与铁板接触,会使物料铁含量增加的缺点.为了避免上述缺点,有的厂家则采用耐火陶瓷板代替铸铁板.此外,由于炭化炉是敞开式是,有毒氯化锌气体会溢出充满车间,严重影响工作环境.