CN111439752A - 一种水蒸气活化法制备活性炭工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，涉及制备活性炭工艺技术领域,包括以下步骤：S1、将生物炭原料依次经过预热罐、活化炉和冷却罐，完成生物炭的预热、活化，以及活性炭的冷却过程；S2、在预热罐中，预热生物炭的热量来自不断流经活化炉后排出的高温烟气，通过间壁式换热对预热罐中的生物炭进行预热；本发明能够实现快速的将生物炭中的挥发分、活性组分与水蒸气反应，水分子能够渗透到生物炭的较深层，与在常压条件下水蒸气无法触及的碳原子发生反应，起到疏通生物炭中的微细孔道的作用，对生物炭内部微孔道能够进行再次疏通、活化，以提高活性炭产品的吸附性能。
Description
技术领域
本发明涉及制备活性炭工艺技术领域，尤其涉及一种水蒸气活化法制备活性炭工艺。
背景技术
活性炭是由木质、煤质和石油焦等含碳的原料经热裂解、活化加工制备而成的具有高度发达的孔隙结构、巨大的比表面积的一种多孔碳材料，优良的活性炭还具有吸附能力强、化学稳定性好、机械强度高、使用失效后易再生等特点。活性炭作为一种优良的吸附剂及催化剂载体，早已广泛应用于化学工业、食品加工、交通能源、医疗卫生、农业、国防等领域，以及环境保护和人类生活等各个方面。
根据制备工艺的差异，活性炭的活化方法主要有物理活化法。理活化法也称气体活化法，一般采用水蒸气、CO2、空气等含氧气体或者混合气体作为活化剂，在高温条件下与炭化料接触或者两种活化剂交替进行活化，从而生产出比表面积巨大，孔隙丰富的活性炭产品。气体活化的过程是用活化气体与碳发生氧化还原反应，侵蚀炭化物的表面，与此同时除去焦油类物质以及未炭化的物质，使炭化料的微细孔隙结构发达的过程。通过气体活化，会使炭化料原来的闭塞孔被打开，原有的孔隙扩大并形成新的孔隙。在这些气体活化法中，使用水蒸气或者水蒸气与空气的混合气体作为活化剂，因没有引入化学活化剂，所以对环境的污染小的优势，被广泛应用于工业上应用的活性炭的生产制备。
然而，在传统的使用水蒸气或者水蒸气与空气的混合气体作为活化剂时，在常压下，水分子难以与生物炭中相对稳定的碳元素发生反应，“造孔”能力有限，一般地，该法制备的活性炭比表面积小于化学法制备的活性炭，为此我们设计出了一种水蒸气活化法制备活性炭工艺来解决以上问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，包括生物炭、物料提升机、料仓、第一半球阀、预热罐、第一盘阀、冷却水套、活化炉、安全阀、压力表、第二盘阀、冷却罐、第二半球阀、活性炭、冷却水塔、水泵、高温热风炉、活化炉上高温烟气出口、预热罐上高温烟气入口、预热罐上烟气出口、引风机、排空口、水蒸气发生器、空气压缩机、气体单向阀、一级换热器、气体混合器、活化尾气出口、软水、二级尾气换热器、压力调节阀、电磁阀，所述活化炉的出口安装有电磁阀与压力调节阀，包括以下步骤：
S1、将生物炭原料依次经过预热罐、活化炉和冷却罐，完成生物炭的预热、活化，以及活性炭的冷却过程；
S2、在预热罐中，预热生物炭的热量来自不断流经活化炉后排出的高温烟气，通过间壁式换热对预热罐中的生物炭进行预热；
S3、活化炉与预热罐、冷却罐连接的两个第一盘阀，在整个活化过程中，保持密封；
S4、一定量的空气在空气压缩机作用下加压，并与活化尾气进行换热，高温空气与来自于水蒸气发生器的过热水蒸气混合，进入到活化炉内，作为活化剂；
S5、活化炉在负压活化状态时，安装在活化炉出口上的电磁阀开启，在引风机的作用下实现；
S6、活化炉在高压活化状态时，安装在活化炉出口上的电磁阀关闭，活化炉内的压力大小，由安装在活化炉出口上的压力调节阀控制；
S7、活化炉的尾气出口设有一级换热器和二级尾气换热器，一级换热器用于将活化尾气中的热量传递给压缩空气；二级换热器用于将活化尾气中剩余的热量传递给进入水蒸气发生器的软水。
优选的，所述步骤S1中，生物炭在重力作用下依次经过预热罐、活化炉和冷却罐，整个过程为半连续式生产，其中，冷却罐中活性炭的冷却，通过间壁式冷却实现。
优选的，所述步骤S2中，高温热风炉提供的高温热风温度在850～1150℃；生物炭在预热罐内的停留时间为30～300min，其离开预热罐的温度为200～600℃。
优选的，所述步骤S3中，活化炉与预热罐、冷却罐连接的两个第一盘阀，也可以采用半球阀与其它形式的、能够实现高温高压密封的阀门。
优选的，所述步骤S4中，高温压缩空气流量为0.1～2Nm3/kg生物炭；过热水蒸气的温度为150～1000℃，流量为0.1～10kg/kg生物炭，两种介质在气体混合器中进行充分预混合，作为活化剂进入到活化炉中。
优选的，所述步骤S5中，活化炉起始工作处于负压状态时开启的电磁阀，也可以是其它类型的即起即开型阀门；活化炉的负压真空度为0～1000Pa。
优选的，所述步骤S6中，活化炉正压工作时的压力调节，包括电动调节阀、启动调节阀与各种类型的、能够实现压力调节的阀门；活化炉的高压压力为0.1～10Mpa。
优选的，所述步骤S7中，活化炉尾气出口设置的一级换热器，特指耐压型换热器，其中冷侧、热侧均为高压介质，且能够针对800℃活化尾气进行换热。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对活化工艺的创新设计，以水蒸气与空气的混合气体作为活化剂，生物炭的活化全程采用负压-高压-负压活化工艺，具体工艺步骤如下：
第一步负压过程：生物炭与水蒸气的活化反应是造孔过程主要涉及的化学反应，该反应为体积增大的反应，负压有利于反应的进行，活化过程首先采用负压，能够快速的将生物炭中的挥发分、活性组分与水蒸气反应，起到疏通生物炭中的微细孔道的作用；
第二步高压过程：负压尽管能够促进碳与水蒸气的反应，但负压条件下，水蒸气难以在生物炭的较深层中与碳原子发生反应，这显然不利于提高生物炭的比表面积；生物炭与水蒸气反应是一个强吸热反应，该反应条件较为苛刻，在温度较低的环境下，反应过程进展缓慢，因此，为活化过程提供高压的环境，水分子能够渗透到生物炭的较深层，与在常压条件下水蒸气无法触及的碳原子发生反应，这对提高生物炭的比表面积具有积极的作用效果，因此，本项目的工艺过程在活化过程中间设计了一定时间的正压活化；
第三步负压过程：生物炭在活化炉内完成了正压活化以后，活化炉内的温度在800℃以上，此时，需要对生物炭进行降温，在生物炭的降温过程中，采用负压操作，对生物炭内部微孔道进行再次疏通、活化，以提高活性炭产品的吸附性能。
附图说明
图1为本发明提出的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺的工艺流程图。
图中：1生物炭、2、物料提升机、3料仓、4第一半球阀、5预热罐、6第一盘阀、7冷却水套、8活化炉、9安全阀、10压力表、11第二盘阀、12冷却罐、13第二半球阀、14活性炭、15冷却水塔、16水泵、17高温热风炉、18活化炉上高温烟气出口、19预热罐上高温烟气入口、20预热罐上烟气出口、21引风机、22排空口、23水蒸气发生器、24空气压缩机、25气体单向阀、26一级换热器、27气体混合器、28活化尾气出口、29软水、30二级尾气换热器、31压力调节阀、32电磁阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1，一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，包括生物炭1、物料提升机2、料仓3、第一半球阀4、预热罐5、第一盘阀6、冷却水套7、活化炉8、安全阀9、压力表10、第二盘阀11、冷却罐12、第二半球阀13、活性炭14、冷却水塔15、水泵16、高温热风炉17、活化炉上高温烟气出口18、预热罐上高温烟气入口19、预热罐上烟气出口20、引风机21、排空口22、水蒸气发生器23、空气压缩机24、气体单向阀25、一级换热器26、气体混合器27、活化尾气出口28、软水29、二级尾气换热器30、压力调节阀31、电磁阀32，活化炉8的出口安装有电磁阀与压力调节阀；
实施例一
将1000kg的椰壳原料生物炭1送入到工厂内，将生物炭1在物料提升机2的作用下，送入到装置的顶部料仓3中；
开启第一半球阀4后，堆放于料仓3中的生物炭在重力作用下落入预热罐5中，待落料结束后，关闭第一半球阀4；
经一定时间的预热后，开启第一盘阀6，第一盘阀6的进出口均设有冷却水套7，用于在高温活化过程中保护第一盘阀6；生物炭在重力作用下从预热罐5中落入到活化炉8中后，关闭第一盘阀6；
生物炭在活化炉8中完成活化后，开启第二盘阀11，活化好的活性炭在重力作用下落入到冷却罐12中，待活性炭落料完成后，关闭第二盘阀11；
高温的活性炭在冷却罐12中冷却至室温后，开启第二半球阀13，收集活性炭14；其中，冷却罐12为间壁式冷却，冷却水从冷却水塔15中，在水泵16的作用下泵入到冷却罐12的间壁中，实现活性炭14的间壁式冷却；
高温热风炉17以天然气、柴油等为燃料，提供高温烟气，流经活化炉8内的间壁式换热盘管，从活化炉18上高温烟气出口离开，高温烟气为活化过程补充热量；
生物炭在活化炉8中完成活化后，从活化炉8上高温烟气出口离开的高温烟气，进入预热罐5上的预热罐19上高温烟气入口，流经活化炉8内的间壁式换热盘管，从预热罐20上烟气出口流出，在引风机21的作用下排放到大气中；
活化介质为水蒸气和空气的混合气体，其中过热水蒸气来自于水蒸气发生器23；空气经空气压缩机24压缩后，高压空气流经气体单向阀25，进入到一级换热器26中，经预热后，进入气体混合器27中，与过热水蒸气充分预混合后，进入到活化炉中8；
活化过程产生的活化尾气从活化尾气出口28流出，经一级换热器26将热量传递给高压空气后，进入到二级换热器30中，将剩余热量传递给软水29中；
其中，高温热风炉提供的高温热风温度在850℃，过热水蒸气流量为450kg/h，压力为1Mpa，温度为空气流量为1200Nm3/h；
得出效果：在850℃的活化温度下，通过负压、高压和负压活化方式，其中负压时间为10min，高压时间为100min，第二次负压时间为20min，所获得椰壳活性炭380kg，比表面积为1450m2/g；
实施例二
将1000kg的椰壳原料生物炭1送入到工厂内，将生物炭1在物料提升机2的作用下，送入到装置的顶部料仓3中；
开启第一半球阀4后，堆放于料仓3中的生物炭在重力作用下落入预热罐5中，待落料结束后，关闭第一半球阀4；
经一定时间的预热后，开启第一盘阀6，第一盘阀6的进出口均设有冷却水套7，用于在高温活化过程中保护第一盘阀6；生物炭在重力作用下从预热罐5中落入到活化炉8中后，关闭第一盘阀6；
生物炭在活化炉8中完成活化后，开启第二盘阀11，活化好的活性炭在重力作用下落入到冷却罐12中，待活性炭落料完成后，关闭第二盘阀11；
高温的活性炭在冷却罐12中冷却至室温后，开启第二半球阀13，收集活性炭14；其中，冷却罐12为间壁式冷却，冷却水从冷却水塔15中，在水泵16的作用下泵入到冷却罐12的间壁中，实现活性炭14的间壁式冷却；
高温热风炉17以天然气、柴油等为燃料，提供高温烟气，流经活化炉8内的间壁式换热盘管，从活化炉18上高温烟气出口离开，高温烟气为活化过程补充热量；
生物炭在活化炉8中完成活化后，从活化炉8上高温烟气出口离开的高温烟气，进入预热罐5上的预热罐19上高温烟气入口，流经活化炉8内的间壁式换热盘管，从预热罐20上烟气出口流出，在引风机21的作用下排放到大气中；
活化介质为水蒸气和空气的混合气体，其中过热水蒸气来自于水蒸气发生器23；空气经空气压缩机24压缩后，高压空气流经气体单向阀25，进入到一级换热器26中，经预热后，进入气体混合器27中，与过热水蒸气充分预混合后，进入到活化炉中8；
活化过程产生的活化尾气从活化尾气出口28流出，经一级换热器26将热量传递给高压空气后，进入到二级换热器30中，将剩余热量传递给软水29中；
其中，高温热风炉提供的高温热风温度在850℃，过热水蒸气流量为350kg/h，压力为1.2Mpa，温度为空气流量为1000Nm3/h；
得出效果：在850℃的活化温度下，通过负压、高压和负压活化方式，其中负压时间为15min，高压时间为150min，第二次负压时间为25min，所获得椰壳活性炭350kg，比表面积为1520m2/g。
需要说明的是，本发明通过对活化工艺的创新设计，以水蒸气与空气的混合气体作为活化剂，生物炭的活化全程采用负压-高压-负压活化工艺，具体工艺步骤如下：
第一步负压过程：生物炭与水蒸气的活化反应是造孔过程主要涉及的化学反应，该反应为体积增大的反应，负压有利于反应的进行，活化过程首先采用负压，能够快速的将生物炭中的挥发分、活性组分与水蒸气反应，起到疏通生物炭中的微细孔道的作用；
第二步高压过程：负压尽管能够促进碳与水蒸气的反应，但负压条件下，水蒸气难以在生物炭的较深层中与碳原子发生反应，这显然不利于提高活性炭的比表面积；碳与水蒸气反应是一个强吸热反应，该反应条件较为苛刻，在温度较低的环境下，反应过程进展缓慢，因此，为活化过程提供高压的环境，水分子能够渗透到生物炭的较深层，与在负压、常压条件下水蒸气无法触及的碳原子发生反应，这对提高活性炭的比表面积具有积极的作用效果，因此，本项目的工艺过程在活化过程中间设计了一定时间的正压活化；
第三步负压过程：生物炭在活化炉内完成了正压活化以后，活化炉内的温度在800℃以上，此时，需要对活性炭进行降温，在活性炭的降温过程中，采用负压操作，对活性炭内部微孔道进行再次疏通、活化，以提高活性炭产品的吸附性能。
本发明能够实现快速的将生物炭中的挥发分、活性组分与水蒸气反应，水分子能够渗透到生物炭的较深层，与在常压条件下水蒸气无法触及的碳原子发生反应，起到疏通生物炭中的微细孔道的作用，对生物炭内部微孔道能够进行再次疏通、活化，以提高活性炭产品的吸附性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于,包括生物炭(1)、物料提升机(2)、料仓(3)、第一半球阀(4)、预热罐(5)、第一盘阀(6)、冷却水套(7)、活化炉(8)、安全阀(9)、压力表(10)、第二盘阀(11)、冷却罐(12)、第二半球阀(13)、活性炭(14)、冷却水塔(15)、水泵(16)、高温热风炉(17)、活化炉上高温烟气出口(18)、预热罐上高温烟气入口(19)、预热罐上烟气出口(20)、引风机(21)、排空口(22)、水蒸气发生器(23)、空气压缩机(24)、气体单向阀(25)、一级换热器(26)、气体混合器(27)、活化尾气出口(28)、软水(29)、二级尾气换热器(30)、压力调节阀(31)、电磁阀(32)，所述活化炉(8)的出口安装有电磁阀与压力调节阀，包括以下步骤：
S1、将生物炭(1)原料依次经过预热罐(5)、活化炉(8)和冷却罐(12)，完成生物炭的预热、活化，以及活性炭的冷却过程；
S2、在预热罐(5)中，预热生物炭(1)的热量来自不断流经活化炉后排出的高温烟气，通过间壁式换热对预热罐(5)中的生物炭(1)进行预热；
S3、活化炉(8)与预热罐(5)、冷却罐(12)连接的两个第一盘阀(6)，在整个活化过程中，保持密封；
S4、一定量的空气在空气压缩机(24)作用下加压，并与活化尾气进行换热，高温空气与来自于水蒸气发生器(23)的过热水蒸气混合，进入到活化炉(8)内，作为活化剂；
S5、活化炉(8)在负压活化状态时，安装在活化炉(8)出口上的电磁阀开启，在引风机(21)的作用下实现；
S6、活化炉(8)在高压活化状态时，安装在活化炉(8)出口上的电磁阀关闭，活化炉(8)内的压力大小，由安装在活化炉(8)出口上的压力调节阀控制；
S7、活化炉(8)的尾气出口设有一级换热器(26)和二级尾气换热器(30)，一级换热器(26)用于将活化尾气中的热量传递给压缩空气；二级换热器(30)用于将活化尾气中剩余的热量传递给进入水蒸气发生器的软水。
2.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S1中，生物炭(1)在重力作用下依次经过预热罐(5)、活化炉(8)和冷却罐(12)，整个过程为半连续式生产，其中，冷却罐(12)中活性炭(14)的冷却，通过间壁式冷却实现。
3.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S2中，高温热风炉(17)提供的高温热风温度在850～1150℃；生物炭(1)在预热罐(5)内的停留时间为30～300min，其离开预热罐(5)的温度为200～600℃。
4.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S3中，活化炉与预热罐(5)、冷却罐(12)连接的两个第一盘阀(6)，也可以采用半球阀与其它形式的、能够实现高温高压密封的阀门。
5.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S4中，高温压缩空气流量为0.1～2Nm3/kg生物炭；过热水蒸气的温度为150～1000℃，流量为0.1～10kg/kg生物炭，两种介质在气体混合器中进行充分预混合，作为活化剂进入到活化炉中。
6.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S5中，活化炉(8)起始工作处于负压状态时开启的电磁阀，也可以是其它类型的即起即开型阀门；活化炉(8)的负压真空度为0～1000Pa。
7.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S6中，活化炉(8)正压工作时的压力调节，包括电动调节阀、启动调节阀与各种类型的、能够实现压力调节的阀门；活化炉的高压压力为0.1～10Mpa。
8.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S7中，活化炉(8)尾气出口设置的一级换热器(26)，包括耐压型换热器，其中冷侧、热侧均为高压介质，且能够针对800℃活化尾气进行换热。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107032351A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-11 | 山东大学 | 一种山楂核热解制取烟熏液并联产活性炭的装置及方法 |
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN107032351A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-11 | 山东大学 | 一种山楂核热解制取烟熏液并联产活性炭的装置及方法 |
| CN213060221U (zh) * | 2020-04-02 | 2021-04-27 | 上海动银科技有限公司 | 一种水蒸气活化法制备活性炭设备 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112158843A (zh) * | 2020-09-08 | 2021-01-01 | 新奥生物质能(天津)有限公司 | 生物质活性炭的制备***及其制备方法 |
| CN114904501A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-08-16 | 陕西延长石油（集团）有限责任公司 | 一种活性炭快速再生装置及方法 |
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