[發明專利]低硫活性炭制備工藝

有效

• 申請號: 201310316075.6
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103408006A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 姚正飛;姚海華;顧永華;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 上海正海活性炭有限公司
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種工業上使用的活性炭的制備工藝。

背景技術

制備活性炭，需要先制備炭化料中間體。

在制取炭化料的炭化工序和最后制成活性炭的活化工序中，

用于制作炭化料的含炭原料一般為煤炭、木材、果殼或植物根莖等。而硫是植物的必備營養元素中的一種，在植株干重中占有千分之幾的含量（硫元素進入植物體內的途徑：自土壤中吸收硫酸鹽，經生化作用，轉化為半胱氨酸、蛋白質等含硫生物質；故來自植物的煤炭、木材果殼等均含有硫元素）。含炭原料經過炭化工序（一般為400度至600度溫度的隔絕空氣悶燒處理），得到炭化料；炭化料再進行活化（一般是在低氧環境下，通入蒸汽或二氧化碳等活化氣，600度至1000度溫度的處理），產生發達的孔隙，得到具有很強的物理吸附和化學吸附功能的活性炭。

制成的活性炭中，一部分硫元素會轉化為負二價的硫化物，如硫化亞鐵、硫化亞汞等等高熔點物質，并殘留于活性炭中。

而在一些特殊工業應用中，需要選用含硫量很低的活性炭。例如制作鈀炭催化劑，用于對苯二甲酸加氫精制工序中，鈀炭正常使用壽命為2年，但含硫元素的活性炭用作該催化劑載體（如載鈀）時，會加速催化劑的流失，甚至快速失活，即出現催化劑的硫中毒現象，使用壽命會縮短至一個月。故作為催化劑載體使用的活性炭含硫量越低越好，一般含硫量要求低于0.3mg/kg。

專利申請號為CN200710066064.1的“一種活性炭的制備方法”，特別涉及一種利用核桃果殼為原料制備活性炭的方法。由以下步驟組成：a.備料：將核桃殼篩選、干燥、破碎，得工藝核桃殼后備用；b.配液：將磷酸、丙酮、氯礬和重油化工產品混合，得工藝化學溶液備用；c.混合：工藝核桃殼與化學溶液混合，攪拌，得混合液；d.炭活化：將混合液進行炭活化，得帶酸顆粒活性炭；e.漂洗：對帶酸顆粒進行漂洗，去酸，同時回收廢酸；f.干燥：對經漂洗的顆粒活性炭進行干燥，包裝即得。該發明在整個生產過程中，使用了磷酸處理劑和漂洗過程，對活性炭中的硫等其它化學成分沒有去除。

專利申請號為CN201010560012.1的發明提供了一種“利用秸稈類木質纖維素降解殘渣制備活性炭的方法”，其包括：1)堿法處理秸稈類木質纖維素；2)酶解步驟1)得到的殘渣；以及3)在高溫條件下利用化學活化劑對2)得到的酶解殘渣進行活化，制備活性炭產品。本發明提供的方法中，木質纖維素原料經堿法及酶法預處理后，得到的糖液可用于制備酒精、檸檬酸、木糖醇等生物發酵產品，酶解殘渣用于制備活性炭。該發明僅采用堿發處理，雖提高了原料的利用率，但對改善活性炭的化學成分和吸附性能缺少作用。

專利申請號為CN201210171210.8的發明公開一種“活性炭的制備方法”，包括以下步驟：1）將龍眼殼和/或龍眼核粉碎，得原料粉末；2）將原料粉末與質量濃度為30%～60%的磷酸以2.5～3.5∶1（w/v）的浸漬比混合浸泡，浸泡時間為3～6小時；3）將浸泡后的原料粉末進行炭化和活化；4）將進行炭化和活化后的原料粉末用水洗滌至pH為5.5～6.5，烘干即得活性炭。所述的炭化和活化的過程為：在550℃～650℃的條件下，以氮氣為保護氣加熱70～110分鐘；或是在微波爐功率700～1000W的條件下，以氮氣為保護氣輻射10～30分鐘。該制作方法所得活性炭吸附性能雖好，但是也不能去除其中有害的硫元素。

專利申請號為CN02117819.4的發明提供了一種產率較高，得到的產品在強度、氣體分離性能和吸附性能均較好的“活性炭生產方法”。包括對含炭原料的預處理，炭化和在活化劑存在下的活化步驟，最后得到活性炭，所述炭化和活化過程至少有一個是在加壓條件下進行的。炭化過程的壓力范圍是0.2－15Mpa，其炭化升溫速度為2－8℃，終止溫度為400?－650℃。活化過程的壓力范圍是0.2－10Mpa，其溫度為650?－1000℃。該發明的雖有提及得到高檔的煙氣脫硫活性炭，但是技術公開不充分，其工藝過程與得到的脫硫產物缺少有機的聯系，缺少符合化學原理的分析和說明，缺少實用性。

在中國百科網http://www.chinabaike.com/article/316/327/2007/2007022156712.html的網頁，介紹了可用硫酸液或鹽酸蒸氣作為碎呢炭化劑，以去除羊毛中植物性纖維素物質的工藝，雖能去除掉其中微量的硫元素，但是其技術目的不是去除硫元素，也去除不徹底。

發明內容