[發(fā)明專利]一種柱狀椰殼活性炭及其制備方法有效

申請?zhí)枺?/td>	201510064269.0	申請日：	2015-02-09
公開（公告）號：	CN104628000B	公開（公告）日：	2017-05-10
發(fā)明（設計）人：	倪軍;詹勇;林建新;林炳裕;江莉龍	申請（專利權）人：	福州大學
主分類號：	C01B32/324	分類號：	C01B32/324;C01B32/342
代理公司：	福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司35100	代理人：	林文弘
地址：	350002 福***	國省代碼：	福建;35
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種柱狀活性炭及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發(fā)明屬于活性炭材料的制備領域，具體涉及一種柱狀椰殼活性炭及其制備方法。

背景技術

活性炭由于其碳原子平面層雜亂且無規(guī)律地排列成“螺層狀結構”，且都是以分子間力相互結合，因此，活性炭的耐磨損度、耐壓強度都很差。同時，活性炭作為催化劑載體，越來越多的被運用到催化領域，具有一定強度及孔結構的成型活性炭日益受到人們的重視。

成型活性炭的制備通?？梢苑譃閮深悾阂活愂且蕴假|前驅體為原料制備成型活性炭，另一類是直接以粉狀活性炭為原料制備成型活性炭。通常對于粉狀活性炭而言，其異常發(fā)達的孔隙結構，加大了成型的難度，同時，粘結劑的加入，也會對空隙結構進行堵塞、破壞，因此，要同時提高吸附性能與機械強度是十分困難的。而對于第一種制備方法，技術相對比較成熟，在工業(yè)中運用較為廣泛，技術路線大體如下：碳質前驅體與活化劑、粘結劑混合→捏合→成型→炭化活化→洗滌→篩選。通常制備工藝對成型活性炭的性能具有很大的影響，尤其粘結劑的選擇以及在炭化活化過程中溫度和時間的控制。在傳統(tǒng)的制備方法中，相關專利也涉及較多，專利CN 1528510A公開了一種木質車用顆?；钚蕴考捌渲苽浞椒?，該方法并沒有添加粘結劑，中孔率能達60%以上，柱狀炭的強度達到85%，專利CN103058186A公開了一種以木屑為原料制備顆?；钚蕴康姆椒?，同樣沒有添加粘結劑，所得的顆粒炭具有較高的強度以及比表面，但介孔率并不高，而在催化領域，對成型活性炭的強度有更高的要求，同時，較高的微孔率并不適合作為催化劑載體，較高的介孔率才能進一步促進催化的進行，因此，發(fā)明一種具有高強度、并且具有較高介孔率的成型活性炭顯得尤為重要。

發(fā)明內容

本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術不足，提供一種具有高強度、較高介孔率的椰殼柱狀活性炭。通過在活性炭制備過程中加入有機粘結劑，以及適當?shù)墓に囌{節(jié)，實現(xiàn)比表面以及孔結構的調控，并達到較高的介孔率、高強度。

為了實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種柱狀椰殼活性炭為椰殼經破碎、篩分后，加入有機粘結劑進行浸漬處理，再經成型、活化后制得的柱狀活性炭；其側壓強度≥210 N/cm，介孔率在70%~90%。

一種制備如上所述的柱狀椰殼活性炭的方法：包括以下步驟：

（1）椰殼的預處理：將干凈的椰殼在1~10 wt%的強酸溶液中浸泡10~20h后，清洗烘干；

（2）破碎、篩分：經烘干的椰殼，經破碎磨粉，過100目~200目篩，烘干備用；

（3）浸漬處理：將步驟（2）制得的椰殼粉與有機粘結劑混合均勻，再加入活化劑、水，在30~50℃浸漬1~3h；

（4）炭化活化：將經擠壓成型、固化成型處理的椰殼料置于氣氛爐中炭化、活化，活化后的椰殼柱狀炭，置于去離子水中洗滌至中性，烘干，得到柱狀椰殼活性炭。

步驟（3）所述的有機粘結劑為田菁粉、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、淀粉中的一種或者兩種混合，添加量為椰殼粉質量的1%~15%。

步驟（3）所述的活化劑為磷酸，磷酸與椰殼粉的質量比為0.25~2.0:1，水的加入量為椰殼粉質量的20%~60%。

步驟（4）所述的固化成型處理為：經擠壓成型的椰殼料置于50~150℃的烘箱中固化定型，固化時間1~5h。