[发明专利]一种稻壳生产电容炭的方法

摘要

一种稻壳生产电容炭的方法，属于生物质能源化工技术领域，包括以下步骤，一、将稻壳和催化剂均匀混合热解生产热解气和热解炭；二、热解气和热解炭经恒温催化脱焦，降低热解炭挥发分，裂解焦油为小分子；三、采用卧式反应釜，旋转使热解炭与碱液均匀混合、热压脱硅，水洗，干燥；四、模板炭和活化剂粉碎、高搅均化、均匀布料；五、采用推进式活化炉，控制升温速率和活化时间制备活化料；六、活化料水洗、酸洗，再水洗至中性；七、产品经干燥、分级、包装。本发明采用稻壳制作电容炭，使用的是生物质生产可再生能源和化学品，低成本、绿色环保，且生产过程安全无污染，可大规模生产。

主权项

一种稻壳生产电容炭的方法，其特征是：包括以下步骤，步骤一、稻壳热解选取稻壳，经过筛选净化后与催化剂按干基质量比为(100:1)～(100:5)的比例进行混合，混合后经斗氏提升机加入热解塔，调整进入热解区的氧含量，使热解段温度保持在600℃～700℃，热解0.5h～1.0h，稻壳分解为热解气和热解炭；步骤二、恒温炭化和焦油催化裂解将所述步骤一中得到的600℃～700℃的热解气和热解炭沿着热解塔继续下行，保持恒温除焦油0.5h～1.0h，获得无焦油热解气和热解炭，进入热解塔水冷降温段，降温至300℃～350℃，经旋风分离器将高能热解气和脱焦热解炭分离；步骤三、热解气燃烧供热将所述步骤二中得到的高能热解气引入燃气锅炉燃烧，获得锅炉高压蒸汽；步骤四、模板炭制备将所述步骤二中得到的热解炭，经螺旋推进器加入到卧式反应釜中，按固液比1:5的比例加入5％氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，旋转卧式反应釜，将热解炭与氢氧化钠碱液均匀混合，通入所述步骤三中获得的锅炉高压蒸汽，保持锅炉高压蒸汽的压力为5个～6个大气压，反应3h～4h，保持原有压力取出混合液；将混合液压入1号储罐，经1号离心机进行固液分离，回收硅酸钠溶液，剩余固体经传送带进入2号储罐，向2号储罐内加入80℃净化自来水，搅拌溶解20分钟，经2号离心机进行固液分离，获得的固体经传送带进入3号储罐，加入70℃净化自来水，搅拌溶解20分钟，经3号离心机进行固液分离，获得固体经传送带进入4号储罐，加入60℃净化自来水，搅拌溶解20分钟，经4号离心机进行固液分离，水洗至灰分含量小于8wt％后出料，干燥至水分小于10wt％，获得模板炭；步骤五、粉碎将所述步骤四中获得的干燥的模板炭，经气流粉碎机粉碎至模板炭的粒径<10um；步骤六、活化反应将所述步骤五中获得的经粉碎机粉碎的模板炭，与粉碎为粉末状的固体活化剂，按质量比为(1:2)～(1:3)的比例混合，通过搅拌机混合完全后，均匀分布到匣体中，加入到活化炉中，在氮气和水蒸气保护下，调整升温速率为10℃/min～20℃/min，加热升温至350℃～400℃，保持350℃～400℃的温度30min～40min，继续升温至700℃～800℃，调整推进速度，活化反应50min～80min，进入冷却区，匣钵降温50min～80min；步骤七、出料将所述步骤六中冷却匣钵转移至水蒸气保护下的水槽中，使匣钵中活化料继续降温至小于300℃，加水溶料，水洗干燥匣钵；步骤八、水洗将所述步骤七中的活化料转移至1号塑料高速搅拌锅，按料液比为1:20的比例加入80℃纯净水，搅拌溶解20分钟，经1号涂塑离心机固液分离，固体经传送带进入2号塑料高速搅拌锅，加入80℃纯净水，搅拌溶解20分钟，经2号涂塑离心机固液分离，固体经传送带进入3号塑料高速搅拌锅，加入80℃纯净水，搅拌溶解20分钟，经3号涂塑离心机固液分离，得到水洗后固体；步骤九、过滤回收将所述步骤八中的三次洗涤液回收，向回收的溶液中加入氢氧化钙溶液生产碳酸钙和硅酸钙沉淀，过滤回收碱液，调整碱浓度，返回溶硅工序循环利用；步骤十、酸洗将所述步骤八中得到的水洗后固体转移至1号搪瓷反应釜中，按固液比1:20的比例加入60℃含1wt％～2wt％HCl的水溶液，搅拌溶解20分钟，经1号镀钛离心机进行固液分离；将离心后获得的固体转移至2号搪瓷反应釜中，按固液比1:20的比例加入60℃含1wt％～2wt％HCl的水溶液，搅拌溶解20分钟，经2号镀钛离心机进行固液分离；将离心后获得的固体转移至3号搪瓷反应釜中，按固液比1:20的比例加入60℃超纯水，搅拌溶解20分钟，经3号镀钛离心机进行固液分离；将离心后获得的固体转移至4号搪瓷反应釜中，按固液比1:20的比例加入60℃超纯水，搅拌溶解20分钟，经4号镀钛离心机固液分离；将离心后获得的固体转移至5号搪瓷反应釜中，按固液比1:20的比例加入60℃超纯水，搅拌溶解20分钟，经5号镀钛离心机固液分离；将离心后获得的固体转移至6号搪瓷反应釜中，按1:20的比例加入60℃超纯水，搅拌溶解20分钟，经6号镀钛离心机固液分离；再离心后获得的固体转移至7号搪瓷反应釜中，按1:20的比例加入60℃超纯水，搅拌溶解20分钟，经7号镀钛离心机固液分离，获得灰分小于0.3wt％的湿基活性炭；步骤十一、干燥将所述步骤十获得的湿基活性炭均匀分装到搪瓷托盘中，转移到恒温干燥箱中，在120℃的条件下，干燥20h～24h，待电容炭水分小于3wt％，出料；步骤十二、风选分级将步骤所述步骤十一获得的电容炭经气流粉碎机风选，含炭气流经4级旋风分离器分离，经布袋除尘器回收超细粉，经水膜除尘后排空尾气，分别收集4级旋风分离器分离的产品和经布袋除尘器回收的超细粉，生产出一种或一种以上粒径分布的电容炭产品，分别经真空包装入库。