[发明专利]高质量低成本的活性炭生产

说明书

1、技术领域

本发明属活性炭生产，用桑枝为原料，ZnCl₂为活化剂，在一定的工艺条件下生产出高质量活性炭。用高压静电回收ZnCl₂气体，回收率达到99％，从而大大降低了生产成本。

2、技术背景

ZnCl₂法的活性炭具有发达的孔隙，同H₃PO₄法活性炭比较其孔结构更好，灰份低，在一些制药制糖行业等应用效果比H₃PO₄法活性炭好。但是生产出1顿活性炭就有300公斤左右的ZnCl₂气体排放出来，严重的污染了环境。故目前国内只有少量的厂家生产ZnCl₂法活性炭，还有因主要生产原料木屑的减少，国内外市场需求量的加大，国内国际市场都出现了求大于供的局面，这种供需矛盾随着社会的发展将会越来越大。用桑枝生产活性炭是解决活性炭原料紧张的措施之一。以桑枝为原料生产活性炭已有报道，其方法是ZnCl₂为活化剂，添加CaCl₂、MgCl₂用低温活化，这种方法生产的活性炭，其产品质量不够理想。本发明采用高温活化，通过试验选出最佳工艺条件，使制备出的活性炭具有高的吸附性能并含灰分低。同时用改进后的高压静电回收设备，回收生产中的ZnCl₂气体，再用于生产，这样即解决了污染又使生产成本下降。本发明高压静电回收ZnCl₂设备，是采用我院80年代已在活性炭厂作了生产性中试的设备，对其关键技术进行了改进。

3、发明内容

生产工艺：

见说明书附图。

附图说明：图1是高质量低成本的活性炭生产工艺流程图。

原料除桑枝外可以是木屑、糠醛渣等。经试验选出的最佳工艺条件：桑枝粉碎为6—40目，用48°Be′ZnCl₂液浸渍8—16小时，放入回转炉中进行碳活化30—40分钟，活化温度600～800℃，用水回收活化料中的ZnCl₂，用高压静电设备回收排放的ZnCl₂气体，然后将料加10％的HCl煮30分钟后再用水洗到PH为5—6，烘干，粉碎即为产品。

高压静电回收设备采用立式管状，用锆棒作电晕电极(阴极)、玻璃钢管作阳极，电压4900V、回收气体在管内流速<1m/s、锌回收率98％以上，改进后的设备把绝缘的高压瓷瓶部分的气封绝缘箱，用气体进行气封，并不定期的关闭高压静电设备电源，用水冲洗后，用瞬间高温干燥。

4、实施方法

实施例1：取桑木屑30g加48°Be′的ZnCl₂液浸渍8小时后，放入转炉碳活化40分钟，活化温度600—800℃，然后用水回收活化料中的ZnCl₂，用10％HCl液酸煮、水洗到PH为5—6、烘干、粉碎得到成品。

对照例1—1：取木屑30g加48°Be′的ZnCl₂液浸渍8小时后，放入转炉碳活化40分钟，活化温度600—800℃，然后用水回收活化料中的ZnCl₂，用10％HCl液酸煮、水洗到PH5—6、烘干、粉碎得到成品。

对照例1—2：取桑木屑30g，加48°Be′的ZnCl₂液和5—10g CaCl₂、MgCl₂浸化料中的ZnCl₂，用10％HCl液酸煮、水洗到PH为5—6、烘干、粉碎得到成品。

实施例2：在ZnCl₂法活性炭生产设备的转炉排气处接入特制的高压静电回收设备，调节电压达4900伏，回收的废气通入高压静电装置后到回收池。回收的氯化锌浓度为32°Be′，回收率达99％，排气口基本无烟。将回收池的ZnCl₂液浓缩到48°Be′，然后照实例1制备活性炭。制备出的活性炭达到国家一级炭的标准。

对照例2：在ZnCl₂活性炭生产中，转炉后不加高压静电回收设备，废气直接从烟道排除，有大量的烟雾和ZnCl₂气体排放。

表一    活性炭质量对比

表二  高压静电回收ZnCl₂经济效益

              生产1吨活性炭