[發(fā)明專利]一種重組族組分制備煤基復(fù)合炭膜的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110025501.1
• 申請(qǐng)日: 2011-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102125810A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦志宏;李新艷;張麗英;陳冬梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D71/02
• 分類號(hào): B01D71/02;B01D69/10;B01D67/00;B01D69/12
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 程化銘

1.一種重組族組分制備煤基復(fù)合炭膜的方法，其特征是：該方法以萃余煤和粘結(jié)組分兩大族組分為原料，其中的粘結(jié)組分在本發(fā)明中名稱為瀝青質(zhì)組分；以萃余煤為支撐體、瀝青質(zhì)組分為涂覆液制備復(fù)合炭膜，共用三大步驟完成，為：1、煤基復(fù)合炭膜支撐體的制備；2、配置瀝青質(zhì)膜液；3、重組族組分煤基復(fù)合炭膜的制備；其中：

第一過(guò)程，即煤基復(fù)合炭膜支撐體的制備過(guò)程：

①、將質(zhì)量百分比為0～20?%的粘結(jié)劑和質(zhì)量百分比為0～30?%的活化劑，其余為萃余煤，按以上擬定比例范圍配好，放入研缽中研勻后加入到模具中，用壓片機(jī)在5～40?MPa的壓力下加壓，制備得到厚度均一的支撐體；

②、將制備好的支撐體放入高溫管式電爐中，在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行炭化和活化，在升溫速率為1～20?℃/?min下加熱到炭化溫度恒溫5～30?min后，繼續(xù)加熱到炭化終溫度恒溫保持0～30?min時(shí)間，關(guān)閉加熱，在惰性氣體保護(hù)下降溫至450℃以下，取出支撐體；

③、將支撐體用清洗劑進(jìn)行酸洗，，以去除殘留下來(lái)的活化劑和與碳生成的鹽類物質(zhì)；?

④、對(duì)第一過(guò)程中步驟④得到的支撐體在沸水浴中恒溫浸泡水洗1～3小時(shí)；

⑤、對(duì)第一過(guò)程中步驟⑤得到的支撐體測(cè)定孔隙率在30%～60?%；

⑥、對(duì)第一過(guò)程中步驟⑥得到的支撐體采用恒壓連續(xù)過(guò)濾裝置測(cè)定液體在室溫和0.1～2?MPa壓力下的滲透通量和滲透率為100～1500?L·h-1·m-2·bar-1，首先采用純水通量和滲透率為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)明其滲透性能，然后再采用有顏色膠體進(jìn)行過(guò)濾標(biāo)定其截留率；

第二過(guò)程，即配置瀝青質(zhì)膜液的過(guò)程：

①、稱取瀝青質(zhì)組分放入試管中，加入NMP溶劑，即N-甲基吡咯烷酮溶劑，充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆蚺渲瞥?.1～2?g/ml的涂膜液；另外再配一組，加入活化劑做對(duì)比；

②、對(duì)第二過(guò)程中步驟①得到的溶液在20～80?℃下超聲波振蕩1～3?h，自然冷卻至室溫，得到需要的瀝青質(zhì)組分；

第三過(guò)程，即重組族組分煤基復(fù)合炭膜的制備過(guò)程：

①、將第二過(guò)程中得到瀝青質(zhì)組分采用浸漬法涂覆于第一過(guò)程得到的支撐體表面；

②、將第二過(guò)程中步驟①得到的復(fù)合炭膜按第一過(guò)程中的步驟③、步驟④、步驟⑤、步驟⑥、步驟⑦進(jìn)行實(shí)施。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重組族組分制備煤基復(fù)合炭膜的方法，其特征是：所述的粘結(jié)劑為：焦油、瀝青、淀粉、腐殖酸鈉、聚乙烯醇、聚甲基纖維、粘土、酚醛樹(shù)脂、聚糠醇、呋喃樹(shù)脂。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重組族組分制備煤基復(fù)合炭膜的方法，其特征是：所述的活化劑為：KOH，ZnCl₂、H₃PO₄、Na₃AlF₆。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重組族組分制備煤基復(fù)合炭膜的方法，其特征是：所述的清洗劑為：鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸，濃度均為5-40%。