PDF《学川师》

一九八六.

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8 6 氧化铮法生产活性炭新工艺的研究 周雄孚用发茂来 罗歹IJ 柏庆荣 (南京林学院) (新岗山活性炭厂〉 摘要 水文;

反过了以氧化锋为主的复合活化剂代替单一的氧化件作活化剂生产粉状 i2? 性炭的新工艺.这种新工艺较传统的氧化传法有许多优点1.氧化样的总单耗低, 2. 产品民量优良且始走,糖用炭的主要指标达到或超过林业部颁 LY216-79 一级 去标准;

3. 生产成本低,比同样条件下的老工艺每吨炭降低成本

363 元4活化沮UJtf此, ?i5 化时间缸,氧化拌捍发量少,减少了大气污染;

5. 木屑的得炭率 高,对各种木屑和油茶壳,不论水分含量高低都适应;

6. 可利用现有的平板炉 生产,操作简便. 关键词二CZ:;

ii~性炭 p 氧化持 p 活化剂

一、前A=回f专 Uê ,:j~C{t '

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证生产 i,-S- tl: Z足,从::zi,:i世纪初以来,就与水蒸汽注并驾齐驱,成为活性炭的两 种主要1:./ :方沾之伞.目前,该法在国外有一定的地位,在国内史占有突出地且 , iill'

1生织总 产旦的 50% 以上手!1绝大部分外♀i括:都是用该法生产的. 主击他持 i)~ 与其他方屿 ;

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l:!比虽有一定的优点

1 寸,如产品得半高,比水蒸汽法高出

4 倍 以上 l支it;

U:J仔的洁性炭具有 -~~?i虫特的性鼠,特别适应于浪相的应 Hj [ 5J .但是传统氧 化 i非法 i乏f~1 以米由于存在着悴花高、污染严重的缺点,太太地阻碍着该法的发展.据报 道z 国外用古生产 -ljL~ 粉状活性炭消耗氧化样为 O.4~O.6t;

1t 成型颗粒活性拔为 1.0----- 1.2t .在!且内用它生产 ltí升lX i舌-t生提为O.5~O.6to 当今,我 i亘用此法年产洁性炭已达 万吨以上, 4手年要 Wí 把数千iJí~ 氧化伴.它们随废气仕入大气, p.在废水流入江河.不但严虫污 *间发茂同志参加了

1983 年的中试.本 l元

80 届毕业生张和华、蒋好、李忘掉在l 陈珍白等同志参加了 1984年的中试. 一19 一 染了环境,还增加了生产成本.所以,降低铸耗已成为急待解决的问题并引起了人们的普遍 关注,但多数研究者的注意力主要集中在废气回收和改革活化设备上,对工艺本身的研究却 不多,

5 J . 本试验的目的在于通过革新工艺,来降低铮耗和减少污染.该新工艺已于 1984年底由林 业部教育司主持通过中试鉴定.经过 1985年在生产实践中的推广应用,进一步肯定了它的经 济效益和社会效益.

二、中试方法 (-)中试的基础 中试是在南京林学院的小试基础上进行的*.它的关键性措施,是使用以氧化样为主的 复合活化剂代替单一的氧化辞作活化剂,把活化温度降至

460 0 C 左右,从而降低氧化样的挥 发量,减轻污染. 众所周知,氧化辞的熔点是313

0 C ,沸点为

732 0 C .其饱和蒸汽压与温度的关系如表

1 所 刁气. 襄1氟化铮的事汽 E与温度的关系 Table

1 Relation between vapor pressure and temperature of zinc chloride 温度 (OC)ω

508 I 610ω732 蒸汽压问) 0.133 ω3 I 1山3J __~ω( 川3 当温度超过500

0 C 时,氯化悖的蒸汽压急速上升.在不封闭的情况下其挥发 E迅速增加. 为了制得合格的活性炭,活化温度又必须在 500'

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650

0 C之间. i灵活化温度与产品质旦密切相 关.目前,我国各厂家都在竟相提高产品质量,老工艺的活化温度势必会不断提高,致使t丰 耗逐年上升.每吨活性炭的铮耗量,从当初的0.4~O.5t ,增加到当今的 o .5~O .8to 为了克 服这种缺点,我们应用南京林学院的小试成果,组织了中试. 〈二〉中试的工艺流程与设备 中试的工艺流程如图

1 所示.中试的主要说备是双层平板炉,如图

2 所示.它们基本上 都是工厂里现行使用的设备,但生产工艺却不同 z

1 .浸渍木屑或拌料用的 持水 是以是H匕拌为主的复合活化剂 F

2 .钵屑料在炭化时有个 液化 过程,要求炭化床带边框 p

3 .炭化耗热量大于活化,要把更多的热量集中到炭化,

4 .活化温度低,活化时间短. ・小试报告另发. -

20 一,工业盐酸、团体氯化铸等 配好的复合活化剂浴泯 高浓度复合活化剂溶液 }1;

水成 凡

0 鸪国==- 杂水扁 - 1:业盐酸、热水、冷水 一-低浓度的复合活化剂溶液l 冷水神洗 蒸汽立业主k酸、冷水 冷水 IU 收细炭 / 除盼 句, 罔1氯化铮法制取活性炭新工艺的工艺流程 边皮*坊 石块等 Fig.l Schematic diagram of'

:new technology for manufacturing activated carbon by z inc chloride method 一21 一A-A 断面 B C 号,二c-c 吕afifí? 固2间歇炭化活化炉

1 .炭化炉板, 2. 活化室

3 .烟道

4 .炭化料出口 5. 活化料出口 Fig.2 Schematic diagram intermittent activated carbon furnance

1 .Charcoa1 stove,

2 .Activation chamber;

3.Flue;

4 .Charcoal mass outlet,

5 .Activated mass outlet 〈三〉中试的操作和分析检验 根据小试的结论,在中试中使用了新工艺的工艺条件(表2).除此之外 , 其他操作方 法、步骤与老工艺相一致. 中试的分析的检验纳入工厂的常规检验范围.成品炭的检验按林业部颁Ly 216-79 标准 进行.

三、中试结果和讨论 本中试先后进行了两次.第一次于1983年5月,用一台平板炉生产,连续运转了 24d. 生产成品炭8.肘. 第二次于1984年3月至

5 月,以一个车间的规模,单独核 算, 连续生产 了67d ,生产成品炭 29. 肘.两次中试累计连续运转91d ,生产活性炭38.6t.中试概况与结 果见表

2 0 (-)中试中氟化镑的单耗 两次中试都分三个阶段进行了氯化铮消裁量的测定,其结算见表

3 0 表3中的氧化钵单 耗,以1983年和 1984年作统计差异性分析,两年的铮耗没有显著的区别,单耗比较 稳定, 每吨炭平均单起为0.220 .....,0.258t. 一22 一表2Table

2 1983 牢5月和

1984 年3月至

5 月中试结果 General results of research in pilot plant during May

1983 and from March to May

1984 igl … 町-或一归、下?HE - - 平一一唱同6→总→4一向ω创刊叩UMWMwmMM刊J4n97-v飞-00一,、,川」・・・・・・・・・月r・-z-9-

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3 2 〈续〉

1 表2\ 序号! 项 飞飞 ! 目\ | 一-77正 一寸 iNKi

1984 提耗 (kg)

2250 1975

2150 12089.7 34610.2 15120 61819.9 改用盐酸量 (kg) 1939.8 1722.5 3333.7

6996 4955.5 11739.5 I

4558 21253 且炭总量 (kg)

2405 2127.5 4273.5

8806 6055 16045.8 7655.2

29756 38562 比料的含炭量(%) 14.99 16.83 1'

7.12 16.31 13.82 14.24 化铸总消耗量 (kg) 612.2 743.0 1622.2 4417.7

1 1646.5 7986.4 收用盐酸单耗.jt) 0.806 0.810 0.779 I 0.789 0.818 0.732 i 0.595 0.714 0.752 活化煤的单耗./t) 2.852 2.416 2.275 I 2.453 3.131 2.482 2.981 2.717 活化柴的单耗 (t/t) 0.936 0.928 0.502 I 0.719 1.997 2.157 1.975 2.078 1.39&

木屑单耗.jt) 1.92 1.71 1.58 1.705 2.054 1.

844 2.033 1.935 1.820 化铸单耗./t) 0.254 (1) 0.349 0.136 I 0.220 0.268 (2) 0.275 0.215 0.258 . .239

1984 1983

1983 1983 总回成活氯回炭炭干氯(1)炭化炉床钢板烧穿,未及时发现,漏失铮水与料堵塞烟道,因而铮耗偏高. (1) 1984年4月14 日中班,回收时忘记加盐酸,发生 结池η 事故,损失氯化铸较多,所以辞耗偏高. 1983年和 1984年两次中试在各阶段的氯化铸单耗结算结果 ?rief account of specific consumption of zinc chloride 表3Table

3 37kgJ牢①43.25kgj车于

1 产量单耗 ! 产量 | 单耗|产量 | 单耗 I (kg) (tJt) (kg) ! (kg) (kg) I (t/t) 0.254 ;

0268!6ω | om O 叫川

41 0.259

1 8以2 during each stage in pilot plant in

1983 and

1984 口亏45.95kgj幸② 成品炭车数补充 量:留存量 消耗量 I (kg) I (kg) (kg) 4642.3 氧化辞消耗结算结果 结转量 (kg) 第l天次! 阶;

段l数期日序2405

65 612.2

1250 4004.6

7 I

83 年5.6~12 . .

83 年5.13~18

1 580.3 .115.5

2500 4569.1 1935.5238 1622.2 I

140 4417.6 I

371 2127.5 0.349( i 4273.5 0.136 : 0.220 743.0 '

57.5 4399.4 4569.1

500 750 4642.3

11 , 4399.4

6 E 皿83 年5.21~31 总结 l

2 3

8806 4004.6

3 6055 5079.5 :

5606 叮4Fhd--严hdnudGd月tAUAU........