活性炭生产工艺简介优秀课件.ppt

活性炭专业生产工艺流程活性炭的应用及发展过程回顾世界活性炭的发展历史，有两个主要的事件推动了活性炭事业的发展，一是第一次世界大战化学武器的应用；二是1927年发生在美国芝加哥自来水厂的饮用水恶臭事件。1914年欧洲爆发了第一次世界大战，1915年4月22日，德国军队在欧洲战场伊普番河上使用了毒气；5月18日，在华沙附近的拉夫卡河又向俄国军队施放了毒气。1915年德军在比利时对毫无准备的英法联军使用6000个钢瓶施放化学毒气氯气18万公斤，造成士兵伤15000余人，其中约5000人丧生。有“矛”必然会发明“盾”，有化学毒气必然会发明防毒武器。两个星期后，军事科学家就发明了防护氯气武器，他们给前线的每个士兵发了一种特殊的口罩，这种口罩里有用硫代硫酸钠和碳酸钠溶液浸过的棉花。这两种药品都有除氯的功能，能起到防护的作用。但是如果敌方改用第二种毒气，这种口罩就无用武之地了。事实也是如此。此后不到一年，双方已经用过几十种不同的化学毒气，包括人们现今熟知的介子毒气及氢氰化合物。因此人们一直在寻找一种能使任何毒气都失去毒性的物质才好。这种百灵的解毒剂在1915年才被科学家找到，它就是活性炭。到1917年，交战双方的防毒面具里都装上了活性炭，毒气对交战士兵的危害程度就大大降低了。第二次世界大战中德国首次利用介子气引发了毒气战争，人们就开始寻求避免受到毒气侵害的方法，而活性炭正是因为其能高效防止毒气的侵害，被广泛应用于战争。这样就刺激了世界各国对活性炭的研究和生产。1927年美国芝加哥自来水厂发生了广大居民难以接受的自来水恶臭事件。这是由于原水中苯酚和消毒用的氯发生异臭所致。后来，德国等地的自来水厂也发生了同样的事件，而这些事件都是用活性炭处理解决的。从此以后，环境保护日益受到重视，政府的法令也日趋严格，不仅在净水方面，在其他领域也得到广泛应用，由此，活性炭进入全面发展阶段。50年代以前,我们国家还没有活性炭的加工企业，每年进口30-50t；50年代到1981年，国产活性炭开始上市，特别是1966年，从苏联引进斯列普活化炉后有了规模化生产，国内生产能力逐步提升至10000t/a；80年代末期到90年代末期，进入改革开放以后，国内开始建设大量的活性炭厂，其规模也飞速发展，生产能力逐步从10万t/a发展到12万t/a；2000年到2008年，生产能力持续增长，现已达到每年20余万t。生产煤质活性炭的原料种类生产工艺流程活性炭生产工艺流程图8活性炭分公司二分区工艺流程图原料原料煤的要求配煤②配煤原理活性炭制造主要是依据挥发份--粘结性指标的配煤基本概念进行配煤，一般要求配合煤的挥发份在25%-30%这个范围内，特征指数为3-5，根据活性炭特性要求改变单种煤在配合煤中的配合比例。总之，配煤是改善活性炭产品孔结构，提高活性炭产品吸附性能的一种好方法。但如何配煤，应因地制宜，应根据活性炭产品孔结构及吸附性能的要求，确定配煤的煤种和配煤的比例，切不可盲目照搬，否则不会达到提高活性炭性能，降低生产成本的目的。需要指出的是配煤技术难以大幅度提高活性炭的吸附性能，只能在一定范围内改善活性炭的吸附性能，降低生产成本。如果生产高吸附性能的活性炭产品，应采用催化活化，煤岩分析等先进的新技术。黏合剂的要求原料煤的粉碎（200目，95%通过）物料磨粉过程混捏挤压成型炭化炭化主要目的炭化温度炭化温度对炭化料初始孔隙的形成影响很大，按照炭化过程中温度的影响，太西煤质的炭化料炭化的升温速度应控制在15-20℃/min范围内。高升温速率能使物料析出更多的焦油和煤气，降低炭化料产率。降低升温速率时，物料在低温区受热时间长，热解反应的选择性较强，初期热解使物料分子中较弱的键断开，发生了平行的和顺序的热缩聚反应，形成具有较高热稳定性的结构，从而减少高温热解析出物的挥发分产率，获得更高的固体炭化产物（即炭化料）产率。（我们平时说的炭化温度是指转炉的中部温度，但中部温度并不是炭化最终温度。炭化最终温度实际是出料口的温度，这个温度最终影响炭化料的质量。）炭化不仅决定最终产品的机械强度等级，还决定最终产品的孔结构特性以及常规吸附性能指标等级。内热式回转炉炭化工艺流程炭化工艺流程活化活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的：第一阶段：开放原来的闭塞孔。即高温下，活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应，将炭化时已经形成但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙打开，将基本微晶表面暴露出来。第二阶段：扩大原有孔隙。在此阶段暴露出来的基本微晶表面上的碳原子与活化气体发生氧化反应被烧失，使得打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展。第三阶段:形成新的孔隙。微晶表面上的碳原子的烧失是不均匀的，同炭层平行方向的烧失速率高于垂直方向，微晶边角和缺陷位置的碳原子即活性位更易与活化气体反应。同时，随着活化反应的不断进