木质粉末活性炭:炭活化和后处理过程的物料与热能估算

炭化活化和后处理过程的物料与热能估算(按绝热计)

(1)炭化、活化物料重概算:按“793”工艺数据,生产一吨木质粉末活性炭用含水率20%木屑3t,60波美度的氯化锌溶液13.2t,按活化料计重新工艺概算,在高温活化过程中应蒸发和汽化去液体7.658t,留下固形物活化料8.542t(活性炭绝干重900kg+活化损耗后的氯化锌重)。

(2)烘干后的木质粉末活性炭半成品物料重概算:用离心脱水后含水率约70010的湿炭,需3t烘干至含水量10%的活性炭1t;则需气化去2.1t水分。

(3)回收氯化锌和酸煮过程物料能耗概算:这里用热主要在于提高液体温度,以便氯化锌回收和酸煮除铁之用。按生产经验最后两道回收料加液(2—3倍)以3倍计,最好pH值在4~4.6之间,加热85℃,据试验在85℃下溶解度比室温下大5—6倍。若采用三道煮酸除铁,则需要消耗9t80~90摄氏度溶液。现将生产过程主要能耗估算列于表13—1。

表13-1活性炭生产能耗估算表
  炭活化
过程能耗
  吨产品原材料消耗 (kg)   活化料 ( kg)   气化物
( kg)
  炭活化 ( kCal) 需要高温烟
道气量( kg)
  ( kCal)   木屑
(含水率
20%)
  3000 活性炭生产得率900   2100 以900kg绝干
炭折10%水分炭1t
 
    氯化锌
(浓度 60波美度
  13200   氯化锌7642     5558    
      小计     16200     8542     7658   900~ 5000C
  能耗
( kCal)
    751696   4740302   5491998   55052.1
  后处理回
收酸煮能
耗( kCal)
  氯化锌回收和酸煮
( kg)
加热水温 加水重量
( kg)
  后处理( kCal) 500~ 200℃
    活化料     8542 最后一道加热水温100℃   2000    
    酸煮料   900 头三道水温 加热90℃   9000    
    小计       11000    
能耗( kCal)       790000   790000   10558.6
  烘干半成
品能耗
( kCal)
Meja活性炭半成品烘干
( kg)
  固形物
( kg)
  汽化水
( kg)
  烘干炭
( kCal)
500~ 200C
    半成品
(含水量70%)
  3000 绝干900
(产品含水量10%)
  2100    
能耗( kCal)       15840  1299900  1315740  17585.4
炭活化能耗
总计( kCal)
7597738注:表中氯化锌以无损耗计,烘干炭以绝干计
活性炭产量重为lOOOkg(含水量10010)
备  注:表
中热焓均按
绝热状况下
计算的理论
值,在生产
中要以实际
的热效率
折算
高温烟道气热焓公式:I=595X +0.24T+0.47TX,式中T为温度,X为空
气湿含量,在一般状况下取X=0. 02  kCal/kg干空气。经计算焰道气:(l)
900℃的热焓=236. 36kCal/kg烟道气,(2) 500度的热焓=136. 6kCal/kg烟
道气。(3) 200C的热焓=61. 78kCal/kg烟道气。(4) 20C的热焓=
16. 88kCal/kg烟道气,以上按水的比热、汽化热、上式温度按摄氏(℃)计
算。(A)活化过程需要的热能=5491998kCal,需要900~ 500qC烟道气为
55052. lkg。(B)回收酸煮需要热量=790000kCal,需要利用炭活化后余热
500~ 200C烟道气为10558. 6kg。(C)烘干需要热量1315740kCal.同上需要
500~ 200。C烟道气17585. 4kg作热源。
注:以上计算炭和氯化锌两者的比热取0.  176

 

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