[發(fā)明專利]基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910439031.X | 申請(qǐng)日： | 2019-05-24 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110171826B | 公開（公告）日： | 2022-07-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 孫飛;郄志鵬;王麗杰;高繼慧;皮信信;趙廣播 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 哈爾濱工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C01B32/318 | 分類號(hào)： | C01B32/318;C01B32/336 |
| 代理公司： | 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109 | 代理人： | 岳泉清 |
| 地址： | 150001 黑龍*** | 國(guó)省代碼： | 黑龍江;23 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 內(nèi)在 灰分 催化 活化 活性 結(jié)構(gòu) 調(diào)控 方法 | ||
1.基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于它是按照以下步驟進(jìn)行的：
一、原料細(xì)化
將原料依次進(jìn)行破碎、研磨和篩分，得到細(xì)化煤粉；
二、化學(xué)去灰預(yù)處理
將上一步細(xì)化煤粉與酸溶液或堿溶液混合，進(jìn)行加熱攪拌10～12h后用去離子水清洗至pH中性并干燥，或?qū)ι弦徊郊?xì)化煤粉依次進(jìn)行如下操作：與酸堿混合溶液混勻、加熱攪拌與清洗處理，得混合物；
三、高溫活化
將步驟二中的混合物置于氣氛爐內(nèi)，將氣氛爐升溫至700℃～1000℃并恒溫0.5h～10h，恒溫結(jié)束后將氣氛爐自然降至室溫，得到活化產(chǎn)物；
四、活化產(chǎn)物清洗
將上一步活化產(chǎn)物依次進(jìn)行酸洗處理3～5次和去離子水洗處理至上清液pH＝7，得到清洗后的活化產(chǎn)物；
五、干燥
將清洗后的活化產(chǎn)物進(jìn)行干燥處理，即得到煤基多孔碳材料；所述氣氛爐內(nèi)的氣體由活性氣氛和惰性氣氛混合而成；活性氣氛為CO2、O2、H2O中的一種或多種按任意比例的混合物，所述氣氛爐內(nèi)的惰性氣氛為高純氮?dú)饣蚋呒儦鍤猓龌钚詺夥张c惰性氣氛的體積流量比為(0.1～10)：1；所述氣氛爐的升溫速率為0.1℃/min～20℃/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于所述原料的固定碳含量為30％～80％，揮發(fā)分含量為20％～50％，灰分含量為0～50％，水分含量為0～30％；煤種的元素分析要求為：碳元素含量50％～80％，氫元素含量0％～10％，氧元素含量為0％～30％，所述原料為上述范圍內(nèi)的一種煤或多種煤按任意比例的混合物；所述細(xì)化煤粉的粒徑為40目～300目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于步驟二中的酸溶液為鹽酸、氫氟酸、硫酸、硝酸或醋酸；其中，鹽酸溶液的濃度為0.1～20M，氫氟酸溶液的濃度為1％～50％，硫酸溶液的濃度為0.1～20M，硝酸溶液的濃度為0.1～20M，醋酸溶液的濃度為1％～50％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于步驟二中將上一步細(xì)化煤粉與酸溶液混合，待加熱攪拌、清洗并干燥后，再與酸溶液混合；其中，熱攪拌、清洗并干燥處理前使用的酸溶液成分與熱攪拌、清洗并干燥處理后使用的酸溶液成分不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于所述堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或兩種混合物；其中，若堿溶液為氫氧化鈉，則溶液的濃度為1wt％～20wt％；若堿溶液為氫氧化鉀，則溶液的濃度為1wt％～20wt％；若堿溶液為氫氧化鈉與氫氧化鉀混合物，則兩者在混合溶液中各自的濃度均為1wt％～10wt％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于所述細(xì)化煤粉與酸溶液或堿溶液的質(zhì)量體積比為1g:20mL。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于所述去離子水的清洗方式為采用漏斗濾紙進(jìn)行真空抽濾，或通過離心機(jī)進(jìn)行固液分離。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于所述干燥方式為真空干燥、熱風(fēng)干燥或自然蒸發(fā)干燥，干燥時(shí)間為5h～12h，干燥溫度為60～100℃。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于煤內(nèi)在灰分催化活化的煤基活性焦孔結(jié)構(gòu)配組調(diào)控方法，其特征在于所述酸洗處理采用的酸洗液為鹽酸、硫酸或醋酸溶液；酸洗液的濃度為0.01M～10M。
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