[发明专利]活化料计重生产氯化锌法活性炭

说明书

本发明涉及一种氯化锌法生产活性炭的工艺。

氯化锌法生产活性炭的过程中，影响炭活化的因子很多，如炉温、活化时间、锌屑比、物料含水量、进料量、升温速度、操作条件等。长期以来，生产主要是凭经验来控制各因子的度量，往往在生产过程中，顾及了产品质量，顾不及锌耗，顾了锌耗，又影响了产品质量，经厂家统计一般吨产品锌耗在0.3～0.4吨，不仅造成产品成本升高，而且污染了环境。

本发明的目的在于要提供一种氯化锌法生产活性炭的活化方法，该工艺不仅锌耗少，而且制取的产品质量好。

一般氯化锌法生产活性炭的生产流程中包括：木屑筛选，木屑干燥，氯化锌溶液配制，木屑浸渍，炭化、活化、氯化锌回收、活性炭漂洗、产品烘干等传统工艺步骤，为使产品质量和锌耗两者达到双佳值(即产品达到A法焦糖脱色100％，吨产品锌耗小于0.1吨)，本发明的特征在于：上述工艺中当出炉的活化料重量满足下列数学关系式时，就获得了低锌耗、高质量的活性炭产品，

    D＝Qγ+Qρ(1-n)

    式中：D为出炉活化料达到双佳值时的重量(Kg或g)

          Q为绝干木屑的进料量(Kg或g)

          γ为绝干木屑的活性炭试验得率(％)

          ρ为绝干木屑的锌屑比

          n为氯化锌升温至500℃降温，自身挥发损失率(％)。即在给定条件下，采用控制出炉的活化料的计重办法，获得低锌耗、高质量的活性炭产品。

为了简化公式，便于施工，上式中绝干木屑的锌屑比ρ的可取值介于2.8～3.5之间，绝干木屑活性炭平均得率γ在0.39～0.46之间，由于在炭化、活化过程中，氯化锌自身挥发损失率n在0.0027左右，对于小量级原料，n值可简略不计，则上式可简化为：D≈(γ+ρ)Q。

从理论上说：一.氯化锌与木屑共热在活化过程中氯化锌并无化学变化的得失关系，仅在物料活化过程中起到促进炭微孔结构变化的催化作用，并且氯化锌在受热过程中会挥发去少量氯化锌气体；二.氯化锌在活化温度下对成炭后的炭素不发生活化作用，也无化和、分解、取代等变化；三.成熟的活化料，只有氯化锌和活性炭两组份。可见活化过程实质上是木质添加了活化剂的炭化过程。在此过程中，根据物料衡算原理，要使木屑Q活化，达到锌耗最低值时的出炉活化料重量D，应等于或接近于加入的活化剂重量Qρ，和所产生的活性炭重量Qγ之和，减去活化剂(氯化锌)自身受热挥发的损失Qρn，即D＝Qγ+Qρ(1-n)。只要控制好，就可掌握其活化料的成熟程度，使活性炭质量和锌耗两者处于双佳值(即焦糖脱色100％，吨产品锌耗小于0.1吨)。当出炉的活化料重量大于D值时，说明木屑尚未完全炭化、活化；若出炉的活化料重量小于D值时，说明木屑炭化、活化时间过长、温度过高；只有出炉的活化料重量等于或约等于D值时，才表示制得了质量好，锌耗低的活化炭。

与传统的凭经验控制氯化锌法生产活性炭工艺相比，本发明具有量化控制产品质量及锌耗，重复性强，误差少等优点。

本发明实施例统计表如下：

            用出炉活化料计重法生产氯化锌法活性炭试验表

 序  号木屑  (g) 绝干 木屑 (g)氯化锌   (g) 锌屑比   D值 出  炉 活化料  (g)  产品  脱色  (％) 锌耗  (％) 产品重    (g)    备   注 1 20 17.6 58.1 3.301  65.84 65.2  100 5.3  7.5  ρ采用试验平均数0.44 2 25 22 75.3 3.422  84.96 84.2  100 5.3  9.4 3 50 43.5 150.6 3.462  169.73 169  100 2.1  18.8 4 100 87 290.5 3.339  328.7 326  100 5.3  37.5 5 120 104.4 352.8 3.379  398.7 399.2  100 3.3  48