CN113277507A - 一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，包括以下步骤：S1.预分选，将竹碎料通过50目的筛网分成两批，并分别放入碎料箱和块料箱；S2.浸泡捏合；S3.炭活化处理，将两台捏合机加工得到的物料分别送入一台回转窑内，活化小于50目的竹碎料的回转窑的转速为2‑4转/min，使烧失率小于50％，得到微孔活性炭，活化大于50目的竹碎料的回转窑的转速为5‑10转/min，烧失率大于75％，得到大孔活性炭；S4.酸洗，去除活性炭里的重金属，同时调节活性炭的PH值；S5.干燥；S6.颗粒料筛分；S7.粉料粉磨；S8.粉料包装。将竹碎料根据大小分成两类，分别加工，实现了大孔径活性炭和微孔径活性炭的同时加工，保证每种活性炭的成品率高，实现了竹碎料的充分利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种活性炭的制备工艺，更具体地说，它涉及一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺。
背景技术
活性炭是高度依赖资源、能源的产品，不仅可以作为净化材料，还可以作为活性炭载体。由于受到原料资源紧缺因素的制约，活性炭的产量增长受到很大的限制，无法满足市场日益旺盛的需求；但在竹材加工过程中可产生大量竹碎料，尚未得到科学、合理、有效的开发和综合利用，影响了竹产业附加值的提高。如果利用竹子的生物特性，将其制备成活性炭，用作吸附材料，既节约资源又有利于环境保护。开发竹碎料活性炭生产工艺和技术，并尽快在活性炭生产厂家中推广扩产，不仅能有效解决活性炭产能不足问题，更是在活性炭行业实现节能减排目标，走循环经济、低碳经济发展路线的重大战略举措，社会效益和经济效益都十分显著。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，具有循环利用竹碎料的效果。
为实现上述技术目的，本发明提供了如下技术方案：一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，包括以下步骤：
S1.预分选，将竹碎料通过50目的筛网分成两批，并分别放入碎料箱和块料箱；
S2.浸泡捏合，将碎料箱的竹碎料投入一个台捏合机中捏合，碎料箱对应的捏合机内喷入波美度35-45的磷酸活化剂，捏合时间为15-20min，
将块料箱的竹碎料投入另一台捏合机中捏合，块料箱对应的捏合机内喷入波美度50-60的磷酸活化剂，捏合时间为30-40min；
S3.炭活化处理，将两台捏合机加工得到的物料分别送入一台回转窑内，活化小于50目的竹碎料的回转窑的转速为2-4转/min，出料炭温为350℃-450℃，使烧失率小于50％，得到微孔活性炭，
活化大于50目的竹碎料的回转窑的转速为5-10转/min，出料炭温为350℃-600℃，烧失率大于75％，得到大孔活性炭；
S4.酸洗，去除活性炭里的重金属，同时调节活性炭的PH值；
S5.干燥，将酸洗后的活性炭放入内热式转炉，使活性炭与热空气逆向接触，使水分<10％；
S6.颗粒料筛分，在线性振动筛中，将干燥后的活性炭颗粒度>40目的筛除，包装成磷酸法活性炭颗粒成品；
S7.粉料粉磨，在摆式磨粉机中，将颗粒度<40目的活性炭磨成粉，粒度为200目通过90％以上；
S8.粉料包装，将粉炭放入混合机中均质，均质好的物料进行包装入库。
通过采用上述技术方案，将竹碎料先筛分成两批，大块的竹碎料捏合后质地细腻，可以做成大孔径的活性炭，减少活性炭在成型时破碎；小块细碎的竹碎料捏合后质地疏松，制作大孔径的活性炭时，容易破碎，因此适合制成微孔活性炭，保证了竹碎料制成的活性炭成品率高，同时也对竹碎料充分利用，实现了竹碎料的全部循环利用。
作为优选，所述步骤S4中的酸洗，采用梯度酸洗来酸洗，操作方法如下：4.1)第一次洗涤，用洗涤上一批料所得的二次洗涤液作为本批次的第一次洗水，以提高磷酸溶液的浓度，得到本批次的第一次洗涤液，该洗涤液送蒸发回收工段用于回收高浓度磷酸；4.2)第二次洗涤，用洗涤上批料所得的第三次洗涤液作为本批料的第二次洗水，得本批料的第二次洗液，用其作为下一批料的第一次洗水；4.3)第三次洗涤，用上水总管中的清水作为本批料的第三次洗水，得本批料得第三次洗液，作为下批料得第二次洗水，按上述三步循环进行。
通过采用上述技术方案，借助梯度式酸洗活性炭，保证活性炭多次过水，同时也将酸液循环利用，提高了水资源的利用率，进一步提高了生产节能性。
作为优选，所述步骤S1中，筛分后的竹碎料先经过自然光晒干后再装入碎料箱和块料箱。
通过采用上述技术方案，将原料晒干后再进行浸泡捏合，避免水分隔开磷酸活化剂和竹碎料，影响捏合效果。
作为优选，所述步骤S7中，未通过200目的炭粉和下一批待加工的活性炭混入摆式磨粉机中继续磨粉。
通过采用上述技术方案，将不合格的活性炭放入下一批次再次磨粉，减少废料的产生，进一步提高了竹碎料的利用率。
作为优选，所述步骤S1中，大于50目的竹碎料会再用20目的网筛分，将大于20目的竹碎料通过设备碾碎，再给50目的筛分。
通过采用上述技术方案，保证竹碎料足够细碎，避免大块的竹碎料在捏合时效果不佳，影响后续的活性炭生成。
作为优选，所述步骤S2中，还会将果壳、枯黄的树叶放入捏合机中，与竹碎料共同捏合成型。
通过采用上述技术方案，果壳、树叶与竹碎料混合后捏合，柔性的树叶可以作为果壳和竹碎料的骨架，增强捏合后竹碎料的整体韧性，避免竹碎料直接碎末状，方便后续加工。
综上所述，本发明取得了以下效果：
1.将竹碎料根据大小分成两类，分别加工，实现了大孔径活性炭和微孔径活性炭的同时加工，保证每种活性炭的成品率高，实现了竹碎料的充分利用；
2.借助梯度式酸洗活性炭，保证活性炭多次过水，同时也将酸液循环利用，提高了水资源的利用率，进一步提高了生产节能性；
3.将大块的竹碎料先打碎再浸泡捏合，提高整体的捏合度，避免大块竹碎料的产生。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例：一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，包括以下步骤：
S1.预分选，将竹碎料通过50目的筛网分成两批，并分别放入碎料箱和块料箱；
S2.浸泡捏合，将碎料箱的竹碎料投入一个台捏合机中捏合，碎料箱对应的捏合机内喷入波美度35-45的磷酸活化剂，捏合时间为15-20min，
将块料箱的竹碎料投入另一台捏合机中捏合，块料箱对应的捏合机内喷入波美度50-60的磷酸活化剂，捏合时间为30-40min；
S3.炭活化处理，将两台捏合机加工得到的物料分别送入一台回转窑内，活化小于50目的竹碎料的回转窑的转速为2-4转/min，出料炭温为350℃-450℃，使烧失率小于50％，得到微孔活性炭，
活化大于50目的竹碎料的回转窑的转速为5-10转/min，出料炭温为350℃-600℃，烧失率大于75％，得到大孔活性炭；
S4.酸洗，去除活性炭里的重金属，同时调节活性炭的PH值；
S5.干燥，将酸洗后的活性炭放入内热式转炉，使活性炭与热空气逆向接触，使水分<10％；
S6.颗粒料筛分，在线性振动筛中，将干燥后的活性炭颗粒度>40目的筛除，包装成磷酸法活性炭颗粒成品；
S7.粉料粉磨，在摆式磨粉机中，将颗粒度<40目的活性炭磨成粉，粒度为200目通过90％以上；
S8.粉料包装，将粉炭放入混合机中均质，均质好的物料进行包装入库。
将竹碎料先筛分成两批，大块的竹碎料捏合后质地细腻，可以做成大孔径的活性炭，减少活性炭在成型时破碎；小块细碎的竹碎料捏合后质地疏松，制作大孔径的活性炭时，容易破碎，因此适合制成微孔活性炭，保证了竹碎料制成的活性炭成品率高，同时也对竹碎料充分利用，实现了竹碎料的全部循环利用。
步骤S4中的酸洗，采用梯度酸洗来酸洗，操作方法如下：4.1)第一次洗涤，用洗涤上一批料所得的二次洗涤液作为本批次的第一次洗水，以提高磷酸溶液的浓度，得到本批次的第一次洗涤液，该洗涤液送蒸发回收工段用于回收高浓度磷酸；4.2)第二次洗涤，用洗涤上批料所得的第三次洗涤液作为本批料的第二次洗水，得本批料的第二次洗液，用其作为下一批料的第一次洗水；4.3)第三次洗涤，用上水总管中的清水作为本批料的第三次洗水，得本批料得第三次洗液，作为下批料得第二次洗水，按上述三步循环进行。
借助梯度式酸洗活性炭，保证活性炭多次过水，同时也将酸液循环利用，提高了水资源的利用率，进一步提高了生产节能性。
步骤S1中，筛分后的竹碎料先经过自然光晒干后再装入碎料箱和块料箱。将原料晒干后再进行浸泡捏合，避免水分隔开磷酸活化剂和竹碎料，影响捏合效果。
步骤S7中，未通过200目的炭粉和下一批待加工的活性炭混入摆式磨粉机中继续磨粉。将不合格的活性炭放入下一批次再次磨粉，减少废料的产生，进一步提高了竹碎料的利用率。
步骤S1中，大于50目的竹碎料会再用20目的网筛分，将大于20目的竹碎料通过设备碾碎，再给50目的筛分。保证竹碎料足够细碎，避免大块的竹碎料在捏合时效果不佳，影响后续的活性炭生成。
步骤S2中，还会将果壳、枯黄的树叶放入捏合机中，与竹碎料共同捏合成型。果壳、树叶与竹碎料混合后捏合，柔性的树叶可以作为果壳和竹碎料的骨架，增强捏合后竹碎料的整体韧性，避免竹碎料直接碎末状，方便后续加工。
Claims (6)
1.一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1.预分选，将竹碎料通过50目的筛网分成两批，并分别放入碎料箱和块料箱；
S2.浸泡捏合，将碎料箱的竹碎料投入一个台捏合机中捏合，碎料箱对应的捏合机内喷入波美度35-45的磷酸活化剂，捏合时间为15-20min，
将块料箱的竹碎料投入另一台捏合机中捏合，块料箱对应的捏合机内喷入波美度50-60的磷酸活化剂，捏合时间为30-40min；
S3.炭活化处理，将两台捏合机加工得到的物料分别送入一台回转窑内，活化小于50目的竹碎料的回转窑的转速为2-4转/min，出料炭温为350℃-450℃，使烧失率小于50％，得到微孔活性炭，
活化大于50目的竹碎料的回转窑的转速为5-10转/min，出料炭温为350℃-600℃，烧失率大于75％，得到大孔活性炭；
S4.酸洗，去除活性炭里的重金属，同时调节活性炭的PH值；
S5.干燥，将酸洗后的活性炭放入内热式转炉，使活性炭与热空气逆向接触，使水分<10％；
S6.颗粒料筛分，在线性振动筛中，将干燥后的活性炭颗粒度>40目的筛除，包装成磷酸法活性炭颗粒成品；
S7.粉料粉磨，在摆式磨粉机中，将颗粒度<40目的活性炭磨成粉，粒度为200目通过90％以上；
S8.粉料包装，将粉炭放入混合机中均质，均质好的物料进行包装入库。
2.根据权利要求1所述的一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，其特征在于：所述步骤S4中的酸洗，采用梯度酸洗来酸洗，操作方法如下：4.1)第一次洗涤，用洗涤上一批料所得的二次洗涤液作为本批次的第一次洗水，以提高磷酸溶液的浓度，得到本批次的第一次洗涤液，该洗涤液送蒸发回收工段用于回收高浓度磷酸；4.2)第二次洗涤，用洗涤上批料所得的第三次洗涤液作为本批料的第二次洗水，得本批料的第二次洗液，用其作为下一批料的第一次洗水；4.3)第三次洗涤，用上水总管中的清水作为本批料的第三次洗水，得本批料得第三次洗液，作为下批料得第二次洗水，按上述三步循环进行。
3.根据权利要求2所述的一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中，筛分后的竹碎料先经过自然光晒干后再装入碎料箱和块料箱。
4.根据权利要求3所述的一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，其特征在于：所述步骤S7中，未通过200目的炭粉和下一批待加工的活性炭混入摆式磨粉机中继续磨粉。
5.根据权利要求4所述的一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中，大于50目的竹碎料会再用20目的网筛分，将大于20目的竹碎料通过设备碾碎，再给50目的筛分。
6.根据权利要求5所述的一种对竹碎料充分利用的催化剂载体活性炭的制备工艺，其特征在于：所述步骤S2中，还会将果壳、枯黄的树叶放入捏合机中，与竹碎料共同捏合成型。
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