[发明专利]一种磷酸法生产大孔活性炭生产流水线

说明书

本发明公开了一种磷酸法生产大孔活性炭生产流水线，其包括：物料粗筛选系统；物料干燥系统；物料精筛选系统；物料混合搅拌系统；物料低温加热加压系统；物料保温酸化系统；物料转炉中温加热酸化系统；物料高温炭化系统；炭化料电热保温活化系统；半成品回收系统；半成品离心脱水系统；半成品干燥系统；半成品粉碎系统；产品包装系统；环保治理系统；本发明能够利用化学法连续生产大孔活性炭，具有磷酸消耗低、产品孔径大、产品过滤速度快、产品脱色、吸附能力强、自动化程度高的优点。

技术领域

本发明属于一种磷酸法生产大孔活性炭生产流水线

背景技术

活性炭的形状：黑色，也称活性炭黑，有粉末状、颗粒状、蜂窝状、不定型状。

活性炭的结构：除了碳以外还有氧、氢，微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。

活性炭的孔径分类：有小孔活性炭，中孔活性炭，大孔活性炭，不同工艺生产的活性炭微孔形成原理不同，物理法生产的活性炭是炭组织在高温与氧化的条件形成微孔结构的活性炭；化学法生产的活性炭是木质素中的木纤维被腐蚀后炭化活化条件形成的活性炭。

不同孔径的活性炭用途不同：小孔活性炭一般利用物理法生产，适合小分子色素或小分子有害气体的脱色与吸附，如：废水精治理、食品精制、废气净化；中孔活性炭一般利用化学法生产，适合中分子色素或中分子有害气体的脱色与吸附；如：制药工业、食品工业、化工工业前道脱色与吸附；大孔活性炭也是利用化学法生产，适合大分子色素或小分子有害气体的脱色与吸附；如：纳米载体活性炭，玉米衍生物。国内的生产工艺不适应生产大孔活性炭，高端产品使用的活性炭依赖进口，普通产品使用中孔活性炭代替。

传统化学法工艺不适合生产大孔活性炭的原因：

酸化过程不彻底：酸化温度不够、酸化时间不够、酸化过程木纤维没有腐蚀彻底，酸化设备与工艺落后。

高温炭化温度不标准：具体体现在，功能化学法的转炉大部分是一步法，炭化过程在中段，炭化温度无法提高，如果使炭化温度达到适合温度，活化区的温度就会超高。炭化区的温度不够就造成木纤维酸化混合物膨胀度不够，在膨胀度不够的条件下炭化后的微孔就定型为小孔活中孔。

活化温度不标准：活性炭化过程其实是一个保温过程，活化过程需要时间，需要标准的温度与时间使木纤维完全炭化，也称活化。传统工艺的转炉为了使炭化区的温度更高，造成活化区的温度超过活化温度，活化时间不够，过高的温度会使活性炭的微孔变型或变的更小。

传统工艺生产的大孔活性炭孔径在3纳米左右。

活性炭的微孔直径达到10纳米才叫大孔活性炭。

国家标准没有大孔活性炭指标：国家标准中的活性炭焦糖检测指标一方面检测活性炭的脱色能力，另一方面也代表活性炭孔径的大小。焦糖色素的直径是3纳米左右，所以国内活性炭可以达到国家标准，但是达不到大孔的要求。国家没有大孔活性炭标准，普通活性炭市场历史都没有疲软过，所以大孔活性炭的研发与生产发展缓慢。

大孔活性炭有巨大的市场：目前载体活性炭都使用普通活孔径的活性炭，由于载体活性炭的孔径小，载体后的活性炭表面积大规模减少，产品功能也很差，我国的载体活性炭有上万吨市场，玉米衍生物的色素直径大，适合用大孔活性炭，目前我国低端产品都使用普通糖用活性炭，我国玉米衍生物需要上十万吨大孔活性炭，目前都使用中孔活性炭。

大孔活性炭的使用效果对比：根据实验证明，大色素产品使用小孔活性炭，虽然可以使用，但是使用效果很差，只有30％的效果，也就是使用量要增加70％。大孔活性炭的孔径要达到10纳米。