[发明专利]石油焦制备活性炭的装置

说明书

本发明公开了一种石油焦制备活性炭的装置，包括活化单元，该活化单元进一步包含：环形炉体，其为密封的壳体结构，包括进出料区、高温区以及降温区；转盘，其设于壳体结构内并沿炉体的环形空间布置，该转盘可相对于壳体转动；接收石油焦和活化剂的混合进料后，转盘依次进入高温区和降温区后出料。本发明通过环形炉活化设备，微波辅助加热，活化效率高，可有效保证产品性质稳定。通过活化剂回收单元，可以将活化剂回收再利用，有效降低工艺成本。

技术领域

本发明涉及石油焦活化技术领域，特别涉及一种石油焦活化制备活性炭的装置。

背景技术

石油焦是炼油厂延迟焦化装置的产物，具有热值高、水分高、挥发分低等特点，其产量约为焦化原料油的25%～30%。随着延迟焦化技术的进一步发展，如何解决石油焦有效利用，以提高石油焦的附加值是面临的一个难题。以石油焦为原料制备多孔碳材料是近年来兴起的石油焦增值利用的有效途径之一。

石油焦基多孔碳材料杂质含量低、比表面积高、物理性质与化学性质稳定，广泛应用于工业、农业、国防、科技等各个领域。与生物质、煤炭、沥青等原料相比，石油焦石墨化程度较高，相对难于活化，一般采用氢氧化钾等碱金属氢氧化物作为活化剂，在活化过程中存在设备腐蚀严重、产品性质不稳定等问题。

美国专利US4082694公开了一种活性炭及制备方法，将粉碎的煤、煤焦炭、石油焦或其混合物的进料在相当大重量比的含水氢氧化钾的存在下，在第一较低温度下搅拌加热，以使混合物脱水。将其升至第二更高温度以活化结合物，然后冷却并洗涤，以除去无机物以形成较高比表面积的活性炭，该活性炭具有笼状结构，具有微孔性，具有良好的堆积密度和总有机碳指数。例如，该方案可将石油焦与三倍的氢氧化钾混合，在300-500℃的温度下进行预活化，再在700-800℃的温度下活化，活化后的混合物经水洗制得比表面积达到2600m²/g的活性炭。

中国专利申请CN1304788A 公开了一种活性炭, 它具有如下表征:比表面积3500～3871m²/g, 碘值3300～3551mg/g, 亚甲基兰500～540mg/g, 灰分小于0.65Wt%。该活性炭原料为石油焦, 具有高比表面积, 吸附量大, 扩大了活性炭的应用范围和领域。例如，该方案可将氢氧化钾与石油焦按5:1的比例混合，在高温下活化制备出比表面积超过3500m²/g 的活性炭。

石油焦活化过程具有比较大的碱焦比，设备腐蚀性严重，活化剂消耗量大，产品性质不稳定的问题，是制约石油焦碱活化制备大比表面活性炭技术商业应用的因素。因此，亟需一种保证产品性质稳定且能进行活化剂再生的装置，从而解决现有技术中的上述问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油焦活化制备活性炭的装置，通过环形炉活化设备，微波辅助加热，活化效率高，可有效保证产品性质稳定。

本发明的另一目的在于通过活化剂回收单元，可以将活化剂回收再利用，有效降低工艺成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种石油焦制备活性炭的装置，包括活化单元，该活化单元进一步包含：环形炉体，其为密封的壳体结构，包括进出料区、高温区以及降温区；转盘，其设于壳体结构内并沿炉体的环形空间布置，该转盘可相对于壳体转动；接收石油焦和活化剂的混合进料后，转盘依次进入高温区和降温区后出料。

进一步，上述技术方案中，高温区可包括：升温段，其采用燃气或电热辐射加热方式，升温温度为700至1000℃，升温时间为30至300分钟；恒温段，其采用微波加热方式，恒温温度为700至1000℃，恒温时间为10至120分钟。