[發(fā)明專利]一種煤質(zhì)柱狀活性炭及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911342941.2
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110877909A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李文貴;張旭;吳冬建;宋文慧;張廣慧;邢建權(quán);陳壯
• 申請（專利權(quán)）人: 太原市銀溪源科技有限公司
• 主分類號: C01B32/33
• 分類號: C01B32/33;C01B32/336
• 代理公司: 太原達引擎專利代理事務所(特殊普通合伙) 14120
• 代理人: 朱世婷

本發(fā)明涉及一種煤質(zhì)柱狀活性炭及其制備方法，屬于活性炭技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要解決現(xiàn)有煤質(zhì)柱狀活性炭生產(chǎn)過程中存在的對環(huán)境和操作人員的健康都有較大污染和損害、浮灰多、強度低等技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種煤質(zhì)柱狀活性炭，它由下述重量份的原料制備而成：弱黏煤50?65份、瀝青20?25份、粘結(jié)劑15?25份；一種制備煤質(zhì)柱狀活性炭的方法，包括以下步驟：1)、制粉；2)、粘結(jié)劑配制；3)、混合成型；4)、干燥、炭化；5)、活化與冷卻。本發(fā)明具有強度高、比表面積高、所添加粘結(jié)劑無額外雜質(zhì)污染、工藝簡單、產(chǎn)品收率高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于活性炭技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煤質(zhì)柱狀活性炭及其制備方法。

背景技術(shù)

活性炭作為一種重要的多孔吸附材料，已被廣泛應用于空氣凈化、水處理、液相吸附及催化劑載體等領(lǐng)域。以煤為原料制備的活性炭即煤質(zhì)活性炭，目前，已占活性炭生產(chǎn)總量的六成至七成，煤質(zhì)活性炭中分為柱狀、壓塊狀和不定型狀即破碎狀等，其中柱狀煤質(zhì)活性炭，其生產(chǎn)規(guī)模及產(chǎn)量在我國也占到煤質(zhì)活性炭的30％～40％。

傳統(tǒng)的煤質(zhì)柱狀活性炭生產(chǎn)技術(shù)中的原料有原煤、粘結(jié)劑等，其中粘結(jié)劑傳統(tǒng)工藝大多采用煤焦油，煤焦油是一含多種化學物質(zhì)的混合物，其組成中含有1)含氧化合物:酚、甲酚及二甲酚等；2)含硫化合物:噻吩、苯駢等；3)含氮化合物:吡啶、喹啉、咔唑、吡咯等。這些物質(zhì)無論對環(huán)境或者操作人員的健康都有較大污染和損害。另外，煤焦油是油狀物質(zhì)，在常溫下呈黑色至褐色的粘稠液體，具有臭味，嚴重影響清潔化生產(chǎn)。

在制造煤質(zhì)柱狀活性炭所用粘結(jié)劑中，除了煤焦油外，還有用紙漿廢液、淀粉、腐殖酸鈉等材料作為粘結(jié)劑使用的。但由于紙漿廢液、淀粉、在活性炭活化過程中不能形成活性炭需要的炭骨架，制成的活性炭往往浮灰多，強度低；腐殖酸鈉雖在小試中有過成功的報道，但在實際生產(chǎn)應用上還存在許多問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種煤質(zhì)柱狀活性炭及其制備方法，解決現(xiàn)有煤質(zhì)柱狀活性炭生產(chǎn)過程中存在的對環(huán)境和操作人員的健康都有較大污染和損害、浮灰多、強度低等技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種煤質(zhì)柱狀活性炭，它由下述重量份的原料制備而成：弱黏煤50-65份、瀝青20-25份、粘結(jié)劑15-25份；所述煤質(zhì)柱狀活性炭為柱徑1-4mm的圓柱狀黑色顆粒，所述煤質(zhì)柱狀活性炭的強度值為80-93、比表面積為800-1000㎡/g、碘值為800-1000mg/g、四氯化碳吸附值為50-70％。

進一步，所述弱黏煤的水分≤5％、灰分≤8％、揮發(fā)分≤15％、固定碳為70-85％。

進一步，所述瀝青軟化點＞90℃、灰分＜1％、水分＜3％、游離碳為18～22％。

進一步，所述粘結(jié)劑為羧甲基纖維素和木質(zhì)素磺酸鈣混合物，所述羧甲基纖維素和木質(zhì)素磺酸鈣的重量比為1：1，所述羧甲基纖維素的密度為0.5-0.7g/cm³，所述木質(zhì)素磺酸鈣的木質(zhì)素含量為50-65％、水不溶物≤1.0％。

一種制備煤質(zhì)柱狀活性炭的方法，包括以下步驟：

1)制粉：取重量份為50-65份的弱黏煤、重量份為20-25份的瀝青，均勻混合后制粉，制得200目通過率大于90％的粉料；

2)粘結(jié)劑配制：將羧甲基纖維素和木質(zhì)素磺酸鈣按重量比為1：1的比例進行混合，制得粘結(jié)劑；

3)混合成型：將步驟1)制得的粉料投入混合機中，加入15-25份步驟2)配制的粘結(jié)劑，加入純水攪拌混合15分鐘后，制得膏體物料，將膏體物料加至成型機的模具中，在50-80Mpa壓力下，成型為圓柱狀顆粒；