[發明專利]微波輻射蘭炭粉末制備活性吸附材料的方法

在審

• 申請號: 201810174866.2
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108339518A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 劉建輝;周玉生;曲宇霞;劉治華;陳步寧;周洪義
• 申請（專利權）人: 中機國能煉化工程有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 天津濱海科緯知識產權代理有限公司 12211
• 代理人: 孫曉鳳

本發明的微波輻射蘭炭粉末制備活性吸附材料的方法，通過對煤化工中煤炭分級提質低溫干餾后的廢棄物蘭炭進行粉碎、微波輻射后，制得吸附性能好的蘭炭吸附材料，本發明對蘭炭進行了優化使用，擴大了具有特殊性質的蘭炭的使用范圍，增加了產品附加值，提高了其市場利用價值；同時，該產品的造價低，吸附效率相較市售常見煤質活性炭高，碘吸附值提高了5?10％。

技術領域

本發明涉及活性炭生產領域，具體為微波輻射蘭炭粉末制備活性吸附材料的方法。

背景技術

活性炭材料作為一種性能優良的吸附劑，已經廣泛地應用于化工、環保、食品加工、冶金、藥物精制、軍事化學防護等各個領域，尤其在污水處理、空氣凈化、大氣污染防治等方面顯示出誘人的前景。活性炭的原料主要來源于富含碳的有機材料，如煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼、杏殼、棗殼等。在高溫和一定壓力下，有機材料熱解轉換為活性炭，產生巨大的表面積和復雜的孔隙結構。活性炭中孔隙的大小對吸附質有選擇吸附的作用。

隨著全球科技的高速發展和環保意識的加強，傳統的水處理及氣體處理市場對活性炭的需求不斷增長，整個社會對活性炭的質量性能提出了新的要求，活性炭制備原料也由椰殼、木材和煤擴展到含炭植物、生物和廢棄物等。

近年來隨著我國產業結構調整和節能減排目標的實施，一批煤炭深加工裝置建成投產，其中副產品蘭炭產能過剩，應用途徑較少，產品附加值低的現象非常突出。蘭炭來源于煤的中低溫干餾，有較高的碳含量，相對煤質原料具有固定碳高、灰分和揮發分低、粘結指數低、孔隙結構發達、資源豐富、價格便宜等優點，可以直接活化制備活性炭，因而在制備高質量活性炭方面具有很大的優勢。

發明內容

本發明的目的是提供一種微波輻射蘭炭粉末制備活性吸附材料的方法，該活性吸附材料的原料資源豐富，價格較低，活性炭產品吸附能力強，對煤化工行業煤炭分級提質廢棄物蘭炭的資源化利用意義重大，可有效促進我國煤化工產業經濟效益、環境保護、產業結構化等各個方面協調發展。

為了實現上述目的，本發明提供微波輻射蘭炭粉末制備活性吸附材料的方法，該方法主要包括以下步驟：

(1)粉碎：用破碎機將原料蘭炭粉碎成蘭炭粉末；

(2)微波輻射：稱取一定質量的蘭炭粉末，與活化劑混合后，置于密閉、氮氣氣氛的微波設備內，微波設備加熱一段時間，冷卻至室溫，得微波輻射產物；

(3)后處理：取出微波輻射產物，用鹽酸溶液浸泡一段時間，然后用蒸餾水洗滌至中性，干燥后，得到活性吸附材料。

進一步，所述原料蘭炭為煤化工中煤炭分級提質低溫干餾后的廢棄物。

進一步，所述蘭炭按照質量分數計，其指標參數為：空干基水分2.3-3.7％，收到基灰分8.7-10.9％，揮發分8.0-11.6％，固定碳68-73％，全硫0.26-0.40％。

進一步，所述活化劑為氫氧化鉀或碳酸鉀中的一種或兩種的組合。

進一步，粉碎后蘭炭的篩分目數為50-200目。

進一步，活化劑與蘭炭粉末的質量比為(2-10):1。

進一步，所述的微波設備頻率為2455MHz，功率為1000W。

進一步，所述的微波設備加熱時間為30-50min。

另外，本發明還公開以下微波輻射蘭炭粉末制備活性吸附材料的方法，該方法主要包括以下步驟：

(1)粉碎：用破碎機將原料蘭炭粉碎，并篩分成50-200目的蘭炭粉末，110℃干燥2h；