[發明專利]一步活化法制備焦炭基成型活性炭的方法

有效

• 申請號: 201410026616.6
• 申請日: 2014-01-21
• 公開（公告）號: CN103754870A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 李大偉;田原宇
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: C01B31/12
• 分類號: C01B31/12
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

1.一種一步活化法制備焦炭基成型活性炭的方法，其特征是：采用如下步驟：

1）物理混合：在焦炭中添加生物質、40~60wt%的磷酸，并攪拌均勻，所述的焦炭為粒徑不大于2?mm、BET比表面積不大于300?m2/g的粉末炭，所述的生物質為粒徑不大于3mm的木質纖維素類生物質；

2）低溫塑化：將焦炭、生物質和40~60wt%的磷酸按0.2~0.7：0.8~1.4：0.9~2.5的質量比混合；于60~100℃加熱40-120?min得到樣品；

3）擠壓成型：將上述樣品加壓到3~8Mpa并保壓1-5min，獲得成型體；

4）加熱活化：在惰氣保護下，將成型體于450~650℃活化40~120?min；

5）洗滌干燥：將活化過的成型體水洗至中性后干燥，即可得成型活性炭。

2.根據權利要求1所述的一步活化法制備焦炭基成型活性炭的方法，其特征是：所述的焦炭為木質纖維素類生物質炭、煤基粉狀炭或粉狀石油焦。

3.根據權利要求1所述的一步活化法制備焦炭基成型活性炭的方法，其特征是：所述的生物質為木質纖維素類生物質，木質纖維素類生物質為木屑或花生殼粉。

4.根據權利要求1所述的一步活化法制備焦炭基成型活性炭的方法，其特征是：所述的步驟5）中的洗滌干燥是指：先于30~90℃干燥0.5-16h，再于100-150℃干燥0.5-6h。

5.根據權利要求1所述的一步活化法制備焦炭基成型活性炭的方法，其特征是：所述的惰氣是指氮氣、煙道氣、二氧化碳、水蒸氣或者上述混合物。

6.根據權利要求1所述的一步活化法制備焦炭基成型活性炭的方法，其特征是：進一步的制備方法如下：

物料混合：將粒徑小于0.07?mm的煤基粉狀炭，比表面積170m²/g，與粒徑范圍為0.1-0.9?mm的楊木粉按煤基粉狀炭：楊木粉=1：2的質量比混合，接著，充分攪拌物料，直至視覺上混合均勻；之后，將磷酸：楊木粉按1.7：1?的質量比移入40wt%的磷酸，繼續攪拌，直至視覺上所有物料被潤濕；

低溫塑化：將混合物在干燥箱中于85℃下加熱6h，期間，每隔20?min攪拌一次，每次攪拌時間為1?min；

擠壓成型：稱取3.8g的上述物料，將其加壓至5MPa，并保持2min，之后泄壓，得到成型體；

加熱活化：將成型體在N₂保護下置于已被加熱到700℃的管式爐中，并保溫1h；

洗滌干燥：將加熱過的成型體在惰氣下進行冷卻，冷卻至100℃以下后，用熱自來水反復洗滌所得成型體，直至洗液的pH接近中性；洗液可用于配制磷酸溶液，也可經加熱、光照或自然蒸發濃縮后直接使用，洗滌結束后，將成型體置于烘箱中，先于50℃干燥8h，再于120℃干燥3h；

所得成型活性炭的耐壓強度為4.2MPa,?比表面積為840m²/g，產率為52%。