類分子篩型活性炭的製備方法
2023-06-04 05:05:06 2
專利名稱：類分子篩型活性炭的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種類分子篩型活性炭的製備技術，尤其是涉及一種利用無煙煤製備類分子篩型活性炭的製備方法。
背景技術：
類分子篩型活性炭產品具有特殊的微孔分布，微孔發達又高度集中，目前主要應用在高純氣體淨化工藝上。在重要場合應用的高端產品，目前國內依賴進口。國內僅有四川綿陽活性炭廠一家生產類分子篩型活性炭的產品，應用在變壓吸附精製氫氣場合。其活化工藝採用傳統的水蒸氣活化法。由於水蒸氣同碳的反應速度較快，同時水蒸氣進入炭內部需要一定的擴散時間，因此易造成產品最終孔結構呈廣譜分布或集中性不好，影響產品的吸附效果。
發明內容
本發明提供一種對環境友好的類分子篩型活性炭的製備方法，由本發明製得的活性炭產品具有吸附效果好且其孔結構高度集中的優點，能用於高純氣體的淨化工藝。
本發明採用如下技術方案一種類分子篩型活性炭的製備方法，是按照煤粉與煤焦油或木焦油之比為(1.0-3.0)∶1的重量比，在80-150℃下攪勻後，擠壓成顆粒，將成型顆粒在100-250℃下硬化1小時以上，然後將成型顆粒加熱至250-500℃進行預炭化2小時以上，最後，採用按水蒸汽與二氧化碳之重量比為(1.0-5.0)∶1的活化劑，將經上述處理後的物料在750-950℃下活化反應2-10小時，即可製成類分子篩型活性炭。
與現有技術相比，本發明具有如下優點本專利技術採用水蒸氣+二氧化碳聯合活化，通過調整兩者比例，使活化反應勻速進行，使產品最終孔結構高度集中，大大提高了產品的吸附效率。具體來說(1)本發明對無煙煤進行了預處理、硬化、炭化、活化等操作，使其製備的顆粒活性炭具有類分子篩型活性炭的特殊孔隙結構，半徑小於9的孔容佔總的孔容的84％以上，同時，按BET計算方法比表面積在750m2/g以上。在測試溫度25℃，測試氣體壓力0.1MPa(絕壓)，抽空真空度-0.093MPa(表壓)的條件下，其二氧化碳吸附量指標在40ml/g以上，高於綿陽活性炭廠32.05(ml/g)的產品指標。
(2)本發明對無煙煤粉進行了預處理、硬化，使製備的顆粒活性炭具有很高的耐磨強度，其強度在96％以上。
(3)本發明採用活化劑水蒸汽+二氧化碳進行活化，對生產設備無任何腐蝕，基本上無環境汙染。
具體實施例方式
實施例1.
一種類分子篩型活性炭的製備方法，是按照煤粉與煤焦油或木焦油之比為(1.0-3.0)∶1的重量比，在80-150℃下攪勻後，擠壓成顆粒，將成型顆粒在100-250℃下硬化1小時以上，然後將成型顆粒加熱至250-500℃進行預炭化2小時以上，最後，採用按水蒸汽與二氧化碳之重量比為(1.0-5.0)∶1的活化劑，將經上述處理後的物料在750-950℃下活化反應2-10小時，即可製成類分子篩型活性炭。
實施例2.
一種類分子篩型活性炭的製備方法，是按照煤粉與煤焦油(或木焦油)之比(重量比)為1∶1的比例。在80℃下攪勻後，擠壓成顆粒，將成型顆粒在100℃下硬化1小時以上，然後在300℃下預炭化2小時以上，最後，活化劑按水蒸汽∶二氧化碳＝1∶1(重量比)，在750℃下將處理好的物料活化2小時，製成類分子篩型活性炭。
實施例3.
一種類分子篩型活性炭的製備方法，是按照煤粉與煤焦油(或木焦油)之比(重量比)為2∶1的比例。在100℃下攪勻後，擠壓成顆粒，將成型顆粒在200℃下硬化1小時以上，然後在400℃下預炭化2小時以上，最後，活化劑按水蒸汽∶二氧化碳＝2∶1(重量比)，在850℃下將處理好的物料活化5小時，製成類分子篩型活性炭。
實施例4.
一種類分子篩型活性炭的製備方法，是按照煤粉與煤焦油(或木焦油)之比(重量比)為3∶1的比例。在150℃下攪勻後，擠壓成顆粒，將成型顆粒在250℃下硬化1小時以上，然後在500℃下預炭化2小時以上，最後，活化劑按水蒸汽∶二氧化碳＝5∶1(重量比)，在950℃下將處理好的物料活化10小時，製成類分子篩型活性炭。
權利要求
1.一種類分子篩活性炭的製備方法，其特徵在於以無煙煤為原料，按煤粉∶煤焦油或木焦油之比為(1.0-3.0)∶1的重量比，在80-150℃下攪勻後擠壓成顆粒，將成型顆粒在100-250℃下硬化1小時以上，然後將成型顆粒加熱至250-500℃進行預炭化2小時以上，最後，採用按水蒸汽與二氧化碳之重量比為(1.0-5.0)∶1的活化劑，將經上述處理後的物料在750-950℃下活化反應2-10小時，即可製成類分子篩型活性炭。
全文摘要
本發明公開了一種類分子篩型活性炭的製備方法，是煤粉與煤焦油或木焦油，在80－150℃下攪勻後，擠壓成顆粒，將成型顆粒硬化1小時以上，然後將成型顆粒加熱至250－500℃進行預炭化2小時以上，最後，採用按水蒸氣與二氧化碳之重量比為(1.0－5.0)∶1的活化劑，將經上述處理後的物料在750－950℃下活化反應2－10小時，即可製成類分子篩型活性炭；本發明具有製得的活性炭產品具有吸附效果好且其孔結構高度集中，能用於高純氣體的淨化工藝，耐磨強度在96％以上等優點。
文檔編號C01B31/08GK1762799SQ20051009402
公開日2006年4月26日 申請日期2005年8月26日 優先權日2005年8月26日
發明者劉石彩, 蔣劍春, 鄧先倫, 應浩, 戴偉娣, 童婭娟, 高一葦, 許玉 申請人:中國林業科學研究院林產化學工業研究所