2022年2021年活性炭生产工艺简介.docx

精品word学习资料 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - - - --1. 煤质活性炭主流生产工艺及产污分析（1）生产工艺流程煤质活性炭生产工艺主要工序为 破裂磨粉，成型，炭化，活化，成品处理 等.回转炉炭化， 斯列普炉活化工艺流程是国内煤质活性炭生产的主流工艺, 主要分布在宁夏，山西,约占全国煤质活性炭生产企业总数的 72%.图 1 活性炭生产工艺流程图合格的原料煤入厂后,被粉碎到确定细度（一般为 200 目）,然后配入适量黏结剂（一般为煤焦油） 在混捏设备中混合均匀, 然后在确定压力下用确定直径模具挤压成炭条,炭条经炭化，活化后,经筛分，包装制成成品活性炭.（2）生产过程中的排污节点，污染物排放种类，排放方式破裂磨粉工序排放颗粒物（煤尘）,排放方式主要是有组织排放.成型工序排放颗粒物（煤尘），挥发性有机物,多以无组织形式逸散.炭化，活化工序排放的主要污染物为颗粒物， SO2 ，NOX，苯并[a] 芘（ BaP），苯，非甲烷总烃（ NMH）C 及氰化氢（ HCN）,排放方式为有组织排放.具体详见 下表.表 1 煤质活性炭污染物排放方式，排放种类，行业特点污染物序号 工序 一般污染物 特点污染物 排放方式破裂，磨粉工1 序 颗粒物 有组织排放2 混捏成型工序 颗粒物 NMH，C 苯 无组织排放3 炭化工序 颗粒物， SO2，NOX BaP，苯， NMH，C HCN 有组织排放- - -细心整理 - - - 欢迎下载 - - - 第 1 页,共 7 页可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品word学习资料 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - - - --4 活化工序 颗粒物， SO2，NOX BaP，苯， NMH，C HCN 有组织排放可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载颗粒物， PH，SS，5 成品处理 COD有组织排放可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载（3）无组织排放煤质活性炭工业生产过程无组织排放节点有混捏成型工序，煤焦油储罐区，炭化工序车间门窗处， 成型料晾晒场等. 排放的污染物为挥发性有机物和一氧化碳.污染末端治理（1）磨粉，混捏，成品筛分包装工序粉尘治理活性炭行业磨粉， 混捏，成品筛分包装工序产生粉尘污染, 磨粉工序生产设备内产生的粉尘经旋风除尘器及布袋除尘器收集,并作为原料回用,除尘效率98%以上.新建和大型企业成品筛分包装工序有回收设施回收,规模较小企业存在无组织排放现象. 混捏工序无组织废气无处理措施, 通过标准制定, 引导企业治理后排放.（2）炭化炉尾气治理炭化炉尾气主要化学组成是焦油蒸汽， CH4 ，H2 ，CO，N2，CO2，O2 及沥青烟等,大部分为可燃或助燃气体, 可回收利用.焚烧法是把炭化尾气引入焚烧炉内在高 强转化燃烧的情形下, 使之转化为 CO2，H2O等高温气体, 高温气体的热能又用于余热锅炉产生蒸汽.蒸汽用于活化工序.（3）活化尾气处理尾气成分中含有可燃气体, 部分用作活化炉回用, 另一部分用于余热锅炉作燃料使用.（4）无组织废气目前部分新建及改造的活性炭生产设备接受物料不落地的连续生产工艺设备,操作过程为密闭式操作,物料，煤焦油，混捏成型料等从生产设备到储存区- - -细心整理 - - - 欢迎下载 - - - 第 2 页,共 7 页可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品word学习资料 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - - - --均为密闭的管道输送,可以防止挥发性气体的无组织排放.对于小型活性炭生产线, 混捏成型工段， 炭化工段车间门窗处, 成型料晾晒场接受集气装置收集废气后通过活性炭吸附处理. 活性炭饱和后可以在本厂再生利用.活性炭企业废气污染物排放限值一览表可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载类别 污染物排放环节污染物 排放限值 特 别 排 放限值污染把握措施可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载煤 备煤工序，质 成品处理工序活性炭炭化，活化工序颗粒物 50 30 布袋除尘颗粒物 50 30 焚烧 +余热利用湿式脱硫除尘SO2 300 200 焚烧 +余热利用湿式脱硫除尘双碱湿式处理NOX200200焚烧 +余热利用低氮燃烧或 SCR仍原苯并 [a]苯芘-3× 102-3× 102焚烧 +余热利用焚烧 +余热利用非甲烷总烃 20 20 焚烧 +余热利用氰化氢 1 1 焚烧 +余热利用可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载煤质活性炭废水- - -细心整理 - - - 欢迎下载 - - - 第 3 页,共 7 页可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品word学习资料 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - - - --来源于三个节点. 一是余热锅炉排污水, 二是生活污水, 三是成品处理工序酸洗或碱洗产生的废水. 大部分废水可以回用或者经过处理后回用, 少部分酸洗废水经石灰乳或烧碱中和后与其它废水混合后在总排口排放.2. 主要工艺简介2.1. 炭化工艺炭化是煤基活性炭造孔的预烧阶段, 炭化过程实际上就是把原料隔绝空气加热,使非碳元素削减,氧元素以 H2 O，CO，CO2 等气体析出,同时,形成芳香族化合物和交联的高强度碳分子结构固体, 形成了微晶之间的间隙, 这些间隙便是炭化料的初始孔隙. 影响炭化工艺的主要条件是升温速率和炭化终温, 炭化终温一般在 500~600℃.图 2 内热式回转炭化炉（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.物料第一经过温度为 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,最终经卸料口卸出.（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.炭化尾气的组成主要为两部分： 一部分为炭化时外加燃料热源燃烧产生的高温加热气体,主要成分为 CO2，H2O，N2 及少量的 SO2和 CO.另一部分为成型物料炭化热分解时所产生的挥发物组份,诸如 CO，H2，CH4，烷烃，烯烃，煤焦油等.- - -细心整理 - - - 欢迎下载 - - - 第 4 页,共 7 页可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品word学习资料 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - - - --2.2. 活化工艺在炭化料的基础上扩大孔体积,丰富孔的数量.将氧化性气体作为催化剂,在 600~1200℃的温度范畴内对炭化料进行活化.活化剂一般接受：水蒸汽，二氧化碳或空气.一般水蒸气活化法的活化温度把握在 800~950℃,烟道气的活化温度把握在 900~950℃,空气的活化温度把握在 600℃左右.物料流程： 物料进入加料槽后, 借重力作用沿着产品道缓慢下行, 依次经过预热带，补充炭化带，活化带，冷却带,完成全部活化过程,最终由下部卸料器 卸出.炭化预热段利用炉内热量预热除去水分. 在补充炭化段, 炭化料被高温活化气体间接加热使炭的温度不断提高进行补充炭化. 在活化段, 活化道与活化气体道垂直方向相通, 炭与活化气体直接接触进行活化. 在冷却段, 用循环水对活化料进行冷却（或接受风冷）,这样所得到的活化料温度可以降到 60℃以下, 便于物料运输和直接进行筛分包装.气体流程： 是左半炉烟道闸阀关闭, 右半炉烟道闸阀开启, 水蒸汽从左半炉蓄热室底部进入, 经格子砖加热到变成高温蒸汽, 从上连烟道进入, 蒸汽与物料反应后产生的水煤气与残余蒸汽依次经过左半炉上， 中下烟道进入右半炉. 在右半炉内混合气体经过下， 中部及上烟道及上连烟道进入右半炉蓄热室顶部, 然后通过格子砖往下流淌,同时加热格子砖,尾气冷却,进入烟道排出完成循环.第 二次循环与上述循环相反. 第一，二次循环每半小时切换一次, 从而使活化过程连续不断地进行.3. 活性炭炭化与焦炭焦化的区分活性炭炭化与焦炭焦化过程均是以煤为主要原材料,即对煤的干馏加工过- - -细心整理 - - - 欢迎下载 - - - 第 5 页,共 7 页可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品word学习资料 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - - - - --程,但生产工艺，设备，产品的用途及产能规模有着巨大的差异.炭化过程 焦化过程可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载第一 干燥阶段阶段 温度在 120℃以下,原料煤释放出外在水分和内在水分.干燥脱气阶段室温 350~400℃,煤的原始分子结构仅发生 有限的热作用（主要是缩合作用）. 120℃以前主要脱水,约 200℃完成脱气（ CH4， CO2，N2）.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载其次 开头热解阶段阶段 原料煤开头发生分解反应释放出热解水,形成气态产物（如 CO，CO2 等）.结焦阶段350~400℃至 550℃,这一阶段的特点是活泼分解,以解聚和分解反应为主.生成和排出大量挥发物（煤气和焦油）,约 450℃排出的焦油量最大,在 450~550℃气体析出量最多.烟煤约 350℃开头软化,随后是熔融，黏结,到 550℃时结成半焦.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载第三 炭化阶段阶段 温度在 300~600℃,以缩 聚和分解反应为主,原料煤大 量析出挥发份.二次脱气阶段550~1000℃,在这一阶段,半焦变成焦炭, 以缩聚反应为主.析出的焦油量极少,挥发份主要是煤气. 煤气成分主要是 H2，少量 CH4 和 C 的氧化物.可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载3.1. 原料不同炭化料生产与焦炭生产使。