活性炭生產(chǎn)工藝

1、活性炭的生活性炭的生產(chǎn)工藝木質(zhì)材料炭化過程發(fā)生什么變化？木質(zhì)材料炭化過程發(fā)生什么變化？木材、木屑、樹根、果核和果殼等木質(zhì)材料的炭化，是把它放在炭化設(shè)備內(nèi)加熱，進(jìn)行熱分解。在熱解過程，發(fā)生一系列復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生很多新生產(chǎn)物，木質(zhì)材料發(fā)生了變化。根據(jù)熱分解過程的溫度變化和生成產(chǎn)物的情況等特征，炭化過程大體上可分為如下四個(gè)階段。1.干燥階段這個(gè)階段的溫度在120—150攝氏度，熱解速度非常緩慢，主要是木材中所含水分依靠外部供給的熱量進(jìn)行蒸發(fā)

2、，木質(zhì)材料的化學(xué)組成幾乎沒有變化。2.預(yù)炭化階段這個(gè)階段的溫度為150—275攝氏度，木質(zhì)材料熱分解反應(yīng)比較明顯，木質(zhì)材料化學(xué)組成開始發(fā)生變化，其中不穩(wěn)定的組分，如半纖維素分解生成二氧化碳、一氧化碳和少量醋酸等物質(zhì)。以上兩個(gè)階段都要外界供給熱量來保證熱解溫度的上升，所以又稱為吸熱分解階段。3.炭化階段這個(gè)階段的溫度為275—400攝氏度，在這個(gè)階段中，木質(zhì)材料急劇地進(jìn)行熱分解，生成大量分解產(chǎn)物。生成的液體產(chǎn)物中含有大量醋酸、甲醇和木焦油

3、，生成的氣體產(chǎn)物中二氧化碳含量逐漸減少，而甲烷、乙烯等可燃性氣體逐漸增多。這一階段放出大量反應(yīng)熱，所以又稱為放熱反應(yīng)階段。4.煅燒階段溫度上升到450—500攝氏度，這個(gè)階段依靠外部供給熱量進(jìn)行木炭的煅燒，排出殘留在木炭中的揮發(fā)性物質(zhì)，提高木炭的固定碳含量。這時(shí)生成液體產(chǎn)物已經(jīng)很少。應(yīng)當(dāng)指出，實(shí)際上這四個(gè)階段的界限難以明確劃分，由于炭化設(shè)備各個(gè)部位受熱量不同，木質(zhì)材料的導(dǎo)熱系數(shù)又較小，因此，設(shè)備內(nèi)木質(zhì)材料所處的位置不同，甚至大塊木材的內(nèi)

4、部和外部，也可能處于不同熱解階段。炭化對(duì)原料的要求炭化對(duì)原料的要求炭化的原料很多，薪材、森林采伐剩余物、森林撫育時(shí)消除的雜木、木材加工廠的剩余物，如木屑等都可以進(jìn)行炭化。除木屑為粒狀，需采用特殊炭化爐炭化外，其他原料多以木段為主，都適合大多數(shù)炭化爐或炭窯炭化原料的要求。炭化原料樹種可分為三類：第一類為硬闊葉材，如水青岡、麻櫟、苦櫧、榆等；第二類為軟闊葉材，如楊、柳、椴等；第三類為針葉材，如馬尾松、南亞松、濕地松等。要生產(chǎn)出高質(zhì)量的木炭，

5、以適合冶金工業(yè)和二硫化碳工業(yè)等工業(yè)部門使用，炭化原料應(yīng)選用硬闊葉材，而針葉材常用來生產(chǎn)松木炭，用于制造活性炭。炭化材最好大小均勻，一般要求直徑不大于10厘米，若直徑太大，應(yīng)把它劈開，劈裂線長(zhǎng)度要求小于12厘米。炭化材的長(zhǎng)度以炭化爐或炭窯的高度決定，若大材不劈開，因木材的導(dǎo)熱性差，炭化時(shí)產(chǎn)生的氣體混合物，由木材內(nèi)部通向外部，所需通過的路徑很長(zhǎng)，炭化時(shí)間也長(zhǎng)。會(huì)導(dǎo)致木材機(jī)械強(qiáng)度下降。燒炭時(shí)，將爐下體放在平地中心，裝入4塊扇形爐柵，爐上體放在

6、爐下體的凹槽上，點(diǎn)火通風(fēng)架豎立在爐柵中央，煙囪和通風(fēng)管分別插在煙道口和通風(fēng)口上。點(diǎn)火材呈井字形平放在點(diǎn)火通風(fēng)架上；制炭材直立地裝在爐內(nèi)，大頭向上，大徑級(jí)和含水率較高的裝在爐體中央；制炭材的頂端橫鋪一層燃料材。爐頂蓋放在爐上體的凹槽上，為了密封，各層的凹槽內(nèi)均用沙土填滿，爐下體外緣填一層厚250毫米的泥土并夯實(shí)。用明子等易燃材料點(diǎn)火，從爐頂蓋上的點(diǎn)火口投入爐內(nèi)，將點(diǎn)火材和制炭材頂端的燃料材點(diǎn)燃，并不斷地添入燃料材；當(dāng)煙囪口溫度達(dá)到60攝氏

7、度，蓋上點(diǎn)火口，并用沙土填入凹槽內(nèi)密封。當(dāng)炭化進(jìn)行4—5小時(shí)，爐內(nèi)制炭材的干燥階段結(jié)束。當(dāng)煙囪口煙氣由白色變黃色時(shí)，逐步關(guān)閉通風(fēng)口插板。當(dāng)通風(fēng)口出現(xiàn)火焰，煙囪口冒青煙，煙囪內(nèi)發(fā)出嗡嗡響聲，預(yù)示炭化過程結(jié)束。立即用泥土封閉通風(fēng)口，再過30分鐘，將煙囪除去，封閉煙道口。爐內(nèi)溫度冷卻至40攝氏度時(shí)；開爐出炭。木炭得率為25%左右，木炭含水率為6%。多槽炭化爐怎樣進(jìn)行木屑炭化？多槽炭化爐怎樣進(jìn)行木屑炭化？木屑是一種多孔隙松散的物料，在炭化時(shí)，特

8、別要注意木屑是熱的極不良導(dǎo)體這一性質(zhì)，所采用的設(shè)備形式，應(yīng)考慮如何加快傳熱和傳熱均勻的問題。否則炭化將不能完成。多槽炭化爐是根據(jù)木屑特性而設(shè)計(jì)的專用木屑炭化設(shè)備。多槽炭化爐每臺(tái)爐有14個(gè)立式炭化槽，每個(gè)炭化槽的兩側(cè)為煙道，一臺(tái)爐內(nèi)共有15個(gè)煙道，爐的內(nèi)部用耐火磚，外部用青磚砌成，爐長(zhǎng)7米，寬4.5米，每爐設(shè)五個(gè)燃燒室，每一燃燒室與爐內(nèi)的3個(gè)煙道相通，燃燒煙氣在爐內(nèi)煙道中分5層曲折上升至頂部，與煙囪連通，煙囪高10米，高溫?zé)煔庠谶\(yùn)動(dòng)中將熱

9、量通過隔墻間接地傳給炭化物料。炭化產(chǎn)生的蒸汽氣體通過房頂排氣罩排空，爐頂設(shè)加料室，原料由此加入炭化槽，每個(gè)炭化槽均有一個(gè)卸炭口，卸炭口設(shè)在與燃燒室相反的一面。生產(chǎn)時(shí)，首先在燃燒室點(diǎn)火，加熱炭化槽，待溫度升至300攝氏度時(shí)開始投料，直至加滿為止，每個(gè)炭化爐第一次投料可投下松木屑1400—1700公斤，待部分木屑炭化后，在各炭化室內(nèi)上下攪動(dòng)一下，以免炭化室內(nèi)木屑之間存有空隙引起灰化，在攪動(dòng)時(shí)，被木屑阻留在炭化室內(nèi)的氣體往往會(huì)連同煙火一齊上揚(yáng)

10、，灼傷人體，應(yīng)特別注意安全。對(duì)炭化室進(jìn)行攪動(dòng)后，便可進(jìn)行第二次投料，投料量600—800公斤。在炭化過程中，當(dāng)炭化槽冒出青煙或無煙，加料口和出炭口外部沒有火焰冒出，炭化槽內(nèi)物料呈暗紅色，不冒火星時(shí)，表明炭化結(jié)束，即可出炭。出炭時(shí)，把出炭門打開，用長(zhǎng)柄鐵耙把炭粉耙入鐵桶內(nèi)，立即用濕炭粉蓋上，以防炭粉灰化。每爐投料量為2—2.5噸木屑，爐溫約700攝氏度，炭化時(shí)間隨原料含水率而異，約4—8小時(shí)，每爐可得木屑炭300—400公斤，耗煤1.5—