适于高温环境使用的活性炭的制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及活性炭领域，具体涉及一种适于高温环境使用的活性炭的制备工艺，包括以下步骤：发酵处理；原料与茶多酚、腰果壳油摩擦粉混合加热；喷爆膨化；碱化；干燥；炭化；活化。本发明专利技术炭化后对炭化料进行渗氮处理，使得活性炭硬度大大提高、弱化碳原子间结合力度，帮助增加炭化料的疏松度，而且本发明专利技术的活化温度较低，更节省能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及活性炭领域，具体涉及一种适于高温环境使用的活性炭的制备工艺。
技术介绍
活性炭。是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分；灰分在活性碳中易造成二次污染。活性炭在元素组成方面，80％-90％以上由碳组成，这也是活性炭为疏水性吸附剂的原因。活性炭中除了碳元素外，还包含有两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分，几种活性炭的元素组成。随着活性炭行业的不断发展，越来越多的行业和企业运用到了活性炭，也有一些企业进入了活性炭行业。活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中，在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中，巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成，而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的，活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用，这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。活性炭是由含炭为主的物质作原料，经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔，具有巨大无比的表面积，能有效地去除色度、臭味，可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物，包含某些有毒的重金属。高温环境下活性炭的吸附能力会大大降低，这样就影响了活性炭的使用效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种适于高温环境使用的活性炭的制备工艺，炭化后对炭化料进行渗氮处理，使得活性炭硬度大大提高、弱化碳原子间结合力度，帮助增加炭化料的疏松度，而且本专利技术的活化温度较低，更节省能源。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种适于高温环境使用的活性炭的制备工艺，包括以下步骤：(1)将原料破碎成块然后与热的白酒酒糟混合并向混合物内喷洒乳糖液，同时向混合料内投入酵母菌，然后将混合物密封发酵，将发酵后的原料破碎成200-500目的颗粒状；(2)将发酵处理后的原料与原料质量1％茶多酚、1％腰果壳油摩擦粉混合，混合料在氧气占比为28％-30％的气体中加热至80-90℃，加热过程中不断搅动混合料，加热30分钟后结束；(3)将混合料投入喷爆机内进行喷爆膨化；(4)将膨化后的混合料置于碱性氛围中碱化10-30分钟；(5)将碱化后的混合料进行干燥处理，干燥温度为60-80℃，干燥1小时；(6)将混合料放置到炉车上并将炉车推到炭化炉内进行炭化；(7)将炭化后的炭化料用400-450℃的氮气喷吹30分钟，再除杂，然后将混合料送入活化炉内活化，用水蒸汽进行活化，第一阶段活化温度为700℃-800℃，活化时间为2小时，期间每隔半小时切断水蒸气供应并向活化炉内通入空气，空气通入时间为30秒；第一阶段活化结束将温度降低至500℃-600℃，半小时后将温度升高至800℃-850℃进行第二阶段活化，第二阶段活化时间为6小时；(8)活化后获得的物料即为活性炭成品。步骤(1)中所述原料是煤粉，也可以是果壳、木屑、木材，也可以是废活性炭。步骤(2)中所述气体除了氧气外还含有氮气、氩气。步骤(4)中碱性氛围由质量百分比为1％氯化钠、1％氯化钾98％水混合蒸煮产生碱性蒸汽。步骤(6)中炭化过程为：将炭化炉温度升至500℃-600℃，炭化转速30转/分钟，使原料开始炭化；炭化过程中，先将产生的炭化废气通至喷淋塔去除炭化废气中含有的水蒸气，然后再将废气通至多管净化塔进行净化。步骤(7)中活化结束后对活性炭进行余热回收利用。本专利技术的有益效果是：本专利技术炭化后对炭化料进行渗氮处理，使得活性炭硬度大大提高、弱化碳原子间结合力度，帮助增加炭化料的疏松度，而且本专利技术的活化温度较低，更节省能源。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。实施例1一种适于高温环境使用的活性炭的制备工艺，包括以下步骤：(1)将原料破碎成块然后与热的白酒酒糟混合并向混合物内喷洒乳糖液，同时向混合料内投入酵母菌，然后将混合物密封发酵，将发酵后的原料破碎成200-500目的颗粒状，原料是煤粉；(2)将发酵处理后的原料与原料质量1％茶多酚、1％腰果壳油摩擦粉混合，混合料在氧气占比为29％、余量为氮气、氩气的气体中加热至85℃，加热过程中不断搅动混合料，加热30分钟后结束；(3)将混合料投入喷爆机内进行喷爆膨化；(4)将膨化后的混合料置于碱性氛围中碱化10-30分钟，碱性氛围由质量百分比为1％氯化钠、1％氯化钾98％水混合蒸煮产生碱性蒸汽；(5)将碱化后的混合料进行干燥处理，干燥温度为70℃，干燥1小时；(6)将混合料放置到炉车上并将炉车推到炭化炉内进行炭化，炭化过程为：将炭化炉温度升至550℃，炭化转速30转/分钟，使原料开始炭化；炭化过程中，先将产生的炭化废气通至喷淋塔去除炭化废气中含有的水蒸气，然后再将废气通至多管净化塔进行净化；(7)将炭化后的炭化料用420℃的氮气喷吹30分钟，再除杂，然后将混合料送入活化炉内活化，用水蒸汽进行活化，第一阶段活化温度为750℃，活化时间为2小时，期间每隔半小时切断水蒸气供应并向活化炉内通入空气，空气通入时间为30秒；第一阶段活化结束将温度降低至550℃，半小时后将温度升高至820℃进行第二阶段活化，第二阶段活化时间为6小时，活化结束后对活性炭进行余热回收利用；(8)活化后获得的物料即为活性炭成品。实施例2一种适于高温环境使用的活性炭的制备工艺，包括以下步骤：(1)将原料破碎成块然后与热的白酒酒糟混合并向混合物内喷洒乳糖液，同时向混合料内投入酵母菌，然后将混合物密封发酵，将发酵后的原料破碎成200-500目的颗粒状；原料是果壳、木屑混合物；(2)将发酵处理后的原料与原料质量1％茶多酚、1％腰果壳油摩擦粉混合，混合料在氧气占比为28％、余量为氮气、氩气的气体中加热至80℃，加热过程中不断搅动混合料，加热30分钟后结束；(3)将混合料投入喷爆机内进行喷爆膨化；(4)将膨化后的混合料置于碱性氛围中碱化10-30分钟；碱性氛围由质量百分比为1％氯化钠、1％氯化钾98％水混合蒸煮产生碱性蒸汽(5)将碱化后的混合料进行干燥处理，干燥温度为60℃，干燥1小时；(6)将混合料放置到炉车上并将炉车推到炭化炉内进行炭化，炭化过程为：将炭化炉温度升至500℃，炭化转速30转/分钟，使原料开始炭化；炭化过程中，先将产生的炭化废气通至喷淋塔去除炭化废气中含有的水蒸气，然后再将废气通至多管净化塔进行净化；(7)将炭化后的炭化料用400℃的氮气喷吹30分钟，再除杂，然后将混合料送入活化炉内活化，用水蒸汽进行活化，第一阶段活化温度为700℃，活化时间为2小时，期间每隔半小时切断水蒸气供应并向活化炉内通入空气，空气通入时间为30秒；第一阶段活本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于高温环境使用的活性炭的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将原料破碎成块然后与热的白酒酒糟混合并向混合物内喷洒乳糖液，同时向混合料内投入酵母菌，然后将混合物密封发酵，将发酵后的原料破碎成200‑500目的颗粒状；(2)将发酵处理后的原料与原料质量1％茶多酚、1％腰果壳油摩擦粉混合，混合料在氧气占比为28％‑30％的气体中加热至80‑90℃，加热过程中不断搅动混合料，加热30分钟后结束；(3)将混合料投入喷爆机内进行喷爆膨化；(4)将膨化后的混合料置于碱性氛围中碱化10‑30分钟；(5)将碱化后的混合料进行干燥处理，干燥温度为60‑80℃，干燥1小时；(6)将混合料放置到炉车上并将炉车推到炭化炉内进行炭化；(7)将炭化后的炭化料用400‑450℃的氮气喷吹30分钟，再除杂，然后将混合料送入活化炉内活化，用水蒸汽进行活化，第一阶段活化温度为700℃‑800℃，活化时间为2小时，期间每隔半小时切断水蒸气供应并向活化炉内通入空气，空气通入时间为30秒；第一阶段活化结束将温度降低至500℃‑600℃，半小时后将温度升高至800℃‑850℃进行第二阶段活化，第二阶段活化时间为6小时；(8)活化后获得的物料即为活性炭成品。...

【技术特征摘要】
1.一种适于高温环境使用的活性炭的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：(1)将原料破碎成块然后与热的白酒酒糟混合并向混合物内喷洒乳糖液，同时向混合料内投入酵母菌，然后将混合物密封发酵，将发酵后的原料破碎成200-500目的颗粒状；(2)将发酵处理后的原料与原料质量1％茶多酚、1％腰果壳油摩擦粉混合，混合料在氧气占比为28％-30％的气体中加热至80-90℃，加热过程中不断搅动混合料，加热30分钟后结束；(3)将混合料投入喷爆机内进行喷爆膨化；(4)将膨化后的混合料置于碱性氛围中碱化10-30分钟；(5)将碱化后的混合料进行干燥处理，干燥温度为60-80℃，干燥1小时；(6)将混合料放置到炉车上并将炉车推到炭化炉内进行炭化；(7)将炭化后的炭化料用400-450℃的氮气喷吹30分钟，再除杂，然后将混合料送入活化炉内活化，用水蒸汽进行活化，第一阶段活化温度为700℃-800℃，活化时间为2小时，期间每隔半小时切断水蒸气供应并向活化炉内通入空气，空气通入时间为30秒；第一阶段活化结束将温度降低至500℃-600℃，半...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪闪松，
申请(专利权)人：东至县森茂炭业有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34