一种水蒸气活化法制备活性炭工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111439752A(43)申请公布日2020.07.24(21)申请号202010253250.1(22)申请日2020.04.02(71)申请人上海动银科技有限公司地址200000上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区芳春路400号1幢3层(72)发明人王凯(74)专利代理机构上海宣宜专利代理事务所(普通合伙)31288代理人陈酩(51)Int.Cl.C01B32/39(2017.01)C01B32/336(2017.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种水蒸气活化法制备活性炭工艺(57)摘要本发明公开了一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，涉及制备活性炭工艺技术领域,包括以下步骤：S1、将生物炭原料依次经过预热罐、活化炉和冷却罐，完成生物炭的预热、活化，以及活性炭的冷却过程；S2、在预热罐中，预热生物炭的热量来自不断流经活化炉后排出的高温烟气，通过间壁式换热对预热罐中的生物炭进行预热；本发明能够实现快速的将生物炭中的挥发分、活性组分与水蒸气反应，水分子能够渗透到生物炭的较深层，与在常压条件下水蒸气无法触及的碳原子发生反应，起到疏通生物炭中的微细孔道的作用，对生物炭内部微孔道能够进行再次疏通、活化，以提高活性炭产品的吸附性能。CN111439752ACN111439752A权利要求书1/2页1.一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于,包括生物炭(1)、物料提升机(2)、料仓(3)、第一半球阀(4)、预热罐(5)、第一盘阀(6)、冷却水套(7)、活化炉(8)、安全阀(9)、压力表(10)、第二盘阀(11)、冷却罐(12)、第二半球阀(13)、活性炭(14)、冷却水塔(15)、水泵(16)、高温热风炉(17)、活化炉上高温烟气出口(18)、预热罐上高温烟气入口(19)、预热罐上烟气出口(20)、引风机(21)、排空口(22)、水蒸气发生器(23)、空气压缩机(24)、气体单向阀(25)、一级换热器(26)、气体混合器(27)、活化尾气出口(28)、软水(29)、二级尾气换热器(30)、压力调节阀(31)、电磁阀(32)，所述活化炉(8)的出口安装有电磁阀与压力调节阀，包括以下步骤：S1、将生物炭(1)原料依次经过预热罐(5)、活化炉(8)和冷却罐(12)，完成生物炭的预热、活化，以及活性炭的冷却过程；S2、在预热罐(5)中，预热生物炭(1)的热量来自不断流经活化炉后排出的高温烟气，通过间壁式换热对预热罐(5)中的生物炭(1)进行预热；S3、活化炉(8)与预热罐(5)、冷却罐(12)连接的两个第一盘阀(6)，在整个活化过程中，保持密封；S4、一定量的空气在空气压缩机(24)作用下加压，并与活化尾气进行换热，高温空气与来自于水蒸气发生器(23)的过热水蒸气混合，进入到活化炉(8)内，作为活化剂；S5、活化炉(8)在负压活化状态时，安装在活化炉(8)出口上的电磁阀开启，在引风机(21)的作用下实现；S6、活化炉(8)在高压活化状态时，安装在活化炉(8)出口上的电磁阀关闭，活化炉(8)内的压力大小，由安装在活化炉(8)出口上的压力调节阀控制；S7、活化炉(8)的尾气出口设有一级换热器(26)和二级尾气换热器(30)，一级换热器(26)用于将活化尾气中的热量传递给压缩空气；二级换热器(30)用于将活化尾气中剩余的热量传递给进入水蒸气发生器的软水。2.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S1中，生物炭(1)在重力作用下依次经过预热罐(5)、活化炉(8)和冷却罐(12)，整个过程为半连续式生产，其中，冷却罐(12)中活性炭(14)的冷却，通过间壁式冷却实现。3.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S2中，高温热风炉(17)提供的高温热风温度在850～1150℃；生物炭(1)在预热罐(5)内的停留时间为30～300min，其离开预热罐(5)的温度为200～600℃。4.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S3中，活化炉与预热罐(5)、冷却罐(12)连接的两个第一盘阀(6)，也可以采用半球阀与其它形式的、能够实现高温高压密封的阀门。5.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S4中，高温压缩空气流量为0.1～2Nm3/kg生物炭；过热水蒸气的温度为150～1000℃，流量为0.1～10kg/kg生物炭，两种介质在气体混合器中进行充分预混合，作为活化剂进入到活化炉中。6.根据权利要求1所述的一种水蒸气活化法制备活性炭工艺，其特征在于，所述步骤S5中，活化炉(8)起始工作处于负压状态时开启的电磁阀，也可以是其它类型