活性炭炭化工藝流程:
(1)物料流程:成型顆粒經運輸機提升直接加入回轉爐的加料室內,借助重力作用落入滾筒內,沿著滾筒內螺旋運動被帶到抄板上,靠筒體的坡度和轉動物料由爐尾向爐頭方向移動。物料首先經過溫度為200℃的預熱干燥階段,進入350-550℃的炭化階段,在這個過程中,炭粒與熱氣流接觸而進行炭化,排出水分及揮發分,最后經卸料口卸出。
(2)氣體流程:爐尾尾氣在燃燒室中燃燒后,一部分尾氣返回到爐頭,進入滾筒與逆流而來的炭粒直接接觸進行炭化;另外一部分進入余熱鍋爐進行換熱,換熱后的煙道氣從煙筒排出。余熱鍋爐產生的蒸汽部分送到活化工序和換熱站,部分返回爐頭與尾氣混合后進入炭化爐。
炭化不僅決定最終活性炭產品的機械強度等級,還決定最終產品的孔結構特性以及常規吸附性能指標等級。炭化不僅決定最終產品的機械強度等級,還決定最終產品的孔結構特性以及常規吸附性能指標等級。炭化溫度直接影響炭化料的孔隙結構和強度。溫度過低炭化產物無法形成足夠的機械強度,溫度過高則會促使炭化產物中的石墨微晶有序變化,減少微晶之間的空隙,影響活化造孔過程。
將無煙煤加熱,其炭化產物中易石墨化成分占主導地位,無煙煤對炭化終溫非常敏感,當溫度升高時就開始收縮,結果造成在炭化初始階段形成的微孔容積大幅度降低。如炭化爐內尾部著火造成的炭化料形成光圈現象,堅硬炭化料,形成易石墨化物質,難以活化。
炭化溫度對炭化料初始孔隙的形成影響很大,按照炭化過程中溫度的影響,太西煤質的炭化料炭化的升溫速度應控制在15-20℃/min范圍內。高升溫速率能使物料析出更多的焦油和煤氣,降低炭化料產率。降低升溫速率時,物料在低溫區受熱時間長,熱解反應的選擇性較強,初期熱解使物料分子中較弱的鍵斷開,發生了平行的和順序的熱縮聚反應,形成具有較高熱穩定性的結構,從而減少高溫熱解析出物的揮發分產率,獲得更高的固體炭化產物(即炭化料)產率。(我們平時說的炭化溫度是指轉爐的中部溫度,但中部溫度并不是炭化最終溫度。炭化最終溫度實際是出料口的溫度,這個溫度最終影響炭化料的質量。)