[發明專利]一種改善煤質活性炭微孔結構的添加劑及其應用方法

在審

• 申請號: 202110353901.9
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113072067A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 白青;蘇勝亮;馮艷清
• 申請（專利權）人: 銀川特銳寶信息技術服務有限公司
• 主分類號: C01B32/318
• 分類號: C01B32/318
• 代理公司: 銀川瑞海陳知識產權代理事務所(普通合伙) 64104
• 代理人: 贠天娥

本發明公開了一種改善煤質活性炭微孔結構的添加劑，其原料按重量的配方如下：氫氧化鋁10?15份、碳酸氫銨30?40份、有機胺5?9份、無機非金屬粉末5?8份。本發明還提供了一種改善煤質活性炭微孔結構的添加劑的應用方法，包括如下步驟：S1、清洗破碎；S2、制備漿液；S3、攪拌混合；S4、低溫焙燒；S5、壓伸炭化；S6、活化；S7、清洗除雜。本發明可以有效改善煤質活性炭微孔結構，使得煤質活性炭的吸附能力大為增強。

技術領域

本發明涉及煤質活性炭制備技術領域，尤其涉及一種改善煤質活性炭微孔結構的添加劑及其應用方法。

背景技術

活性炭可由煤、木材、核桃殼和造紙廢料等多種材料制成。用木材制成的活性炭，統稱為木炭，是城市給水處理中使用的優秀種粒狀活性炭。

由煤制成的粒狀碳堅硬而密實，可與泥漿一起用泵輸送而無多大碎裂。采用水力輸送碳時，可使濾池進行無塵裝卸料。由煤制成的粒狀碳適用于水處理，因為這種碳潤濕迅速而不漂浮，可形成齊整的慮床而水頭損失并不大。其次，這種活性炭很密實，因此對于同樣的濾池容積，它能給出的有效吸附容量就比較多。粒狀碳顆粒上大量的吸附作用的表面積是在粒狀碳顆粒內部由活化過程形成的許多微孔里。

煤質活性炭表面積主要由分子尺寸大小的微孔提供的。由于分子不容易穿過小于一定臨界直徑的孔而被排斥在小于臨界直徑的孔之外，即分子被小于小直徑的孔“篩除”，因此小直徑是被吸附物的定性參數，與分子大有關。對于任一分子來說吸附的有效表面積僅存在于分子可以進入的孔洞中。

由于孔和分子二者的形狀不規則，還由于分子的不斷運動，細小的孔并不會被大分子所阻塞，仍然能讓小分子自由進入。流動性較大的小分子應比大分子擴散的快，先穿過細孔。被吸附的分子尺寸和孔徑愈相接近，則活性炭和吸附分子之間的吸附力就愈大。當孔的大小恰好可容納吸附分子時，吸附的粘著力就強。孔徑比分子直徑小得越多，吸附力就越大。但孔不能太小，以致吸附分子都難于進入，不然對于這些分子的吸附能力就會大大減弱。活性炭的微孔結構對于它的吸附性能是極為重要的。

現有的煤質活性炭的吸附能力還有待改善。

發明內容

本發明提出了一種改善煤質活性炭微孔結構的添加劑及其應用方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

本發明提出了一種改善煤質活性炭微孔結構的添加劑，其原料按重量的配方如下：氫氧化鋁10-15份、碳酸氫銨30-40份、有機胺5-9份、無機非金屬粉末5-8份。

優選的，所述有機胺為聚丙烯酰胺。

優選的，所述無機非金屬粉末為硅微粉。

本發明還提供了一種改善煤質活性炭微孔結構的添加劑的應用方法，包括如下步驟：

S1、用自來水對原煤進行沖洗，沖洗完成后對原煤進行烘干，烘干完成后，將原煤破碎，然后磨粉成原煤顆粒；

S2、取一容器，將改善煤質活性炭微孔結構的添加劑倒入容器中，然后向容器中添加去離子水，隨后對容器中的物料進行攪拌3-5分鐘，制成漿液；

S3、將步驟1中制取的原煤顆粒倒入反應容器中，然后再將步驟2中制取的漿液倒入反應容器中，然后進行攪拌，攪拌完成后得到第一混合物料；

S4、將步驟3中獲得混合物料放入焙燒爐中進行焙燒，焙燒完成后將物料取出，等待其降溫至室溫后，獲得第二混合物料；

S5、將步驟4中獲得第二混合物料上述混合物壓伸成型，然后炭化處理10-11小時；

S6、將經炭化的物料轉入活化爐中，活化處理6-7小時；

S7、將經活化的物料分別經堿煮沸洗、酸洗、除雜質、水洗、烘干，即得成品。

優選的，所述步驟1中原煤顆粒的粒度為180目。