化學法粉炭用推盤式隧道爐與平板爐作為活化料計重的討論(1)

如選用推盤式隧道爐作為活化料計重生產化學炭,可以接近於工藝要求,理由是推盤式隧道爐生產活性炭的工藝過程是“進料計量、出料按時”,如果將出料按時能夠改為出料計重,則工藝就可相應。為了使設備能夠與工藝相應,在設備方麵應在出料段相應的盤位,上方采用紅外加熱,下方采用隔熱計重裝置,便可進行出料計重,符合其工藝要求。但采用推盤式隧道爐作為活化料計重生產化學法活性炭,優點是生產不受物料塑化粘結的影響;缺點是單爐年產量低(按中試宜在50~lOOt),同時對不鏽鋼料盤的材料要求高,一般使用Cr18Ni9Ti鋼材的壽命比較短,影響了工業成本。為了尋找適於活化料計重新工藝的理想爐體,對各種爐型進行了多方麵的思索和比較,但各有長短難以令人滿意。如今僅能試作如下探討:

如選用隧道耙爐以磷酸為活化劑,預計生產過程比較順利,原因是磷酸在炭化過程中物料塑化不明顯,未發現粘結現象,物料在爐內可以均勻輸送。如作為連續化計重,預計準確度會比氯化鋅法高,可能達到或接近於工藝要求。9微鋅耗生產氯化鋅法粉狀活性炭的試驗與探討(二)P73如選用氯化鋅為活化劑時,在舊工藝生產過程中因物料受熱,塑化階段物料產生粘結輸送不均勻,使爐內炭化、活化物料的連續計重難以達到目的。唯有把炭化、活化分兩爐進行;炭化在平板爐上進行,活化在隧道耙爐上進行,預計可能達到工藝要求。    以上說明了推盤式隧道爐、隧道耙爐可以用於磷酸法生產活性炭。下麵著重討論隧道耙爐,增加適當設備後能否適用於活化料計重法連續生產氯化鋅法活性炭問題。

當今國外有采用回轉爐設備生產無鋅耗氯化鋅粉末活性炭之說,但未見有無鋅耗法的氯化鋅生產工藝、設備的詳細報道。而我們已有小試的炭活化微鋅耗工藝(接近無鋅耗),但沒有可適應於微鋅耗的連續炭化、活化的理想設備。今考慮采用平板爐和耙爐試產,兩者是否可以作為微鋅耗的炭活化設備,現將其討論如下:

(1)炭化:假設用一定的物料在420。C恒溫80min就已活化成熟,但如用一定數量的物料,進行氯化鋅法生產活性炭時,以4200C溫度炭化30min,另一個在同一溫度下炭化55min。然後繼續活化,前者則需要活化50min,後者隻需要活化25min,生產出來的產品質量可相近。這說明了炭化時間長,活化時間則短。如果炭化溫度不是420℃,而是450C則活化的時間更短,也可能隻要活化10min。如果炭化溫度再提高到480qC,可能物料瞬間就到炭化極限達到活化成熟的臨界點了。為了摸清炭化、活化機理有必要對炭化、活化的工藝進行深刻的認識,同時對炭化、活化的設備也必需進行進一步探討。

(2)活化:從生產氯化鋅法粉狀活性炭試驗過程觀測,物料加熱塑化受鋅屑比影響,在110~ 200qC,以後逐步塑化,到300。4000C基本上完成了炭化階段。物料在炭化後期接著400~ 500攝氏度行活化。按氯化鋅法生產糖用炭的工藝,物料在480~500℃下可以很快地達到活化成熟;如物料隻在400~ 420℃下恒溫,延長活化一定時間後也可以達到活化成熟的階段。如果生產氯化鋅法粉狀活性炭物料在300℃下恒溫活化,則活化一天一夜也不成熟。總的說舊工藝生產活性炭有弊端,一是找不到活化成熟的臨界點,二是活化劑消耗高,三是生產帶些盲目性,產品質量有時不穩定。

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