專利名稱:弱粘煤柱狀活性炭的生產(chǎn)方法
本發(fā)明屬于一種煤質(zhì)柱狀活性炭的生產(chǎn)方法。
已知的煤質(zhì)柱狀活性炭是以煤焦油為粘合劑或采用煤加煤瀝青再加其它粘合劑的生產(chǎn)方法。其缺點(diǎn)是煤焦油、煤瀝青在生產(chǎn)過程中都會分解產(chǎn)生3、4苯荓芘等有害物造成嚴(yán)重污染。同時(shí)，采用煤焦油作粘合劑，生產(chǎn)過程中的貯存、配制、輸送都需在加熱條件下進(jìn)行，其熱能消耗大;煤瀝青在粉碎，輸送時(shí)粉塵較大，環(huán)境惡劣，需一系列除塵設(shè)備，使整個(gè)生產(chǎn)工藝，設(shè)備復(fù)雜化，操作條件也較差。
近年來，用弱粘煤生產(chǎn)柱狀活性炭有采用煤瀝青加亞硫酸鹽紙漿廢液或炭黑油作粘合劑。其基本點(diǎn)仍沒有脫離煤加煤瀝青再加其它粘合劑的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的目的是提供一種充分利用弱粘煤自身的粘結(jié)指數(shù)來制備柱狀活性炭的方法。在炭化過程中只依靠煤自身的粘結(jié)作用形成堅(jiān)硬的顆粒和隨著大量揮發(fā)物的逸出產(chǎn)生較多的初孔來獲取強(qiáng)度和吸附性能均優(yōu)良的柱狀活性炭。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的是以弱粘煤為主體，用不含有損害原料煤粘結(jié)指數(shù)、灰份低，雜質(zhì)少的，與煤粉能均勻混合的粘合劑。在不破壞弱粘煤粘結(jié)指數(shù)的條件下經(jīng)成型、干燥、炭化、活化制成弱粘煤柱狀活性炭。其具體方法如下選擇水份小于8%(重量)，揮發(fā)份為25～35%(重量)，灰份小于6%(重量)，粘結(jié)指數(shù)為3～5的優(yōu)質(zhì)弱粘煤為原料，經(jīng)破碎后研磨成煤粉，其粒度不小于180目，篩上物不大于15%(重量)。
本發(fā)明所用的粘合劑可以是水溶性粘合劑，如淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素等。其用量以能使煤粉擠壓成型即可;可以是煤粉與粘合劑之比為100比4～8(固體重量比);粘合劑的濃度可控制在1～2.5%(重量)。
煤粉與粘合劑混合均勻后送入螺旋擠壓機(jī)擠壓成型，根據(jù)活性炭的粒度，控制成型時(shí)?？字睆綖?～6mm。
擠壓成型后，送入烘干爐或自然干燥?？刂坪娓蔂t中的干燥溫度在150℃以下，干燥后的水份小于15%(重量)干燥過程中，要避免煤被氧化，保持煤的粘結(jié)指數(shù)不變。
干燥后送入回轉(zhuǎn)炭化爐中進(jìn)行炭化，炭化時(shí)爐溫可以是進(jìn)料端為200～300℃，中部為450～550℃，出料端溫度為625～675℃，在爐內(nèi)流動時(shí)間為30～40分鐘。炭化過程中需控制粘結(jié)情況，使炭化后的強(qiáng)度(用球磨法)大于90%(重量)，揮發(fā)份小于15%(重量)，水容量30～40%(重量)，堆積重不小于600克/立方。
炭化后送入活化爐中，在850～950℃溫度下通入過熱蒸汽或二氧化碳。根據(jù)不同爐型及活性炭的不同用途控制活化速度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是完全脫離了用煤焦油或煤瀝青生產(chǎn)柱狀活性炭的方法，工藝簡便，減少了環(huán)境污染，節(jié)約熱能，降低成本。同時(shí)，克服了本技術(shù)領(lǐng)域：
認(rèn)為只能用煤焦油或煤瀝青才能保證煤質(zhì)成型活性炭強(qiáng)度的技術(shù)偏見。
本發(fā)明與國內(nèi)煤質(zhì)柱狀活性炭主要質(zhì)量指標(biāo)對比如下
本發(fā)明的實(shí)施例是例1用玉米淀粉作煤粉成型時(shí)的粘合劑制備φ3.0mm的柱狀活性炭取粒度為180目。篩上物小于15%的弱粘煤粉100份。另取5份玉米淀粉加38份水調(diào)勻，在攪拌下加熱制成糊狀物加入100份弱粘煤中，攪拌混合均勻后，在?？诪棣?mm的螺旋擠壓機(jī)上擠壓成型，烘干或自然干燥到水份在15%以下，在爐溫300℃時(shí)，加入炭化爐內(nèi)30分鐘升溫至650℃，在650℃下出爐，出爐后加入活化爐內(nèi)，隔絕空氣于900℃通入水蒸汽，活化時(shí)炭、水之比為1比3(重量比)，活化5小時(shí)后即得φ3.0mm的柱狀活性炭，其主要質(zhì)量指標(biāo)是苯吸附%(重量) 42碘值mg/g 987強(qiáng)度% 95
例2用薯類淀粉作煤粉成型時(shí)的粘合劑制備φ1.5mm的柱狀活性炭;
取實(shí)施例1同樣煤粉100份與薯類淀粉糊(淀粉與水之比為5比38加熱成糊狀)混合均勻在?？诪棣?.0mm的螺旋擠壓機(jī)上擠壓成型。按實(shí)施例1的工藝條件進(jìn)行干燥，炭化?；罨玫溅?.5mm的柱狀活性炭，其主要質(zhì)量指標(biāo)是苯吸附%(重量) 32碘值mg/g 954強(qiáng)度% 85例3用聚乙烯醇作煤粉成型時(shí)的粘合劑制備φ3.0mm的柱狀活性炭取實(shí)施例1同樣煤粉100份與聚乙烯醇水溶液(聚乙烯醇8份，水32份加熱溶解)混合均勻。在模孔為4mm的螺旋擠壓機(jī)上擠壓成型，按實(shí)施例1的工藝條件進(jìn)行干燥，炭化時(shí)40分鐘升溫至650℃于900℃活化3小時(shí)，得到φ3.0mm的柱狀活性炭。其主要質(zhì)量指標(biāo)是苯吸附% 30碘值mg/g 910強(qiáng)度% 91例4用羧甲基纖維素作煤粉成型時(shí)的粘合劑制備φ3.0mm的柱狀活性炭取實(shí)施例1同樣煤100份與3份羧甲基纖維素35份水均勻混合用4mm?？讛D壓成型。按實(shí)施例1的工藝條件干燥，碳化時(shí)，35分鐘升溫至650℃，于900℃活化4小時(shí)得到φ3.0mm的柱狀活性炭，其主要質(zhì)量指標(biāo)是苯吸附% 31碘值mg/g 914強(qiáng)度% 9權(quán)利要求
1.一種用粘合劑使煤粉成型，經(jīng)干燥、炭化、活化制成柱狀活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于以弱粘煤為主體，用不含有損害原料煤粘結(jié)指數(shù)，灰份低、雜質(zhì)少的，與煤粉能均勻混合的粘合劑，在不破壞弱粘煤粘結(jié)指數(shù)的條件下經(jīng)干燥、炭化、活化制成弱粘煤柱狀活性炭的生產(chǎn)方法。
2.按權(quán)利要求
1所述的弱粘煤柱狀活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于所用的粘合劑可以是水溶性粘合劑，如淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纖維素。其用量以能使煤粉擠壓成型即可;可以是煤粉與粘合劑之比為100比4～8(固體重量比);粘合劑的濃度可控制在1～2.5%(重量)。
3.按權(quán)利要求
1或2所述的弱粘煤柱狀活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于選擇水份小于8%(重量)，揮發(fā)份為25～35%(重量)，灰份小于6%(重量)，粘結(jié)指數(shù)為3～5的弱粘煤為原料，經(jīng)破碎后研磨成煤粉，其粒度不小于180目，篩上物不大于15%(重量)。
4.按權(quán)利要求
1或2所述的弱粘煤柱狀活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于干燥可以是烘干爐或自然干燥，其干燥溫度控制在150℃以下，干燥后的水份小于15%(重量)。
5.按權(quán)利要求
1或2所述的弱粘煤柱狀活性炭的生產(chǎn)方法，其特征在于炭化時(shí)爐溫可以是進(jìn)料端為200～300℃，中部為450～550℃，出料端溫度為625～675℃，在爐內(nèi)流動時(shí)間為30～40分鐘。
專利摘要
一種以弱粘煤為主體的柱狀活性炭的生產(chǎn)方法，其特點(diǎn)是不用煤焦油或煤瀝青作粘合劑，而是通過炭化過程自身的粘結(jié)形成堅(jiān)硬的顆粒和較多的初孔制取具有較高強(qiáng)度和優(yōu)良吸附性能的柱狀活性炭。這種柱狀活性炭的生產(chǎn)方法，可減少環(huán)境污染，節(jié)約熱能，降低成本。
文檔編號C01B31/08GK86107847SQ86107847
公開日1988年6月1日 申請日期1986年11月18日
發(fā)明者劉福 申請人:山西省大同市云光化工廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan