專利名稱：一種磷酸法制活性炭工藝中磷酸回收液的凈化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及磷酸活化法生產(chǎn)活性炭的設(shè)備，具體涉及生產(chǎn)過程中浸洗活化炭所得磷酸回收液的凈化設(shè)備。
二背景技術(shù)：
生產(chǎn)活性炭的原料中含有或在生產(chǎn)過程中形成并殘留在活性炭中的的金屬氧化物和鹽類物質(zhì)或某些非金屬氧化物就是活性炭的灰分，如鈣鎂的氧化物及鹽類物質(zhì)、氧化硅等是灰分的主要成分。通常采取酸洗和漂洗活化后所得活化炭的方法去除或減少金屬氧化物及鹽類灰分。用磷酸活化法生產(chǎn)的活性炭具有發(fā)達(dá)的中孔結(jié)構(gòu)，活性炭的表面含有化學(xué)活性基團(tuán)，吸附能力強(qiáng)，能吸附較大分子的物質(zhì)，有較強(qiáng)的適應(yīng)性，具有廣闊的用途。目前，磷酸活化法已經(jīng)成為化學(xué)法生產(chǎn)活性炭的主要方法，但磷酸活化法生產(chǎn)活性炭的活化爐大多數(shù)為內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)爐，內(nèi)熱式回轉(zhuǎn)活化爐存在著的缺點(diǎn)之一就是加熱介質(zhì)煙道氣直 接與物料接觸，如用煤作燃料，夾帶在煙道氣中的氧化鈣等灰分將混入物料中，會(huì)增加活化炭的灰分含量，在用水浸洗活化炭回收磷酸的過程中就會(huì)將大部分的氧化鈣等灰分溶解轉(zhuǎn)移至所得的磷酸回收液中，在用磷酸回收液與木屑原料混合及活化的過程中，這些鈣離子就以磷酸鈣、偏磷酸鈣的形式轉(zhuǎn)移到活化炭中，雖然這些鈣鹽能被磷酸溶解而轉(zhuǎn)移到溶液中，但進(jìn)入炭孔隙中的鈣鹽很難被完全洗掉而部分留在活性炭中，造成活性炭產(chǎn)品的灰分含量較高，影響活性炭產(chǎn)品的質(zhì)量。隨著磷酸回收液循環(huán)使用次數(shù)的增加，磷酸回收液中的鈣離子會(huì)越來越多，生產(chǎn)的活性炭灰分含量會(huì)遞增，活性炭的吸附性能將會(huì)變差，所以，生產(chǎn)一定時(shí)間后應(yīng)對(duì)磷酸回收液進(jìn)行凈化處理，以去除或者說減少磷酸回收液中的鈣等離子，避免或減少其在與原料混合及活化過程形成活性炭的灰分。目前尚無有關(guān)磷酸法生產(chǎn)活性炭過程中浸洗活化炭所得磷酸回收液凈化設(shè)備的專利報(bào)導(dǎo)。本實(shí)用新型就是基于這樣的背景，發(fā)明了一種操作方便的磷酸回收液的凈化設(shè)備。
三
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的內(nèi)容就是一種通過去除磷酸活化法生產(chǎn)活性炭過程中用水浸洗活化炭所得磷酸回收液中的鈣離子的凈化設(shè)備。磷酸回收液凈化設(shè)備是由高壓聚丙烯制成的圓柱形筒體，在筒的中央安裝耐酸的雙曲面攪拌機(jī)，在磷酸回收液凈化設(shè)備的筒體上部設(shè)置磷酸回收液入口，底部設(shè)置澄清液及沉淀物排出口，在筒體上設(shè)置透明的有機(jī)玻璃管液位計(jì)，便于看清液面所處的位置；根據(jù)凈化設(shè)備筒體內(nèi)徑計(jì)算出橫截面積，并在液位計(jì)旁邊沿筒體高度標(biāo)注體積刻度，便于根據(jù)液位高度快速確定設(shè)備中磷酸回收液的總量。將浸洗活化炭所得的高濃度磷酸回收液用耐酸泵打入凈化設(shè)備中，并在其中加入根據(jù)磷酸回收液的體積及鈣離子的濃度計(jì)算出所需的濃硫酸量，開啟雙曲面攪拌機(jī)，對(duì)液體進(jìn)行攪拌，使其中的鈣離子與硫酸反應(yīng)形成硫酸鈣沉淀，再經(jīng)過充分靜置沉降，將澄清液與沉淀物分離，放出上層的澄清液用于配制活化劑磷酸溶液，將底部的沉淀物放到過濾機(jī)中進(jìn)行過濾分離，實(shí)現(xiàn)去除磷酸回收液中的鈣離子，以減少活性炭灰分含量的目的。因?yàn)榱姿峄厥找褐械拟}離子在木屑與磷酸溶液混合及活化過程中將形成難溶的磷酸鹽轉(zhuǎn)移到活性炭的孔隙中而較難被洗掉，會(huì)增加活性炭產(chǎn)品的灰分含量。
四
附圖I為磷酸回收液凈化設(shè)備的立面剖視示意圖，⑴為凈化設(shè)備底座；(2)、(3)為澄清液出口 ；(4)為凈化設(shè)備筒體，用耐酸的聚丙烯塑料制成；(5)為攪拌機(jī)固定架，用鋼材制成，表面進(jìn)行防腐處理；(6)為攪拌機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；(7)為雙曲面攪拌器，用耐酸材料制成；(8)為沉淀物卸出口。附圖2為附圖I所示A-A立面的剖視示意圖，(9)為磷酸回收液入口 ；(10)為液位計(jì)，用透明有機(jī)玻璃管制成；(I)、(5)、￠)、⑵同附圖I說明。附圖3為磷酸回收液凈化設(shè)備的俯視圖。·五具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖I來說明本專利的具體實(shí)施方式
。磷酸回收液的凈化即去除其中的鈣離子的操作是這樣實(shí)現(xiàn)的將浸洗活化炭所得的磷酸回收液用耐酸泵輸送到凈化設(shè)備筒體
(4)中，首先確定需要向凈化設(shè)備中加入的硫酸量，取磷酸回收液樣品，用HI 93752型鈣鎂濃度測定儀測定其鈣離子的濃度，如鈣離子的濃度超過儀器的測定范圍，則先將磷酸回收液稀釋若干倍后再測定其鈣離子的濃度，再根據(jù)Ca2+離子與硫酸根SO/—形成硫酸鈣沉淀的反應(yīng)來計(jì)算出使單位體積磷酸回收液中的鈣離子完全沉淀所需的濃硫酸量，最后根據(jù)待處理的回收磷酸液總量來確定所需加入的濃硫酸量。在凈化設(shè)備中加入所需的濃硫酸，開啟雙曲面攪拌機(jī)(7)攪拌適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，使磷酸回收液中的Ca2+離子充分與硫酸反應(yīng)形成硫酸鈣沉淀，然后關(guān)掉雙曲面攪拌機(jī)，讓磷酸混合液沉降一定的時(shí)間，使澄清液與硫酸鈣沉淀分離，根據(jù)沉淀物在筒底部的厚度，選擇通過澄清液出口(2)或(3)將上層的澄清液放出用于配制活化劑磷酸溶液，將筒底部的沉淀物排放到過濾機(jī)中進(jìn)行固液分離，實(shí)現(xiàn)去除沉淀的目的。
權(quán)利要求1.一種磷酸法制活性炭工藝中磷酸回收液的凈化設(shè)備，其特征是凈化設(shè)備是由高壓聚丙烯制成的圓柱形筒體，在筒的中央安裝耐酸的雙曲面攪拌機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種磷酸法制活性炭工藝中磷酸回收液的凈化設(shè)備，其特征是在凈化設(shè)備的筒體上部設(shè)置磷酸回收液入口，底部設(shè)置澄清液及沉淀物排出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種磷酸法制活性炭工藝中磷酸回收液的凈化設(shè)備，其特征是< 在凈化設(shè)備的筒體外安裝用透明有機(jī)玻璃管制成的液位計(jì)，并在液位計(jì)旁邊沿筒體高度標(biāo)注體積刻度，便于確定凈化設(shè)備中磷酸回收液的總量。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種磷酸法制活性炭工藝中磷酸回收液的凈化設(shè)備。磷酸回收液的凈化設(shè)備是由高壓聚丙烯制成的圓柱形筒體，在筒的中央安裝耐酸的雙曲面攪拌機(jī)，在筒體上部設(shè)置磷酸回收液入口，底部設(shè)置澄清液及沉淀物排出口，在筒體上設(shè)置透明的有機(jī)玻璃管液位計(jì)；根據(jù)筒體內(nèi)徑計(jì)算出橫截面積，從而在液位計(jì)旁邊沿筒體高度標(biāo)注體積刻度。將磷酸回收液用耐酸泵打入凈化設(shè)備中，通過測定磷酸回收液中鈣離子的濃度，并根據(jù)回收液總量計(jì)算出需要加入的濃硫酸量，開啟安裝在凈化設(shè)備中的攪拌機(jī)，使其中的鈣離子與硫酸反應(yīng)形成硫酸鈣沉淀，再經(jīng)過充分的靜置沉降，放出上層的澄清液用于配制活化劑磷酸溶液，將底部的沉淀物排放到過濾機(jī)中過濾去除。
文檔編號(hào)C01B25/238GK202529846SQ201220047108
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者莊曉偉, 潘炘, 章江麗, 蔣應(yīng)梯, 陳順偉 申請(qǐng)人:浙江省林業(yè)科學(xué)研究院