活性炭成型步骤
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活性炭是如何制成的?
活性炭按生产方法可分物理水蒸汽和化学发生产,这里这种说一下物理水蒸汽法的生产,一般生产分为两个过程,第一步:炭化,将原料在170—600度的温度下干燥,其中将其中80%的有机组织炭化。
第二步,是活化,将第一步炭化好的炭化料送如反应炉中,与活化剂和水蒸汽反应,完成其活化过程,制成成品。
在吸热反应过程中,主要产生CO及H2组合气体,再将炭化料加热适当的温度(800—1000度),出去其所有可分解物,产生丰富的空隙结构和巨大的比表面积,使活性炭具有很强的吸附力。
不同原料生产的活性炭具有不用的孔径,其中以椰壳原料生产的活性炭孔径最小,木质活性炭的孔径一般较大,媒质活性炭的孔径介于两者之间。
活性炭在结构上有两大特点:一是内部与表面空隙发达。
由空隙直径大小分为三类:大孔(¢≥50nm),约占总孔容积的10%--30%;微孔(¢≤2nm),约占总孔容积的60%--90%;中孔又称过滤孔(2nm≤¢≤50nm),约占总孔容积的5%--7%。
空隙平均直径为1.5 nm。
二是比表面积大,即1克活性炭粒子的表面积和所有空隙面积的总和,一般活性炭为500㎡/g--1500㎡/g,超级活性炭可达3000㎡/g(约为足球场面积)。
空隙结构越发达,比表面积越大,其吸附功能就越强。
活性炭生产工艺简介活性炭是一种广泛应用于工业、农业、环境保护等领域的吸附材料,具有高比表面积、强吸附能力和良好的化学稳定性。
活性炭的生产工艺涉及到原材料选取、炭化、活化等多个步骤。
1.原材料选取活性炭的原料主要包括木材、煤炭、椰壳等,其中椰壳是最常用的原料之一,因为椰壳具有高热值、低灰分和富含纤维素等优点。
原料的选择也会受到生产成本和市场需求等因素的影响。
2.炭化炭化是活性炭生产中的第一步,通过热解原料,将其转化为炭质。
首先,将原料进行粉碎和筛分,然后放入高温加热炉中进行炭化处理。
炭化过程中,会发生原料中水分、挥发分和有机物的分解和转化,生成含碳高的物质。
3.粉碎和筛分经过炭化的物料需要进行粉碎和筛分,以获得目标粒径的颗粒。
通常会使用粉碎机将炭化物料破碎成适当的颗粒大小,然后通过筛分设备将颗粒进行分级,以获得符合要求的颗粒尺寸。
4.炭材激活(活化)活化是活性炭生产中的关键步骤,通过活化可以增加活性炭的孔隙结构和比表面积。
活化过程分为物理活化和化学活化两种方式。
物理活化主要通过高温和热力学效应对炭材进行处理,使其孔隙结构得到改变。
通常采用水蒸气作为活化剂,然后通过高温和蒸气的作用,使炭材内部产生广泛且多孔的孔隙结构,从而增加其吸附能力。
化学活化则是在物理活化的基础上,添加化学活化剂,如碱金属盐、酸性盐等,通过化学反应进一步扩展活性炭的孔隙结构。
化学活化能够在较低温度下进行,但活性炭孔隙结构更加均匀且比表面积更高。
5.洗涤和干燥经过活化的活性炭需要进行洗涤和干燥处理。
洗涤的目的是去除产生在活化过程中的杂质和活化剂残留,以确保活性炭的纯度和稳定性。
干燥则是为了去除活性炭中的水分,使其符合市场要求的含水率。
6.包装和销售经过洗涤和干燥的活性炭经过包装后,可以出厂销售。
包装形式通常为袋装、桶装或散装,根据客户需求进行定制。
总而言之,活性炭的生产工艺包括原材料选取、炭化、粉碎筛分、活化、洗涤和干燥、包装和销售等多个步骤。
柱状活性炭生产工艺流程详解图活性炭生产工艺流程就是将原料煤通过磨粉、造粒、炭化和活化生产颗粒活性炭的过程。
根据造粒的形状,活性炭生产工艺又可分为柱状活性炭生产工艺、压块活性炭生产工艺(生产不定形破碎炭)和球状活性炭生产工艺。
柱状活性炭生产工艺流程该工艺流程如下:首先将原料煤磨粉到一定细度(一般为95%以上通过180目),加入一定数量的粘结剂(常用的粘结剂为煤沥青焦油,也可以用亚硫酸盐纸浆废液、糖蜜、淀粉溶液、羧甲基纤维素等)和水(采用催化活化法时则同时添加一定数量的催化剂)在一定温度下捏合一定时间;待加入的粘结剂和水与煤粉充分的浸润、渗透和分散均匀后,通过成型机在一定压力下用一定直径的挤条模具挤压成炭条;炭条经风干后炭化,炭化好的炭化料经筛分成合格的炭化料,加入活化炉进行活化;活化好的活化料经过筛分、包装即为柱状活性炭成品;活化料筛分时的筛下物用于生产副产品加以回收,筛下物颗粒部分用于生产破碎状颗粒活性炭成品,筛下物粉末部分通过磨粉生产粉状活性炭成品。
柱状活性炭成有时需要按照市场需求进行酸洗、浸渍等处理。
柱状活性炭生产工艺流程框图本工艺是煤基活性炭生产中较为复杂的一种生产工艺,在国内外规模化工业生产已有几十年的历史,工艺技术比较成熟,应用比较广泛。
本工艺在中国国内的发展始于20世纪50年代后期,当时由太原新华化工厂从前苏联引进斯列普活化炉生产线生产煤基柱状活性炭,经过国内几代活性炭技术人员的努力,该工艺得到了长足的提高和完善,尤其是20世纪80年代中期以后,该工艺在国内取得了飞速发展。
目前该工艺在国内应用比较普遍,尤其是宁夏地区的煤基活性炭生产厂商基本都是采用此工艺。
本工艺活化采用的活化气体(活化剂)为水蒸汽和烟道气,其中烟道气是水蒸汽活化过程中产生的煤气的燃烧产物。
活化过程是水蒸汽和烟道气的交替活化或混合活化。
本工艺对原料适应比较广泛,可生产高、中、低档各类活性炭品种,产品强度高,质量指标可调范围广,既可用于气相处理,也可用于液相处理,因此本工艺生产的产品应用范围比较广泛,市场适应性好,推荐本工艺作为项目主要生产工艺。
制备活性炭的方法
活性炭是一种多孔性炭材料,具有很强的吸附能力和化学稳定性,广泛应用于水处理、空气净化、催化剂载体等领域。
以下介绍两种常见的活性炭制备方法。
1. 化学活化法:
将含碳的原料(如木材、椰壳、煤炭等)进行预处理,如碎磨、干燥等。
然后在高温下,与化学活化剂(如磷酸、氢氟酸、氯化锌等)进行反应,生成孔洞结构较多的活性炭。
反应通常在600到900的高温下进行,并且需要加入气流来帮助焦化反应。
最后,用水或酸等物质将残留的活化剂洗去,得到活性炭。
2. 物理活化法:
这种方法主要通过高温脱挥发分和二氧化碳气化,形成活性炭的孔洞结构。
具体步骤如下:首先将含碳的原料炭材料进行预处理,如碎磨、干燥等。
然后,在高温下(通常为800到1000)进行气化反应,可以使用水蒸气或二氧化碳作为气化剂,并通过气流加速反应。
反应使材料中的非碳组分脱挥发,从而形成孔隙结构的活性炭。
最后,用水或酸洗去残留的气化剂和其他杂质。
以上是两种常见的活性炭制备方法,不同的方法在活性炭的孔洞结构和吸附性能上可能略有不同,根据具体应用需求选择合适的制备方法。
磷酸法连续生产活性炭的工艺流程1.首先,将原材料木质素粉末与磷酸混合均匀。
Firstly, mix the raw material lignin powder with phosphoric acid evenly.2.然后,将混合物放入炭化炉中进行干馏处理。
Then, put the mixture into the carbonization furnace for dry distillation.3.在炭化炉中,粉末混合物受热分解生成碳化物和其他气体。
In the carbonization furnace, the powdered mixture is heated to decomposition, producing carbide and other gases.4.接着,将产生的气体收集和处理,以回收有用的物质。
Next, collect and process the generated gases to recover useful substances.5.碳化物经过冷却后即可成为活性炭。
Activated carbon is formed after the carbide is cooled.6.这种活性炭可以用于水处理、空气净化和其他环境应用。
This activated carbon can be used for water treatment, air purification, and other environmental applications.7.为了实现连续生产,需要在炭化炉中不断补充原材料和磷酸。
To achieve continuous production, it is necessary to continuously replenish raw materials and phosphoric acid in the carbonization furnace.8.同时,需要控制炭化反应的温度和时间,以确保活性炭的质量稳定。
活性炭的生产工艺木质材料炭化过程发生什么变化?木材、木屑、树根、果核和果壳等木质材料的炭化,是把它放在炭化设备内加热,进行热分解。
在热解过程,发生一系列复杂化学反应,产生很多新生产物,木质材料发生了变化。
根据热分解过程的温度变化和生成产物的情况等特征,炭化过程大体上可分为如下四个阶段。
1. 干燥阶段这个阶段的温度在20—150摄氏度,热解速度非常缓慢,主要是木材中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发,木质材料的化学组成几乎没有变化。
2. 预炭化阶段这个阶段的温度为50—275摄氏度,木质材料热分解反应比较明显,木质材料化学组成开始发生变化,其中不稳定的组分,如半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。
以上两个阶段都要外界供给热量来保证热解温度的上升,所以又称为吸热分解阶段。
3. 炭化阶段这个阶段的温度为75—400摄氏度,在这个阶段中,木质材料急剧地进行热分解,生成大量分解产物。
生成的液体产物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油,生成的气体产物中二氧化碳含量逐渐减少,而甲烷、乙烯等可燃性气体逐渐增多。
这一阶段放出大量反应热,所以又称为放热反应阶段。
4. 煅烧阶段温度上升450—500摄氏度,这个阶段依靠外部供给热量进行木炭的煅烧,排出残留在木炭中的挥发性物质,提高木炭的固定碳含量。
这时生成液体产物已经很少。
应当指出,实际上这四个阶段的界限难以明确划分,由于炭化设备各个部位受热量不同,木质材料的导热系数又较小,因此,设备内木质材料所处的位置不同,甚至大块木材的内部和外部,也可能处于不同热解阶段。
炭化对原料的要求炭化的原料很多,薪材、森林采伐剩余物、森林抚育时消除的杂木、木材加工厂的剩余物,如木屑等都可以进行炭化。
除木屑为粒状,需采用特殊炭化炉炭化外,其他原料多以木段为主,都适合大多数炭化炉或炭窑炭化原料的要求。
炭化原料树种可分为三类:第一类为硬阔叶材,如水青冈、麻栎、苦槠、榆等;第二类为软阔叶材,如杨、柳、椴等;第三类为针叶材,如马尾松、南亚松、湿地松等。
活性炭的工艺流程
《活性炭的制作工艺流程》
活性炭是一种具有高度吸附能力和化学反应性的碳材料,广泛应用于水处理、空气净化、工业生产和医疗领域。
其制作工艺流程主要包括原料筛选、碳化、活化和粉碎等步骤。
首先是原料筛选,活性炭的原料主要来自于天然材料如木质素、褐煤、泥煤以及石油焦等。
在原料筛选过程中,需要选择具有良好孔隙结构和吸附性能的原料,并通过破碎、筛分等方法,将原料进行初步处理。
接下来是碳化,原料通过高温热处理或者化学方法,将有机材料转化为碳质材料。
碳化过程中,需要控制温度和气氛,以确保原料在恰当的条件下生成高质量的活性炭。
然后是活化,碳化后的材料需要经过活化处理,以增加其孔隙结构和表面积,提高吸附能力。
活化方法主要包括物理活化和化学活化两种,其中常用的活化剂包括氢氧化钾和氢氧化钠等。
最后是粉碎,经过活化处理的活性炭需要经过粉碎工艺,将其粉碎成合适的颗粒大小,以便应用于不同领域的产品制造。
综上所述,活性炭的制作工艺流程主要包括原料筛选、碳化、活化和粉碎等步骤。
通过精密的工艺控制和严格的质量管理,可以生产出高品质的活性炭产品,满足各类应用的需求。
活性炭炭化工艺操作规范炭化:成型物料的炭化,是指在较低温度(600℃以下)条件下,物料中煤焦油低分子物质的挥发和煤及沥青的热分解和固化的过程。
炭化是生产活性炭的重要工序之一,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。
炭化质量好坏直接影响下一步活化的操作以及最终活性炭产品的质量。
炭化过程通常包括物料的炭化和炭化尾气处理两部分。
炭化的原理:炭化过程中大部分非炭元素—氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除,而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物。
严格的说,炭化应是在隔绝空气的条件下进行,一般温度在500-600℃左右。
炭化过程:1.干燥阶段这个阶段的温度在20—150摄氏度,热解速度非常缓慢,主要是木材中所含水分依靠外部供给的热量进行蒸发,木质材料的化学组成几乎没有变化。
2.预炭化阶段这个阶段的温度为50—275摄氏度,木质材料热分解反应比较明显,木质材料化学组成开始发生变化,其中不稳定的组分,如半纤维素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物质。
以上两个阶段都要外界供给热量来保证热解温度的上升,所以又称为吸热分解阶段。
3.炭化阶段这个阶段的温度为75—400摄氏度,在这个阶段中,木质材料急剧地进行热分解,生成大量分解产物。
生成的液体产物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油,生成的气体产物中二氧化碳含量逐渐减少,而甲烷、乙烯等可燃性气体逐渐增多。
这一阶段放出大量反应热,所以又称为放热反应阶段。
4.煅烧阶段温度上升450—500摄氏度,这个阶段依靠外部供给热量进行柱状活性炭和粉状活性炭的煅烧,排出残留在活性炭中的挥发性物质,提高活性炭的固定碳含量。
这时生成液体产物已经很少。
应当指出,实际上这四个阶段的界限难以明确划分,由于炭化设备各个部位受热量不同,木质材料的导热系数又较小,因此,设备内木质材料所处的位置不同,甚至大块木材的内部和外部,也可能处于不同热解阶段。
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活性炭成型步骤
料煤的粉碎(200目,95%通过)
磨粉的目的是为了将煤进行预氧化处理,增加其表面积,易于活化。
氧化对煤的炭化及其后生产活性炭的影响是巨大的。
煤的氧化降低了煤受热的流动性,提高了炭化物的微孔容积,煤的预氧化使得制备的炭化料具有极高的微孔,有利于制备优质活性炭。
例如:不进行预氧化而直接活化的太西原料煤,其在930℃活化条件下进行活化试验3小时,I2值在530mg/g左右,而采用预氧化工艺,柱状成型炭化后的颗粒在同等活化条件下进行活化试验反应3小时后,I2值在1000mg/g以上。
物料磨粉过程
物料由提升机送至储料斗,再经振动给料机将物料均匀定量连续地送入主机磨室内进行研磨,粉磨后的粉子被风机气流带走,经选粉机进行分级,符合细度的粉子随气流进入大旋风收集器内,进行分离收集,再经出粉管排出即为成品粉子。
气流再由大旋风收集器上端回风管吸入引风机。
本机整个气流系统是密闭循环的,并且是在负压状态下循环流动的。
在磨室内因被磨物料中有一定的含水量,研磨时产生热量导致磨室内气体蒸发膨胀改变了气流量,以及整机各管道接合处密封不严,外界气体被吸入,使循环气流风量增加。
为此通过调整风机和主机间的排气管来达到气流平衡的目的。
并将多余气体导入布袋除尘器内,把余气带入的微粉收集下来,余气被净化后排出。
官网地址: 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。
目前为止,活性炭依然是性价比最高的多孔材料,
被广泛用于环保领域。