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红足一世的生产工艺流程

编辑:红足一世手机版 日期:2018-08-01 10:24:12 人气:

红足一世的生产工艺流程

红足一世生产过程大致分为:原煤→破碎→配煤→制粉→黏合→压伸成型→炭化→活化→筛分装包→红足一世等一系列工序精制而成。

红足一世的生产工艺流程图

红足一世是采用优质煤、木屑、果壳、椰壳等材质为原料,以先进的工艺设备精制而成。

红足一世具有价格低、高强度等显着特征,但杂质高难做成高性能活性炭,其外观普遍为黑色圆红足一世,不定形煤质颗粒活性炭,又称破碎炭。圆柱形活性炭又称红足一世滤料,一般由粉状原料和粘结剂经混捏、挤压成型再经炭化、活化等工序制成。也可以用粉状活性炭加粘结剂挤压成型。

红足一世的生产流程

(1)原料煤的要求

①水分:目前大家要求无烟煤水分≤5%

②灰分:一般要求灰分≤6%,目前大家要求采用的原煤灰分≤3%。

③挥发分:目前要求挥发份为7-8%。

④煤的反应性:反应性高的煤在活化和燃烧过程中,反应速度快、效率高。

(2)配煤

①配煤是改善活性炭产品孔结构,提高活性炭产品吸附性能的一种好方法。

②活性炭制造主要是依据挥发份——粘结性指标的配煤基本概念进行配煤,一般要求配合煤的挥发分在25%-30%这个范围内,特征指数为3-5,根据活性炭特性要求改变单种煤在配合煤中的配合比例。

总之,配煤是改善活性炭产品孔结构,提高活性炭产品吸附性能的一种好方法。但如何配煤,应因地制宜,应根据活性炭产品孔结构及吸附性能的要求,确定配煤的煤种和配煤的比例,切不可盲目照搬,否则不会达到提高活性炭性能,降低生产成本的目的。

需要指出的是配煤技术难以大幅度提高活性炭的吸附性能,只能在一定范围内改善活性炭的吸附性能,降低生产成本。如果生产高吸附性能的活性炭产品,应采用催化活化,媒岩分析等先进的新技术。

(3)物料磨粉过程

①物料由提升机送至储料斗,再经振动给料机将物料均匀定量连续地送入主机磨室内进行研磨,粉磨后的粉子被风机气流带走,经选粉机进行分级,符合细度的粉子随气流进入大旋风收集器内,进行分离收集,再经出粉管排出即为成品粉子。气流再由大旋风收集器上端回风管吸入引风机。本机整个气流系统是密闭循环的,并且是在负压状态下循环流动的。

②在磨室内因被磨物料中有一定的含水量,研磨时产生热量导致磨室内气体蒸发膨胀改变了气流量,以及整机各管道接合处密封不严,外界气体被吸入,使循环气流风量增加。为此通过调整风机和主机间的排气管来达到气流平衡的目的。并将多余气体导入布袋除尘器内,把余气带入的微粉收集下来,余气被净化后排出。

(4)混捏

①混捏的目的是使固相的煤粉与液相的煤焦油充分的混合,赋予混合料以塑性和流动性,使煤粉的细小颗粒充分地、均匀地被煤焦油充填和包裹,煤沥青在经过炭化后形成炭骨架。

②焦油温度:>90℃

③混捏温度:70℃-90℃

④混捏时间:15分钟到20分钟

(5)挤压成型

①成型的目的是得到具有一定外形及较高密实度的炭条。目前本企业用于活性炭制造的挤压成型设备为借高压液体介质进入柱塞液压缸推动柱塞对煤膏加压的立式液压机。

②成型液压机有单缸式和双缸式两种。

A、单缸油压机(三分区)的装料与压制是间歇式进行的,料缸装满煤膏后再加压,没有预压装置,煤膏受压时间短。煤膏的工作压力为180-220kgf/cm2(7.6-21.6MPa)

B、双缸液压成型机(一分区)的装料和压制可以分别在两个缸内同时进行,某一个缸在装料预压时,另一个缸则对煤膏加压,煤膏受压时间长,压出条密度大,操作易实现自动化。

(6)炭化

①炭化是活性炭制造过程中的主要热处理工序之一,炭化过程中大部分非炭元素一氢和氧因原料的高温分解首先以气体形式被排除,而获释的元素碳原子则组合成通称为基本石墨微晶的有序结晶生成物。

②严格的说,炭化应是在隔绝空气的条件下进行。炭化是指在低温下(500℃左右)煤及煤沥青的热分解、固化以及煤焦油中低分子物质的挥发。

炭化主要目的:

①排除成型料中的挥发份及水分;

②提高炭化料强度,煤焦油中的沥青成分形成了基本骨架;

③使炭颗粒形成初步孔隙。

炭化温度:

①炭化温度直接影响炭化料的孔隙结构和强度。温度过低炭化产物无法形成足够的机械强度,温度过高则会促使炭化产物中的石墨微晶有序变化,减少微晶之间的空隙,影响活化造孔过程。

②将无烟煤加热,其炭化产物中易石墨化成分占主导地位,无烟煤对炭化终温非常敏感,当温度升高时就开始收缩,结果造成在炭化初始阶段形成的微孔容积大幅度降低。如炭化炉内尾部着火造成的炭化料形成光圈现象,坚硬炭化料,形成易石墨化物质,难以活化。

③炭化温度对炭化料初始孔隙的形成影响很大,按照炭化过程中温度的影响,太西煤质的炭化料炭化的升温速度应控制在15-20℃/min范围内。高升温速率能使物料析出更多的焦油和煤气,降低炭化料产率。降低升温速率时,物料在低温区受热时间长,热解反应的选择性较强,初期热解使物料分子中较弱的键断开,发生了平行的和顺序的热缩聚反应,形成具有较高热稳定性的结构,从而减少高温热解析出物的挥发分产率,获得更高的固体炭化产物(即炭化料)产率。(大家平时说的炭化温度是指转炉的中部温度,但中部温度并不是炭化最终温度。炭化最终温度实际是出料口的温度,这个温度最终影响炭化料的质量。)

④炭化不仅决定最终产品的机械强度等级,还决定最终产品的孔结构特性以及常规吸附性能指标等级。

炭化工艺流程

①物料流程:成型颗粒经运输机提升直接加入回转炉的加料室内,借助重力作用落入滚筒内,沿着滚筒内螺旋运动被带到抄板上,靠筒体的坡度和转动物料由炉尾向炉头方向移动。物料首先经过温度为200℃的预热干燥阶段,进入350-550℃的炭化阶段,在这个过程中,炭粒与热气流接触而进行炭化,排出水分及挥发分,最后经卸料口卸出。

②气体流程:炉尾尾气在燃烧室中燃烧后,一部分尾气返回到炉头,进入滚筒与逆流而来的炭粒直接接触进行炭化;另外一部分进入余热锅炉进行换热,换热后的烟道气从烟筒排出。余热锅炉产生的蒸汽部分送到活化工序和换热站,部分返回炉头与尾气混合后进入炭化炉。

(7)活化

赋予炭颗粒活性,使炭形成多孔的徽晶结构,具有发达的表面积的过程称为活化过。活化方法通常有三种,即化学药品活化法、物理化学联合活化法和物理活化法。

①化学药品活化法

即将含碳原料与化学药品活化剂混捏,然后炭化、活化制取活性炭。药品有ZnCl2,H3PO4,K2SO4及K2S等。

②物理化学联合活化法

一般先进行化学药品活化,然后进行物理活化。由物理活化法特别是用水蒸气活化制成的陈品,微孔发达,对气相物质有很好的吸附力,当然也可以通过控制炭的活化程度而用于液相吸附;由化学药品活化法制得的活性炭次微孔发达,多用于液相吸附。

③物理活化法(气体活化法)

在活化过程中通入气体活化剂如二氧化碳,水蒸气,空气等。

活化反应通过以下三个阶段最终达到活化造孔的目的:

第一阶段:开放原来的闭塞孔。即高温下,活化气体首先与无序碳原子及杂原子发生反应,将炭化时已经形成但却被无序的碳原子及杂原子所堵塞的孔隙打开,将基本微晶表面暴露出来。

第二阶段:扩大原有孔隙。在此阶段暴露出来的基本微晶表面上的碳原子与活化气体发生氧化反应被烧失,使得打开的孔隙不断扩大、贯通及向纵深发展。

第三阶段:形成新的孔隙。微晶表面上的碳原子的烧失是不均匀的,同炭层平行方向的烧失速率高于垂直方向,微晶边角和缺陷位置的碳原子即活性位更易与活化气体反应。同时,随着活化反应的不断进行,新的活性位暴露于微晶表面,于是这些新的活性点又能同活化气体进行反应。微晶表面的这种不均匀的燃烧不断地导致新孔隙的形成。

随着活化反应的进行,孔隙不断扩大,相邻微孔之间的孔壁被完全烧失而形成较大孔隙,导致中孔和大孔孔容的增加,从而形成了活性炭大孔、中孔和微孔相连接的孔隙结构,具有发达的比表面积。

气体活化的基本反应式如下:

水燕气活化:C+H20→H2+CO-129.7kJ

二氧化碳活化:C+CO2→173.2kJ

氧(或空气)活化:C+O2→CO2+386.6KJ

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