本发明专利技术是一种化学法生产活性炭的新方法，用以解决氯化锌法存在的污染环境、成本高的问题，它主要对氯化锌法做了如下改进：用氯化钙取代氯化锌作化学活化剂，选取了适当的活化温度和保温时间，采用了洗除骨架氯化钙的工艺。本发明专利技术主要用于改造现有氯化锌法活性炭厂或新建活性炭厂，以消除污染，降低生产成本。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种化学法活性炭制造方法，特别是一种用氯化钙（CaCl2）作活化剂的活性炭工业生产方法。化学活性炭工业生产，过去和现在国内外都普遍采用氯化锌（ZnCl2）法。其生产方法如南京林产工业学院主编“木材热解工艺学”第六章：“化学药品活化法生产活性炭”所述。它是将含炭物在ZnCl2溶液中浸渍后，在适当的温度下，经过炭化活化与回收化学药品、酸处理、漂洗、粉碎、脱水、烘干等工序制取活性炭的一种方法。此法产品质量好而稳定，收率高，容易形成大生产能力，但ZnCl2耗量大且原料紧，因而成本高，尤其是生产中泄放大量氯化氢，严重污染环境，日益为环境保护和治理所不容。由于氯化钙化学性质非常稳定，在1600℃以下不分解，无毒，不污染环境，价格低廉，取代氯化锌作活化剂可以克服污染问题，因而国内外都在致力研究，此法在一些文献中（如美国J·W·哈斯勒著“活性炭净化”，中国建筑工业出版社出版，1980年4月第一版163页“用金属氯化物碳化”）也会提到，但至今还未见在工业生产活性炭中，成功应用CaCl2作活化剂的方法。本专利技术的目的就是提供一种既能克服上述ZnCl2法的缺点，又能应用于工业生产的化学法活性炭生产方法。-->本专利技术的目的可以通过下述技术方案来达到。采用如附图所示工艺流程，包括含炭物筛选、CaCl2（氯化钙）溶液配制、含炭物的浸渍淘洗、炭化、活化，回收CaCl2、洗除骨架CaCl2、酸处理、漂洗、粉碎、脱水、干燥等工序，其特征在于：1.在工业生产活性炭中用CaCl2作活化剂，2.活化温度选择在700℃～1000℃范围并保温10小时以上，3.洗除活化料中的骨架CaCl2。上述技术方案的活化机理是：饱浸了CaCl2的含炭物，当温度升至一定高度时，由于CaCl2的熔、电离和强烈的吸水作用、芳香缩合作用而不使含炭物塑化、低分子化进而催化脱水，并形成缩紧的乱层微晶结构的炭。在这复杂的物理化学过程中，CaCl2同时又呈均匀分布的骨架支撑在新生的炭体里面。新生的乱层微晶结构的炭，以它新生的鍵力与CaCl2顽固地结合在一起，大约相当于炭体15%的骨架CaCl2由于和炭体的这种结合变成即使强酸、强碱也难溶的CaCl2，本方案的技术关鍵也就在于洗除骨架CaCl2。在本专利技术中，洗除骨架采用经过特殊处理，去除了Ca++、Cl-的清水，这种特殊水称为处理水，对处理水的要求是Ca++＜0.01%，Cl＜0.01%、CO--≥0.5%。处理水的制造在一普通硅酸盐水泥池内间歇进行。操作时在池内注存适量的待处理清水，通入蒸汽使水温保持在60℃以上。将10%Na2CO3液搅拌加入至水液刚显弱碱性，再将5%Ba（NO3）2-->液少量搅拌加入至池液碱性刚刚消失，然后加入少量10%H2SO4液至池液，取小样煮沸后经10%的BaCl2液滴入至刚能发现有白色BaSO4沉淀，再加入0.5%AgNO3液至池液，取小样经过滤用0.5%AgNO3液检查无浑浊现象时再往池液里补加相当于池液量1%左右Na2CO3以使水液呈微碱性为止，将沉淀物分离后即为符合要求的处理水。本专利技术的优点是不污染环境，生产成本比ZnCl2法小，产品性能全面，一炭多用，针对范围宽，质量优于部标（林业部标准LY216-79），以一级品为例，本方法生产的活性炭，脱色力A法焦糖色100～120%，亚甲兰（ml）14～18。附图说明：1-含炭物筛选。 9-中检2-CaCl2溶液配制10-酸处理3-含炭物浸渍、淘洗 11-漂洗4-炭化 12-成品检验5-活化 13-粉碎6-回收CaCl214-脱水7-洗除骨架CaCl215-干燥8-漂洗-->下面结合实例对本专利技术做进一步描述。本例的含炭物是木屑，对各原、配料的要求如下列各表：1.木屑规格要求项目 工艺要求 备注品种 杉木屑松木屑、各种杂木粒度 6～60目纯度 不含板皮、木块、泥、沙、石、铁屑、钉等2.氯化钙、工业氯化钙无论CaCl2或CaCl2·2H2O两种形式均可，其质量要求为：氯化钙质量要求指标名称 含量% 备注氯化钙CaCl2·2H2O≥69～70.5二水氯化钙形式氯化钙CaCl2-≥96无水氯化钙氯化物（以NaCl计）- ≤2镁及碱金属（以SO--4计）≤13.盐酸、工业盐酸其质量要求为：指标名称 含量% 备注盐酸（HCl）- ≥28 ＜28%也可用重金属 ≤0.005铁盐- ≤0.02硫酸盐（以SO--4计）≤0.1-->4.纯碱、本工艺使用特种工业纯碱质量标准指标名称 含量% 备注Na2CO3-≥98.5≤98%也可用NaCl- ≤1.0鉄盐（以Fe2O3计）0.01水不溶物- ≤0.15硫酸盐（以Na2SO4计）≤0.085.硝酸钡质量要求指标名称 含量% 备注Ba（NO3）2-≥99氯化物- ≤0.015硫酸盐- ≤0.056.硫酸、质量要求指标名称 含量% 备注H2SO4-≥95小于95%也可用氯化物（Cl）- ≤0.001铵盐（NH4）-≤0.001重金属（以Pb计）- ≤0.001铁（Fe）- ≤0.001-->7.硝酸银、工业硝酸盐指标名称 含量% 备注AgNO3-≥99.5≤99.5也可用硫酸盐（SO4）-≤0.005铜（Cu）- ≤0.001铅（Pb）- ≤0.0018.处理水、洗除骨架CaCl2工序、水质须经特殊处理，符合以下标准：指标名称 含量% 备注Ca++-≤0.001Cl--≤0.001SO--4-≤0.01CO--3-≥0.51.木屑筛选：在配有磁铁的振动筛中进行2.CaCl2溶液的配制：将CaCl2在80℃以上的水中溶解，要求50Be/80℃左右，PH值4-6。3.浸渍、淘洗：将木屑在耐酸水泥池中用CaCl2溶液浸渍淘洗，浸渍时间不得低于8小时，这种经浸渍的料称“钙屑料”。4.炭化.将钙屑料在炭化炉中炭化，要求炉温在700℃左右，料温400℃左右。当炭化料呈暗红色时即可出料。-->5.活化：在用耐火泥烧制的活化罐中进行，最佳活化温度选在850℃～900℃，最佳保温时间为24～30小时。从活化料中取小样，经洗除骨架CaCl2、酸煮、漂洗处理后，测定其脱亚甲兰、焦糖的能力和灼烧残渣（灰分）的高低，要求亚甲兰为14～17ml，焦糖为100～120%，灰分为2～4%。6.回收活化料中的CaCl2，回收方法与ZnCl2法相同。7.洗除骨架CaCl2：将经多次回收工序后的活化料投入此工序，先用清水洗滤，待检查滤液Cl-浓度与注入清水的Cl-浓度相等时，再将清水换为“处理水”，水温保持在80℃以上，继续过滤洗除，直至检查洗液的Cl-与注入处理水中的Cl-相等时为止。8.将洗除骨架CaCl2后的活化料投入后续酸处理、漂洗、粉碎、干燥等常规工序，这些是ZnCl2法已有技术，不赘述。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种化学法生产活性炭的方法，包括用活化剂溶液浸渍含炭物、炭化、活化、回收、酸处理、漂洗、干燥、粉碎等工序，其特征是：（１）用ＣａＣｌ↓［２］作工业生产活性炭的活化剂，（２）活化温度控制在７００℃～１０００℃，并保温１０小时以上，（３）用除掉Ｃａ↑［＋＋］、Ｃｌ↑［－］的清水制成的处理水洗除骨架ＣａＣｌ↓［２］。
【技术特征摘要】
1、一种化学法生产活性炭的方法，包括用活化剂溶液浸渍含炭物、炭化、活化、回收、酸处理、漂洗、干燥、粉碎等工序，其特征是：(1)用CaCl2作工业生产活性炭的活化剂，(2)活化温度控制在700℃～1000℃，并保温10小时以上，(3)用除掉Ca++、Cl-的清水制成的处理水洗除骨架CaC...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，
申请(专利权)人：张志强，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]
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