[發(fā)明專利]用于分離甲烷/氮氣的高性能椰殼活性炭吸附劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711395614.4
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108057420B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設計）人: 張進華;王鵬;李雪飛;李蘭廷;李艷芳;車永芳;郭昊乾;李小亮;王宇航
• 申請（專利權）人: 煤炭科學技術研究院有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;C01B32/324;C01B32/336;C01B21/04;B01D53/047;C07C7/12;C07C9/04;C10L3/10
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢;王春霞

1.一種用于分離CH₄/N₂的活性炭的制備方法，包括如下步驟：

1)將椰殼進行一次炭化；

所述椰殼采用長度為5～10mm的椰殼顆粒；

所述椰殼為碳含量不小于80％的林業(yè)廢棄椰殼；

所述椰殼經所述一次炭化后，揮發(fā)分為5～15％，灰分小于3％；

所述一次炭化在惰性氣氛中進行；

所述一次炭化在管式爐中進行；

所述一次炭化的條件如下：

以5～20℃/min升溫至400～700℃，恒溫炭化30～60min；

2)將經所述一次炭化后的所述椰殼磨粉得到炭粉；將所述炭粉與粘結劑和水混捏，經擠壓成型，得到生料條；

3)將所述生料條進行二次炭化得到炭化料；

4)所述炭化料依次經浸漬改性和活化處理，即得所述用于分離CH₄/N₂的活性炭；

將所述炭化料浸漬于含鉀離子堿性溶液中進行所述浸漬改性；

所述含鉀離子堿性溶液為KOH水溶液或K₂CO₃水溶液；

所述含鉀離子堿性溶液的質量百分含量為5％～15％；

所述浸漬改性的時間為2～10h；

所述浸漬改性后于80～150℃的條件下進行烘干；

所述活化處理采用水蒸氣活化的方式；

所述活化處理的條件如下：在700～900℃下恒溫活化20～120min；

通入的水蒸氣與所述炭化料的質量比為1：2～2：1。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟2)中，95％的所述炭粉通過200～1000目篩網；

所述炭粉與所述水的質量比為10～5：1；

所述炭粉與所述粘結劑的質量比為2～5：1；

所述粘結劑為煤焦油、液態(tài)酚醛樹脂、硅油、膨潤土和腐殖酸中的一種或兩種。

3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于：步驟3)中，所述二次炭化在惰性氣氛中進行；

所述二次炭化在管式爐或回轉窯中進行；

所述二次炭化的條件如下：

以5～10℃/min升溫至500～800℃，恒溫炭化0.5～2h。

4.權利要求1-3中任一項所述方法制備的用于分離CH₄/N₂的活性炭。

5.權利要求4所述用于分離CH₄/N₂的活性炭在變壓吸附甲烷/氮氣分離中的應用。