[發明專利]一種高強度、低灰分活性炭的制備工藝

在審

• 申請號: 201711003490.0
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN109694062A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 賈琳
• 申請（專利權）人: 賈琳
• 主分類號: C01B32/324
• 分類號: C01B32/324;C01B32/336;C01B32/348
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種高強度、低灰分活性炭的制備工藝，該制備方法按下述步驟進行：首先將果殼的顆粒料加入活化劑水溶液中常溫浸泡1?2小時；接著將顆粒料取出瀝干后加入碳化活化爐內進行多階段的碳化活化，碳化活化過程中通入復合活化劑，碳化活化結束后，將爐膛冷卻至500?550℃后停止通入復合活化劑，接著通入氮氣繼續冷卻至100℃以下出料；出料冷卻至常溫后進行水洗3?5次；水洗后撈出料在150?180℃的環境下烘干3?5小時即得高強度、低灰分果殼活性炭的成品。本發明的制備方法具有流程短、能耗低的特點，制備的產品比表面積大、強度高且灰分少，因此該制備方法適宜推廣應用。

技術領域

本發明涉及活性炭的制備領域，具體地說是一種高強度、低灰分活性炭的制備工藝。

背景技術

活性碳具有發達的孔隙結構和巨大的比表面積(500-3000m²/g)，吸附性能良好，對氣體、溶液中的有機或無機物質以及膠體顆粒等有很強的吸附能力，具有足夠的化學穩定性、機械強度，耐酸、耐堿、耐熱，不溶于水和有機溶劑，使用失效后容易再生等良好性能，在食品工業、制糖、醫藥、化工、環保、國防、農業、燃料氣存儲、氣體分離、催化反應等眾多領域具有廣泛的用途。制備活性炭的原料主要有木材、焦炭、石油焦、各種堅果殼、紙漿廢液、植物秸稈、合成纖維、廢舊塑料等。由于木材、焦炭、石油焦的不可再生性，因此現在越來越注重采用各種堅果殼、紙漿廢液、植物秸稈、合成纖維、廢舊塑料等來制備活性炭，在目前的堅果殼制備活性炭過程中，由于制備流程存在的固有缺陷，使得制備的活性炭灰分大、能耗大且強度一般，并常常導致過度燒蝕。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種高強度、低灰分活性炭的制備工藝。

本發明的目的是通過以下技術方案解決的：

一種高強度、低灰分活性炭的制備工藝，其特征在于所述的制備方法按下述步驟進行：

(1)將果殼的干料破碎、過篩，得到粒徑適中的顆粒料，然后將顆粒料加入活化劑水溶液中常溫浸泡1-2小時；

(2)將浸泡后的顆粒料取出瀝干，然后加入碳化活化爐內，碳化活化爐以5-10℃/min的速率升溫至600℃-650℃后保持恒溫1-2小時；

(3)將復合活化劑通入碳化活化爐內，然后以1-3℃/min的速率升溫至700℃-750℃后保持恒溫0.5-1小時，再次以3-5℃/min的速率升溫至950℃-1000℃保持恒溫3-6小時；

(4)碳化活化結束后，將爐膛冷卻至500-550℃后停止通入復合活化劑，接著通入氮氣繼續冷卻至100℃以下出料；

(5)出料冷卻至常溫后進行水洗3-5次；

(6)水洗后撈出料在150-180℃的環境下烘干3-5小時即得高強度、低灰分果殼活性炭的成品。

所述步驟(1)中顆粒料的粒徑為2-5mm。

所述步驟(1)中的活化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉的一種。

所述步驟(1)中的活化劑水溶液濃度為2-8％。

所述步驟(3)、(4)中的復合活化劑為二氧化碳和水蒸汽的混合物。

所述步驟(3)中的復合活化劑按照每小時0.1-2千克復合活化劑/千克炭的比例輸入碳化活化爐內。

所述步驟(4)中的爐膛冷卻采用風冷。

所述步驟(5)中的水洗用水和炭的質量比為5-12∶1。

本發明相比現有技術有如下優點：