一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置和方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置和方法，其特征在于儲存于壓力儲罐1中的熱固性樹脂液體經噴頭2噴出來，進入流化床造粒塔3的造粒成形空塔部分6中，在降落的過程中依靠重力和表面張力的作用形成球形樹脂，同時與熱空氣接觸被加熱并表面固化，形成樹脂球，然后在樹脂固化多層篩板部分7進一步被加熱和固化，與熱空氣進行充分的接觸而完全固化，固化后的球形樹脂再經過炭化和活化形成樹脂基球形活性炭。本發明專利技術工藝簡單，操作方便，球形活性炭的粒徑可控。

Apparatus and method for preparing thermosetting resin based spherical activated carbon

The invention relates to a device and a method for preparing thermosetting resin based spherical activated carbon, which is characterized in that the pressure tank 1 stored in thermosetting resin liquid sprayed out through a nozzle 2, empty tower section 6 into 3 fluidized bed prilling tower granulation forming, depends on the action of gravity and surface tension in the process of landing form the spherical resin, while contact with hot air is heated and solidified surface, forming resin ball, then the resin curing multilayer sieve Part 7 is further heated and solidified, and the hot air to fully contact and completely cured, the cured spherical resin after carbonization and activation of resin based spherical activated carbon. The invention has the advantages of simple process and convenient operation, and the particle size of the spherical activated carbon is controllable.

【技術實現步驟摘要】
一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置和方法
本專利技術涉及一種活性炭的制備方法，具體涉及一種樹脂基球形活性炭制備的裝置和方法。
技術介紹
活性炭作為一種吸附質，被廣泛應用于石化、電力、化工、環保、食品、醫藥等各行各業，而球形活性炭具有球形度小、阻力小和吸脫附速率快等特點，更是被廣泛應用。目前一般采用懸浮法和噴霧干燥法制備球形樹脂基球形活性炭。專利CN101348573B公開了一種球形酚醛樹脂的制備方法，該方法采用了懸浮聚合的合成方法，將線型酚醛樹脂、固化劑、工業酒精、表面活性劑和水以一定的重量比直接加入到反應釜中，勻速攪拌，升溫到110-200℃，并恒溫30-180min，得到球形酚醛樹脂。專利CN101774577A公開了酚醛樹脂活性炭微球及其快速制備方法，該方法是先將水溶性酚醛樹脂或醇溶性酚醛樹脂溶液經噴霧干燥或流化床干燥制備成一定大小的酚醛樹脂微球，然后此微球進行熱固化，將固化樣品在惰性氣氛下升溫炭化，將固化樣品(或炭化樣品)與活化劑混合后在惰性氣氛下升溫炭化活化制得活性炭。盡管這兩種方法是目前最常用的方法，但其缺點在于每次需要先將樹脂進行溶解，樹脂成型后需要將溶劑脫除，操作復雜、工藝繁瑣，且粒徑可控精度較差，同時它們只針對線型酚醛樹脂和水溶性或醇溶性酚醛樹脂，不適合熱固性酚醛樹脂。針對熱固性酚醛樹脂進行研究的。專利CN103880006A公開了一種大粒徑酚醛樹脂基球狀活性炭的制備方法，該方法是先將小直徑的空心球分散于熱固性酚醛樹脂中，利用超聲波對其進行分散，然后將混合物置入大直徑的空心球狀的殼體中，烘干固化成型，去掉殼體就進行炭化和活化，制得球形活性炭。雖然此方法是制備熱固性酚醛樹脂基球形活性炭，但是其操作復雜，步驟繁瑣，成本較高。
技術實現思路
為了簡化制造步驟，解決現用方法的問題，本專利技術提供一種工藝簡單、粒徑可控的熱固性酚醛樹脂基球形活性炭的制備方法。為達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實施的：一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置，其特征在于，所述的裝置由壓力儲罐1、噴頭2、流化床造粒塔3、風機4、加熱器5等組成；所述的壓力儲罐1放置在流化床造粒塔3的頂部，壓力儲罐1的底部通過閥門13與噴頭2相連；所述的風機4的出口與加熱器5的管程進口相連，加熱器5的管程出口與流化床造粒塔3下部連通；加熱器5的殼程設有高溫煙道氣進口閥22；所述的流化床造粒塔3由造粒成形空塔部分6和樹脂固化多層篩板部分7組成；所述的流化床造粒塔3的底部裝有傾斜放置的氣體分布板10。所述流化床造粒塔3的高度為5~20m，造粒成形空塔部分6的高度與流化床造粒塔3高度之比為0.4~0.7:1，樹脂固化多層篩板部分7的高度與流化床造粒塔3總高度之比為0.2~0.5:1。所述的樹脂固化多層篩板部分7具有3~8塊內置篩板8，所述的內置篩板8的板間距為0.5~0.8m，孔隙率為10%~20%。所述的內置篩板8帶有溢流孔9，溢流孔9的橫截面積與篩板的面積比為0.01~0.1：1，溢流孔9的堰高為0.05~0.35m。所述的氣體分布板10的傾斜角度為10~20°，且在較低端設有溢流管11。所述的噴頭2為無阻力噴頭。一種權利要求1-6所述的制備熱固性酚醛樹脂基球形活性炭裝置的應用方法，其特征在于，包括以下步驟：a.啟動風機4，調整風機量使流化床造粒塔3中的熱空氣空塔氣速達到設定值；b．開啟加熱器5上的高溫煙道氣進口閥17，對加熱器5管程中的空氣進行加熱，使加熱器5管程出口空氣溫度達到設定值；c.打開裝料閥14，將液態熱固性樹脂加入到壓力儲罐1中，之后打開氮氣進口閥15，充入氮氣對壓力儲罐1進行加壓，使壓力儲罐1的壓力達到設定值；d.當所述造粒成形空塔部分6上部溫度達到設定值后，打開進料閥13，壓力儲罐1中的液態熱固性酚醛樹脂在壓力作用下通過噴頭2噴入造粒流化床3的所述造粒成形空塔部分6中，初始階段在表面張力的作用下首先形成液態球形樹脂，通過改變壓力儲罐1中的氮氣壓力控制樹脂液體的流速，改變由噴頭2噴出的液滴大小，形成不同粒徑大小的液態球形樹脂；e.隨即在所述造粒成形空塔部分6中與熱空氣直接接觸升溫，所述的液態球形樹脂的表面進行固化形成外殼固化的樹脂球；f.樹脂球隨之落入所述樹脂固化多層篩板部分7的上部第一塊篩板上，與通過篩孔上來的熱空氣進行充分的接觸，繼續發生固化反應；在上一塊篩板停留一定時間后通過溢流堰9落入下一層；在經過所有篩板后形成了完全固化的樹脂球18，落在底部的氣體分布板10上，然后通過溢流管11和樹脂球排出閥16從流化床底部排出；熱空氣從排風口12排出。所述的壓力儲罐1壓力控制在0.05~0.5MPa。所述的加熱器5的出口熱空氣溫度為150~200℃，所述造粒成形空塔部分6上部溫度維持在120~150℃；所述流化床造粒塔3中的熱空氣空塔氣速控制在0.1~0.5m/s。所述炭化過程所用的炭化介質為氮氣，升溫速率為0.5~10℃/min，溫度為400~800℃，時間為0.5~4小時；所述活化過程所用的活化介質為水蒸氣，升溫速率為0.5~10℃/min，溫度為850~1000℃，時間為0.5~3小時。本專利技術提出的方案具有以下優點：（1）熱固性酚醛樹脂不添加任何物質，直接進行造粒；（2）制得的樹脂基活性炭的粒徑可由噴頭2型號進行控制，減少了后期篩選的麻煩；（3）在熱固性酚醛樹脂噴出后，在下降過程中，利用高溫氣體進行加熱固化，降落到篩板時已經定形，在篩板上處于流化狀態，進行充分固化，使得操作更方便，工藝更加簡單，同時使其固化更快，提高了成品率。附圖說明構成本專利技術的一部分的附圖用來提供對本專利技術的進一步理解，本專利技術的示意性實施例及其說明用于解釋本專利技術，并不構成對本專利技術的不當限定。在附圖中:圖1為本專利技術所提供的制備樹脂基球形活性炭的裝置的結構示意圖，圖2為篩板的結構示意圖。附圖標記說明：1-壓力儲罐；2-噴頭；3-流化床造粒造粒塔；4-風機；5-加熱器；6-造粒成形空塔部分；7-樹脂固化多層篩板部分；8-篩板；9-溢流孔；10-氣體分布板；11-溢流管；12-排風口；13-進料閥；14-裝料閥；15-氮氣進口閥；16-樹脂球排出閥；17-高溫煙道氣進口閥；18-樹脂球。具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本專利技術中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實例來詳細說明本專利技術：實施例1所述的流化床造粒塔3的高度為10m，造粒成形空塔部分6的高度與流化床造粒塔3高度之比為0.6:1，樹脂固化多層篩板部分7的高度與流化床造粒塔3總高度之比為0.3:1；所述的樹脂固化多層篩板部分7具有5塊內置篩板8，板間距為0.6m，孔隙率為10%；內置篩板8帶有溢流孔9，其橫截面積與篩板的面積比為0.03：1，堰高為0.05m；所述的氣體分布板10的傾斜角度為15°，且在較低端設有溢流管11；啟動風機4，調整風機量使流化床造粒塔3中的熱空氣空塔氣速達到為0.3m/s。開啟加熱器5上的高溫煙道氣進口閥17，對加熱器5管程中的空氣進行加熱，使加熱器5管程出口空氣溫度達到170℃。打開裝料閥14，將液態熱固性樹脂加入到壓力儲罐1中，之后打開氮氣進口閥15，充入氮氣對壓力儲罐1進行加壓，使壓力儲罐1的壓力達到0.2MPa；當造粒成形空塔部分6上本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置，其特征在于，所述的裝置由壓力儲罐1、噴頭2、流化床造粒塔3、風機4、加熱器5等組成；所述的壓力儲罐1放置在流化床造粒塔3的頂部，壓力儲罐1的底部通過閥門13與噴頭2相連；所述的風機4的出口與加熱器5的管程進口相連，加熱器5的管程出口與流化床造粒塔3下部連通；加熱器5的殼程設高溫煙道氣進口閥17；所述的流化床造粒塔3由造粒成形空塔部分6和樹脂固化多層篩板部分7組成；所述的流化床造粒塔3的底部裝有傾斜放置的氣體分布板10。

【技術特征摘要】
1.一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置，其特征在于，所述的裝置由壓力儲罐1、噴頭2、流化床造粒塔3、風機4、加熱器5等組成；所述的壓力儲罐1放置在流化床造粒塔3的頂部，壓力儲罐1的底部通過閥門13與噴頭2相連；所述的風機4的出口與加熱器5的管程進口相連，加熱器5的管程出口與流化床造粒塔3下部連通；加熱器5的殼程設高溫煙道氣進口閥17；所述的流化床造粒塔3由造粒成形空塔部分6和樹脂固化多層篩板部分7組成；所述的流化床造粒塔3的底部裝有傾斜放置的氣體分布板10。2.根據權利要求1所述的一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置，所述的流化床造粒塔3的高度為5~20m，所述的造粒成形空塔部分6的高度與流化床造粒塔3高度之比為0.4~0.7:1，所述的樹脂固化多層篩板部分7的高度與流化床造粒塔3總高度之比為0.2~0.5:1。3.根據權利要求1所述的一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置，其特征在于，樹脂固化多層篩板部分7具有3~8塊內置篩板8，所述的內置篩板8的板間距為0.5~0.8m，孔隙率為10%~20%。4.根據權利要求3所述的一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置，其特征在于，所述的內置篩板8帶有溢流孔9，溢流孔9的橫截面積與篩板的面積比為0.01~0.1：1，溢流孔9的堰高為0.05~0.35m。5.根據權利要求1所述的一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置，其特征在于，所述的氣體分布板10的傾斜角度為10~20°，且在較低端設有溢流管11。6.根據權利要求1所述的一種制備熱固性樹脂基球形活性炭的裝置，其特征在于，所述的噴頭2為無阻力噴頭。7.一種權利要求1-6所述的制備熱固性酚醛樹脂基球形活性炭裝置的應用方法，其特征在于，包括以下步驟：a.啟動風機4，調整風機量使流化床造粒塔3中的熱空氣空塔氣速達到設定值；b．開啟加熱器5上的高溫煙道氣進口閥17，對加熱器5管程中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡永琪，張連宇，趙少博，魏曉健，劉小熙，劉碩磊，程劉備，
申請(專利權)人：河北科技大學，
類型：發明
國別省市：河北,13