[發明專利]利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法

無效

• 申請號: 200810060567.2
• 申請日: 2008-03-28
• 公開（公告）號: CN101544362A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 胡耀明
• 申請（專利權）人: 胡耀明
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;C01B37/00;C01B39/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司
• 代理人: 梁寅春

技術領域

本發明涉及利用廢料制造碳分子篩的方法。

背景技術

碳分子篩有多種用途，特別在空氣經氮/氧分離制取氮氣時常用碳分子篩進行空氣吸附與分離。以前碳分子篩是用煤原料制造，由于成本等多種因素現在已很少這樣做了。目前碳分子篩大多用酚醛樹脂原料制造，其成本也不扉。插花用花泥有用酚醛樹脂原料制造的，許多保溫材料也有用酚醛樹脂原料制造的。花泥生產廠家及保溫材料生產廠家，會產生許多邊角料等酚醛樹脂廢料，這些廢料一般難以處理；酚醛樹脂花泥及保溫材料用戶也經常會有這些酚醛樹脂廢料異棄，這不僅導致環境污染，還使廢料得不到科學、合理利用而白白浪費。

發明內容

本發明要解決酚醛樹脂廢料難以有效利用面污染環境及浪費資源的問題，為此提供本發明的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，該方法能解決酚醛樹脂廢料異棄污染環境問題、酚醛樹脂廢料難以回收再利用問題，同時能降低碳分子篩制造成本。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案其特殊之處是將收集的酚醛樹脂廢料用粉碎機粉碎成粗粉狀物料，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為0.5％～5％，將所述干燥后的粗粉狀物料磨成微粉狀物料，微粉粒徑控制在5um～30um，最佳細度為不超過10um，將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機，以重量份數計，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤焦油/水為(35～45)/(7～10)/(10～20)/(30～40)，經捏合機捏合后再成型成圓柱狀物料，將所述圓柱狀物料活化、炭化處理后，再通過炭沉積得到碳分子篩成品。

本發明所述圓柱狀物料活化、炭化處理及炭沉積依次按如下步驟作業：將所述圓柱狀物料于爐內加熱升溫至290～310℃，通入氮氣，再升溫至800～880℃，在此溫度下恒溫30min～90min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利用氮氣將有烴類或醇類有機化合物帶入爐內，使所述炭化并成孔的物料表面炭沉積堵孔，冷卻至常溫后取出。

所述粗粉狀物料的粒徑可以是4目～80目。

本發明將所述粗粉狀物料干燥至含水率優選值為1.5％～3％。

所述干燥后的粗粉狀物料磨成微粉狀物料是經球磨實現，微粉粒徑優選值控制在5um～10um。

所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機，以重量份數計，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤焦油/水的優選值為(38～40)/(8～9)/(15～18)/(33～38)。

所述圓柱狀物料合適的尺寸為柱直徑1.0mm～3.0mm，柱高2mm～10mm：最合適的尺寸為柱直徑1.5mm，柱高5mm。

所述圓柱狀物料活化、炭化處理及炭沉積更合適的是依次按如下步驟作業：將所述圓柱狀物料裝入不銹鋼容器內再吊入可傾式旋轉爐內，以3～8℃/mim的升溫速度加熱至300℃，通入氮氣，再升溫至850℃，在此溫度下恒溫60min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利用氮氣將有機化合物帶入爐內，使所述炭化并成孔的物料表面炭沉積堵孔，冷卻至常溫后取出。本發明所述有機化合物優選為芳烴、烯烴或1～4個碳原子的醇，更優選的是苯、甲苯、二甲苯、乙烯、甲醇或異丙醇。發明由于利用酚醛樹脂廢料，相繼進行粉碎、干燥、磨成微粉、和粘合劑一并放入捏合機、型成，再進行活化、炭化、表面炭沉積得到碳分子篩成品，是充分利用廢物制造高價值產品的實施方案，故本發明成本較低，并且有利于環境保護，本發明還具有工藝比較簡單，易于產業化的特點。

具體實施方式

實施例一

將收集、篩選的酚醛樹脂廢料用粉碎機粉碎成粗粉狀物料，粗粉粒徑無嚴格要求，一般在4目～80目范圍，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為1.5％～3％，將所述干燥后的粗粉狀物料在球磨機中磨成微粉狀物料，微粉粒徑控制在5um～30um，最佳細度為不超過10um，將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機，以重量份數計，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤焦油/水為40/8.5/16/35，經捏合機捏合后成型成直徑1.5mm，高5mm的圓柱狀物料，將該圓柱狀物料裝入不銹鋼容器內再吊入可傾式旋轉爐內，以3～8℃/mim的升溫速度加熱至300℃，通入氮氣，再升溫至850℃，在此溫度下恒溫60min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利用氮氣將苯帶入爐內(苯可以液體狀態或加熱氣化的氣體狀態連同氮氣一并入爐)，使所述炭化并成孔的物料表面炭沉積堵孔，該過程需1～2小時，冷卻至常溫后取出。

實施例二