SUMMARY OF THE INVENTION
A major object of this invention is to provide a method for producing activated carbon from carbon black, wherein industrial waste carbon black after preheating and steam activation processes is turned into activated carbon with a high-added value.
A further object of this invention is to provide a method for producing activated carbon from carbon black, wherein purified carbon black powder is subject to preheating and microwave heating, and then is delivered into a high-temperature activation furnace where it is activated under steam and carbon dioxide or nitrogen to form activated carbon.
A still further object of this invention is to-provide a method for producing activated carbon from carbon black, whereby the activation process is accomplished within a short time in a continuous working manner with the advantage of high productivity and low cost.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
The foregoing and other objectives, features and advantages of the invention will be apparent from the following more particular description of a preferred embodiment of the invention, as illustrated in the accompanying drawings, of which
FIG. 1 is a flowchart showing five major steps of a complete activation process according to the invention;
FIG. 2 is a graphical representation of one preferred embodiment of the invention; and
FIG. 3 is a schematic diagram of a laboratory apparatus for carbon black activation experiment.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
To begin with, this invention includes five major procedures as shown in FIG. 1. Here 1 denotes carbon black, which has been purified by acid and alkaline washing treatments, and which initially may be either a common industrial waste produced from thermal decomposition of waste plastics and waste rubbers, or that discharged out of such industrial furnaces that consume heavy oil, natural gas, coal, etc., like the kind used in a combustion electric power plant. 2 denotes a screw conveyer that operates inside a preheating chamber where carbon black is subject to electric heating and is gradually heated up from room temperature to 150° C. and above. 3 denotes a microwave chamber, which may be also regarded as the first activation chamber, where water is led in and is subject to microwave heating to generate steam, and the preheated carbon black is over here heated up from 150° C. to about 400° C. Subsequently, carbon black is fed into the mouth of a flow-type steam activation furnace, denoted by 4. Steam and air are separately led into the activation furnace, and furnace temperature is maintained within the range from 700° C. to 1000° C. Carbon black is thus activated to become activated carbon, denoted by 5, as the final product.
More substantially, the forgoing may be better understood with a description of FIG. 2 as follows. Powdery carbon black 1 through feed tank or throw-in port 21 is sent onto screw conveyer 2. Said screw conveyer operates inside a tunnel-like preheating chamber. The inner wall of said preheating chamber is so designed that it functions like a giant electric heater 22 which section by section gradually warms up carbon black from room temperature up to a certain temperature between 150° C. and 200° C., while carbon black travels screw-wise through the preheating chamber. At the outlet of the preheating chamber preheated carbon black is discharged onto conveyer belting 31 and is transported into microwave chamber 3. Said microwave chamber is divided into three compartments like sandwich, the middle one is microwave main chamber 33, and the other two are microwave shield chambers 32. The microwave main chamber is installed with a microwave generator 34 at top and a steam generator 35 at bottom that respectively generate microwave and steam to further heat up and in practice partly activate the preheated carbon black. The steam generator is actually a network of water pipe with many openings facing up; as soon as water is led in through the pipe it is immediately vaporized and turned into as many steam jets by microwave heating which maintains the microwave chamber at 200 to 400° C. Then, at the end of conveyer belting carbon black is dropped into another feed tank 41 which is the entrance of a vertical flow-type steam activation furnace 4. For effective activation the temperature inside the furnace must be maintained at 700° C. at least, preferably between 800° C. and 900° C., and this is preferably done via electric heating. There are a steam inlet 42 and an air inlet 43 through which steam and air are separately led in from the bottom of the furnace. The steam to air ratio may be from 1:1 to 3:1. At such conditions carbon black is properly activated and becomes airborne activated carbon powder in an airflow that is formed of a mixture of steam and air. Said airflow directs the activated carbon powder through conduct pipe 44 to activated carbon collecting chamber 45 in which there is a turbine separator to separate activated carbon powder from waste gases. Through the collecting chamber's bottom outlet 46 activated carbon powder is then discharged and gathered in a collecting barrel 47. Waste gases in the furnace are expelled out through an air outlet 48 located near the top of the collecting chamber.
The air that led into the activation furnace may be replaced by nitrogen or carbon dioxide for better activation efficiency and result; yet this is costly, without giving much improvement to the quality of activated carbon, and therefore is not advisable.
With reference to FIG. 3 a carbon black activation experiment along with specific laboratory data is here described for further illustration of the invention. Briefly the experimental procedures are the following:
(1) Prepare 30 grams dry carbon black powder of 100 to 200 mesh, place the sample in an open container and preheat this to about 150° C.
(2) Place a cup of water in a microwave oven and start the oven till the water turns boiling and the oven is full of steam.
(3) Put the preheated carbon black sample into the steam-full microwave oven and start the oven till about 400° C.
(4) Put the microwave-heated carbon black sample into a cylindrical activation containers 6 and place this in a high-temperature furnace 7.
(5) Lead in air at flow rate 30˜50 ml/min through air tube 8, meanwhile increase furnace temperature to above 500° C.
(6) Start water pump 9 to have water led into the furnace through water tube 10 at flow rate 25˜35 ml/min, so that steam is quickly built up inside the furnace.
(7) At forgoing conditions keep raising furnace temperature till the targeted activation temperature and activation time.
(8) Stop water supply and turn off furnace heat input.
(9) Keep airflow going for cleaning and cooling purposes, till the furnace is cooled down to room temperature.
(10) Take out the activated carbon from the cylindrical activation container and run a few standard quality tests with the same.
Results of such experiment run at activation temperatures 700° C., 800° C. and 900° C., in comparison with the quality of a certain commercial activated carbon, are listed in Table 1.
ข้อมูลสรุปของการ ประดิษฐ์
วัตถุที่สำคัญของการประดิษฐ์คือการให้บริการที่วิธีการในการผลิตถ่านกัมมันต์จากผงถ่านกัมมันต์สีดำซึ่งอุตสาหกรรมขยะสีดำคาร์บอนหลังจากเชื่อมพลังไอน้ำและกระบวนการการเปิดใช้งานได้กลายเป็นถ่านคาร์บอนกัมมันต์กับที่สูง - เพิ่มมูลค่า.
อีกวัตถุของการประดิษฐ์คือการให้บริการที่ใช้วิธีการในการผลิตถ่านกัมมันต์จากคาร์บอนสีดำ,ที่กรองแล้วสีดำผงคาร์บอนเป็นไปตามรอยเชื่อมและไมโครเวฟเครื่องทำความร้อนและจากนั้นจะมีส่งเข้าไปในที่ที่มี อุณหภูมิ สูงการเปิดใช้งานเตาที่จะเปิดใช้งานตามอบไอน้ำและถ่านคาร์บอนกัมมันต์ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์หรือไนโตรเจนในรูปผงถ่านกัมมันต์.
ยังคงอยู่ต่อไปวัตถุในการประดิษฐ์นี้จะมีวิธีการในการผลิตถ่านกัมมันต์สีดำจากคาร์บอน,โดยจะให้มีการเปิดใช้งานการทำได้ ภายใน เวลาที่ไม่ไกลนักในการทำงานอย่างต่อเนื่องพร้อมด้วยลักษณะที่ใช้ประโยชน์จาก ประสิทธิภาพ ในการผลิตและต้นทุนต่ำ.
คำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับของที่ ภาพ วาด
ที่กล่าวมาข้างต้นและอื่นๆตามวัตถุประสงค์,คุณลักษณะและข้อดีของการประดิษฐ์ที่จะแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนมากขึ้นจากนี้ต่อไปนี้:เฉพาะรายละเอียดของที่ที่คุณต้องการทำให้รูปร่างขึ้นของการประดิษฐ์ตามที่ได้แสดงไว้ใน ภาพ วาดให้มาพร้อมกับของ ซึ่ง
รูป. 1 มีผังการดำเนินงานที่แสดงขั้นตอนสำคัญของการเปิดใช้งานเสร็จสมบูรณ์ตามจะมีการประดิษฐ์
รูป. 2 เป็นตัวแทนแสดง ภาพ กราฟิกของหนึ่งทำให้รูปร่างขึ้นที่ต้องการของการประดิษฐ์ และ
รูป 3 มีซึ่งมีลักษณะเป็นแผนที่แผนผังของเครื่องห้องปฏิบัติการสำหรับการทดลองเปิดใช้งานสีดำผงถ่านกัมมันต์.
รายละเอียดคำอธิบายของการ ประดิษฐ์
ในการเริ่มต้นด้วยการประดิษฐ์นี้ประกอบด้วยห้าขั้นตอนสำคัญตามที่แสดงในรูปที่ 1 . ที่นี่ 1 แสดงถึงสีดำผงถ่านกัมมันต์ที่มีการกรองด้วยน้ำกรดและล้างทำความสะอาดอัลคาไลน์และการบำบัดซึ่งในเบื้องต้นอาจเป็นได้ทั้งที่ขยะอุตสาหกรรมทั่วไปผลิตจากแยกออกเป็นส่วนๆระบายความร้อนจากยางขยะพลาสติกและขยะหรือที่ถูกถอดออกจากเตาหลอมอุตสาหกรรมดังกล่าวที่ใช้ก๊าซธรรมชาติน้ำมันอย่างหนักถ่านหินเป็นต้นคล้ายกับที่ใช้ในโรงงานผลิตพลังงานไฟฟ้าจากการเผาไหม้ที่. 2 แสดงถึงลำเลียงสกรูที่ทำงานด้านในของที่เก็บเศษหนวดเชื่อมที่ทำจากคาร์บอนสีดำจะขึ้นอยู่กับเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าและมีความร้อนสูงขึ้นจากระดับ อุณหภูมิ ห้องถึง 150 ° C .อย่างค่อยเป็นค่อยไปและสูงกว่า 3 แสดงถึงช่องเก็บเศษหนวดไมโครเวฟซึ่งอาจจะถือว่าเป็นการเปิดใช้งานเป็นครั้งแรกที่ช่องเก็บเศษหนวดสถานที่ซึ่งน้ำมีไฟ LED และเป็นเรื่องในไมโครเวฟเครื่องทำความร้อนในการสร้างพลังไอน้ำและที่อุ่นไว้คาร์บอนสีดำมีมากกว่านี้ความร้อนสูงขึ้นจาก 150 ° C ถึง 400 ° C . ภายหลัง ,ผงถ่านกัมมันต์สีดำมีกินเข้าไปในปากไหล - พิมพ์พลังไอน้ำการเปิดใช้งานเตาหลอม,ที่มีผู้อุทิศให้โดย 4 . อากาศและพลังไอน้ำจะนำไปสู่การเปิดใช้งานเตาหลอมที่แยกต่างหากและ อุณหภูมิ เตาหลอมเหล็กมีการดูแลรักษาเป็นอย่างดีในช่วงนี้จาก 700 ° Cถึง 1000 ° C .คาร์บอนสีดำมีการเปิดใช้งานจะกลายเป็นถ่านคาร์บอนกัมมันต์ที่มีผู้อุทิศให้โดย 5 จึงเป็น ผลิตภัณฑ์ สุดท้าย.
มากขึ้นต้องปฏิบัติการสาระสำคัญที่อาจจะเป็นการดีกว่าทำความเข้าใจกับคำอธิบายของรูป 2 โดยมีรายละเอียดดังนี้ เหมือนดั่งแป้งผงถ่านกัมมันต์สีดำ 1 ผ่านทางอาหารน้ำในแท้งค์หรือทิ้งในพอร์ต 21 ถูกส่งลงบนสกรูลำเลียง 2 สกรูลำเลียงกล่าวว่าทำงานด้านในของที่เก็บเศษหนวดอุโมงค์เหมือนที่เชื่อมที่ด้านในของผนังเชื่อมช่องเก็บเศษหนวดได้ได้รับการออกแบบที่เป็นฟังก์ชันต่างๆเช่นไฟฟ้า,เครื่องทำน้ำอุ่นขนาดใหญ่ที่ 22 ซึ่งมาตราโดยมาตราอย่างค่อยเป็นค่อยไปอุ่นขึ้นปริมาณคาร์บอนสีดำจาก อุณหภูมิ ห้องได้ถึงบางอย่าง อุณหภูมิ ระหว่าง 150 ° C และ 200 ° C ,ในขณะที่ถ่านคาร์บอนกัมมันต์สีดำเดินทางแบบสกรูฉลาดโดยเชื่อมช่องเก็บเศษหนวด.ที่ปลั๊กของช่องเก็บเศษหนวดเชื่อมที่สีดำผงถ่านกัมมันต์อุ่นไว้ได้รับการปล่อยตัวไปสู่ลำเลียงร้องเพลง 31 และจะถูกส่งไปยังไมโครเวฟ 3 ช่องเก็บเศษหนวด ช่องเก็บเศษหนวดไมโครเวฟกล่าวว่าจะแบ่งออกเป็นสามช่องเหมือนแซนด์วิชหนึ่งตอนกลางจะเป็นช่องเก็บเศษหนวดไมโครเวฟหลัก 33 และอีกสองคนที่มีไมโครเวฟแผงช่อง 32ช่องเก็บเศษหนวดหลักไมโครเวฟที่มีการติดตั้งพร้อมด้วยไมโครเวฟเครื่องทำ 34 ที่อยู่ทางด้านบนสุดและเครื่องทำไอน้ำ 35 ที่ด้านล่างที่ตามลำดับสร้างพลังไอน้ำและไมโครเวฟในที่ที่มีความร้อนสูงขึ้นต่อเนื่องและในทางปฏิบัติบางส่วนเปิดใช้งานคาร์บอนอุ่นไว้สีดำ เครื่องทำไอน้ำที่เป็นเครือข่ายของท่อน้ำพร้อมด้วยช่องจำนวนมากที่หันหน้าเข้าหาได้เมื่อน้ำมีไฟ LED ในท่อเป็น vaporized ทันทีและหันไปเป็นจำนวนมากทางด้านเอ็ฟเฟ็คเจ็ทพลังไอน้ำโดยไมโครเวฟเครื่องทำความร้อนยังคงไว้ซึ่งไมโครเวฟช่องเก็บเศษหนวดที่ 200 ถึง 400 ° C แล้วในช่วงปลายของลำเลียงร้องเพลงคาร์บอนสีดำจะลดลงเข้าไปสู่อีกอาหารน้ำในแท้งค์ 41 ซึ่งเป็นทางเข้าของการไหลของน้ำในแนวตั้งแบบไอน้ำการเปิดใช้งานเตา 4 .สำหรับการเปิดใช้งานได้อย่างมี ประสิทธิภาพ อุณหภูมิ ภายใน เตาที่จะต้องได้รับการดูแลรักษาเป็นอย่างดีที่ 700 ° C .อย่างน้อยควรเลือกระหว่าง 800 ° C และ 900 ° C และโรงแรมแห่งนี้คือทำได้โดยผ่านทางเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าควร มีไอน้ำทางลมเข้า 42 และอากาศเข้า 43 ที่ผ่านซึ่งทางอากาศและพลังไอน้ำมี LED ในจากด้านล่างของเตาหลอมที่แยกต่างหาก พลังไอน้ำไปยังอากาศอาจจะมาจากอัตรา 1 : 1 ถึง 3 : 1ในเงื่อนไขต่างๆเช่นสีดำผงถ่านกัมมันต์คือเปิดใช้งานอย่างถูกต้องและจะกลายเป็นผงถ่านกัมมันต์อากาศในการไหลเวียนของอากาศที่ว่าคือการวางรูปแบบของการผสมผสานของอากาศและพลังไอน้ำ การไหลเวียนของอากาศโดยตรงกล่าวว่าผงถ่านกัมมันต์ที่ผ่านทางท่อดำเนินการ 44 เพื่อเก็บรวบรวมผงถ่านกัมมันต์ช่องเก็บเศษหนวด 45 ที่มีเส้นแบ่งกังหันเพื่อแยกผงถ่านกัมมันต์จากก๊าซขยะผ่านทางเต้าเสียบปลั๊กด้านล่างของช่องเก็บเศษหนวดที่ 46 ผงถ่านกัมมันต์ได้รับการปล่อยตัวและได้รวบรวมในการรวบรวมแกนม้วนผม 47 แล้ว ก๊าซของเสียในเตาหลอมที่มีออกมาผ่านทางอากาศ 48 ที่ตั้งอยู่ใกล้ๆกับด้านบนสุดของช่องเก็บเศษหนวดการรวบรวมที่.
อากาศที่นำไปสู่การเปิดใช้งานเตาหลอมที่อาจถูกแทนที่ด้วยคาร์บอนไดออกไซด์คาร์บอนหรือไนโตรเจนสำหรับผลและมี ประสิทธิภาพ การเปิดใช้งานได้ดียิ่งขึ้นแต่โรงแรมแห่งนี้มีค่าใช้จ่ายสูงโดยไม่ต้องการให้การปรับปรุงมากเพื่อ คุณภาพ ของถ่านกัมมันต์และดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้ไม่ได้.
พร้อมด้วยการอ้างอิงถึงรูป การทดลอง 3 ที่ทำจากคาร์บอนสีดำพร้อมด้วยข้อมูลการเปิดใช้งานในห้องปฏิบัติการระบุจะอธิบายในที่นี้สำหรับ ภาพ เพิ่มเติมของการประดิษฐ์ ช่วงระยะเวลาสั้นๆตามขั้นตอนวิธีการทดลองได้ต่อไปนี้:
( 1 )จัดทำ 30 กรัมแห้งผงคาร์บอนสีดำของ 100 ถึง 200 ตาข่าย,สถานที่ที่ตัวอย่างในที่เปิดให้บริการ ภาชนะ บรรจุและอุ่นนี้ถึง 150 ° C .
( 2 )ที่ถ้วยของน้ำในไมโครเวฟเตาอบและเริ่มที่เตาอบจนกว่าน้ำจะเปิดและน้ำเดือดที่เตาอบเต็มพลังไอน้ำ.
( 3 )ที่อุ่นไว้คาร์บอนสีดำลิ้มลองเข้าไปในพลังไอน้ำ - ไมโครเวฟเตาอบและเริ่มที่เตาอบจนประมาณ 400 ° C
( 4 )ไมโครเวฟ - สระน้ำอุ่นคาร์บอนสีดำตัวอย่างในการเปิดใช้งานคอนเทนเนอร์ที่มีขนาดพอเหมาะ 6 และสถานที่แห่งนี้อยู่ในที่ที่มี อุณหภูมิ สูงเตา 7 .
( 5 )นำไปสู่ในอัตราการไหลของอากาศที่ 30 ˜ 50 มล./นาทีผ่านอากาศท่อ 8 ,ในขณะที่ อุณหภูมิ หลอมเพิ่มขึ้นไปยัง 500 ° C
( 6 )เริ่มน้ำปั๊ม 9 มีน้ำไฟ LED เข้าไปในเตาหลอมผ่านน้ำท่อ 10 ที่อัตราการไหลของ 25 ˜ 35 มล./นาที,ให้พลังไอน้ำได้อย่างรวดเร็วในที่เตาหลอม.
( 7 )ที่ต้องปฏิบัติการทำให้เงื่อนไขการผลิตเตาหลอมจนกว่า อุณหภูมิ ที่มีเป้าหมายสำหรับการเปิดใช้งาน อุณหภูมิ และการเปิดใช้งานครั้ง.
( 8 )การหยุดจ่ายน้ำและปิดเตาความร้อน.
( 9 )ทำให้การไหลเวียนของอากาศจะทำความสะอาดและการระบายความร้อนการจนกว่าจะมีเตาหลอมเย็นลงจนถึง อุณหภูมิ ห้อง.
( 10 )นำออกจากที่เปิดใช้งานคาร์บอนจากที่มีขนาดพอเหมาะการเปิดใช้งานที่เก็บและใช้งานที่มี คุณภาพ มาตรฐานเพียงไม่กี่การทดสอบใช้ได้กับ.
ผลของการทดลองใช้งานการเปิดใช้งานที่ อุณหภูมิ 700 ° C ., 800 ° C และ 900 ° C ,ในการเปรียบเทียบกับ คุณภาพ ของที่บางอย่างทางการค้าผงถ่านกัมมันต์ที่มีอยู่ในรายการในตารางที่ 1 .
การแปล กรุณารอสักครู่..