吸附汽油蒸汽专用活性炭制造技术

本发明专利技术是用于吸附汽油蒸汽的专用活性炭，是以硬质果壳或煤炭为原料，采用物化浸渍活化法处理炭化料的方法制得活性炭，该浸渍液主要是由磷酸和氧化镁组成的水溶液，各组份的重量配比为磷酸∶氧化镁＝１∶１．５～２．５，所制得活性炭碘吸附值８００～１０００ｍｇ／ｇ，成品汽油蒸汽吸附率为２６～４５％，机械强度≥９５％。原料经炭化、浸渍、烘干、活化处理制成产品。本发明专利技术产品不但具有优异的吸附脱除大分子色素的能力，还兼具常规物理炭较高的机械强度，产品应用广泛；该活性炭在吸附工艺利用中可大幅度降低吸附炭耗和污水排放，大大减轻因吸附给水质、大气带来的污染；活性炭由一次性使用，变成反复使用，反复再生，吸附脱色系统长期连续运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于吸附、脱色用的颗粒活性炭，特别是用于吸附汽油蒸 汽专用活性炭。
技术介绍
汽车对环境的污染成为城巿空气第一污染源，汽车对大气的污染主要来源于汽车尾气和燃油气体的蒸发，其中尾气污染占70%，燃油蒸发物污染占30%。 美国在60年代末就研究在汽车上使用活性炭吸附汽油蒸汽，由于这种活性炭技 术含量较高，木材作原材料且制作成本较高，这种专用活性炭目前国内全部依 赖进口，进口价每吨约8~10万元/吨。本申请人在专利申请号为200610045780. 7的文件中公开了 "用于吸附汽油 蒸汽活性炭的制备方法"，该活性炭的制备方法是将废弃木质植物于100 200 。C温度下烘干2~4小时；烘干料加入H3P04f 10(KL5(TC温度下浸泡5~8小时； 将浸泡料加入转炉于450 60(TC进行一次活化2 3小时，再水洗烘干；将活化物 料与NaOH进行二次活化，物料与NaOH按重量-l: 1. 0~3. 0配比于700 80(TC温 度下活化处理1~2小时；将二次活化物料加入盐酸酸洗，再水洗至PH6-7,烘干、 破碎至需要颗粒度。该方法制备的活性炭虽然颗粒强度较好，但脱色力和吸附 性能仍然不够理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述活性炭制作及使用过程中存在的诸多缺陷，研究 一种用物理活化法生产的用于吸附汽油蒸汽专用活性炭，使其具有优异的吸附 脱色性能，即具有较强脱除大分子色素的能力，又具备物理炭较高的机械强度, 活性炭由一次性使用，改为反复使用，反复再生。本专利技术的另一目的是提供生 产该活性炭的制备方法。本专利技术的技术方案是以废弃硬质果壳或煤炭为原料，釆用物化浸渍活化法处 理炭化料的方法制得活性炭，该浸渍液主要是由磷酸和氧化镁组成的水溶液， 各组份的重量配比为磷酸氧化镁=1: 1. 5 ~ 2. 5，所制得活性炭碘吸附值为800 ~ 1000mg/g，成品汽油蒸汽吸附率为26~45%，机械强度>95%。加催化剂量根据不同原料和汽油蒸汽吸附率的要求不同来确定，浸渍催化剂加入总量占物料重 量的10~20°/。。釆用混合催化剂浸渍液制取的活性炭，不但吸附性能有显著改善，其强度 也大大增强。原料硬质果壳为杏核壳、椰壳、桃核壳，煤炭主要是无烟煤、非 粘合性烟煤。特别是杏壳炭和非粘结性烟煤制得活性炭其吸附脱色能力显著增 强。本专利技术按以下制备方法来完成a) 将原料置于炭化炉中于450 60(TC炭化，把炭化料冷却至室温；b) 将炭化料放入浸渍液中于室温下浸泡5~10hr，然后将浸渍炭化料在400 士50。C温度下烘干；c )将浸渍炭化料在600 ~ 90(TC通入过热蒸汽活化处理8 ~ 12hr，再将活化 物料用5~10%的盐酸水溶液酸洗；d)酸洗后的活化物料于400 土5(TC温度下烘干1 2hr，破碎镩分至需要颗 粒度。活性炭的吸附作用发生在吸附剂和吸附质的界面上，主要在吸附剂的孔隙 中进行，因此吸附剂活性炭的孔径和孔容分布状况决定了活性炭对吸附质的选 择吸附能力。通常活性炭孔径相对于吸附质分子直径2-3倍时，吸附最为合适。 据测定，对碘的吸附，活性炭最合适的孔半径为3 -8 (lmn=10 );对亚甲基 兰为10—14左右。活性炭的活化过程是十分复杂的，微孔是逐渐连续形成发展 的，随着活化的不断进行，微孔饿孔径不断扩大，同时也有新的较小孔径的微 孔生成。本专利技术将活化温度控制在800 - 90(TC;在活化剂的使用上，本专利技术釆 用H3P04和Mg02和作混合催化活化剂，不但降低了活化成本，其吸附脱色力也显 著增强。实验曾选择烟煤柱状炭化料用不同浓度的催化剂溶液浸泡，浸渍炭化 料于850 士2(TC温度下通入过热水蒸汽活化8-12hr,得到的活性炭吸附脱色能力都已达到或超过常规化学法和常规物理法活性炭的各项技术指标。本专利技术产品及制备工艺与现有技术相比具有如下优点1、本专利技术产品不但具有优异的脱除大分子色素的能力，即吸附脱色性能优 良，还具有常规物理炭较高的机械强度，因此兼备了常规物理法和化学法活性炭各种优良的技术性能，产品应用广泛；2、 本专利技术活性炭已达到国外同类产品的各项技术指标，可完全替代进口活 性炭，活性炭由一次性使用，变成反复使用，反复再生，吸附脱色系统可长期 连续运行；3、 该活性炭在脱色工艺利用中可大幅度降低吸附脱色炭耗和污水排放，大 大减轻因吸附给水质、大气带来的污染；常规化学法使用的原料是木材，而适 用物理法以至本专利技术方法的原料来源广泛，如煤炭(无烟煤、非粘合性烟煤)、 果壳(椰壳、杏壳、桃核壳等)。以下给出的是生产工艺和产品应用技术性能的对比表l、化学炭和物理法颗粒炭生产工艺的对比<table>table see original document page 5</column></row><table>表2、化学粉炭、物理法颗粒炭和本专利技术的性能技术指标和应用对比<table>table see original document page 5</column></row><table><table>table see original document page 6</column></row><table>实施例1:将100kg原料杏壳放入炭化炉中于500 土50。C炭化2小时，冷却 至室温后将炭化料放入浸渍罐中，用5kg 85%的磷酸、8kg氧化镁和100kg水， 配制成浸渍水溶液，浸渍炭化料(浸渍液的液面标准为一一以浸没过炭层为准)， 在室温下浸泡6~8小时；再将浸渍的炭化料在烘干炉中于400 土5(TC下烘干； 载持浸渍物的炭化料在通入过热蒸汽的条件下，于800 ± 5(TC活化处理8 ~ 12hr, 再将活化物料用10%的盐酸水溶液酸洗，酸洗后的物料于400 ± 5(TC烘干1 ~ 2hr， 破碎至20~60目颗粒。实施例2:用木焦油作粘合剂加入煤粉中压制成柱状，取100kg压制料在炭 化炉中于500 士5(TC炭化3小时，冷却至室温后将炭化料放入浸渍罐中，用 5kg85。/。的磷酸、10kg氧化镁和100kg水，配制成浸渍水溶液，浸渍炭化料(浸 渍液的液面标准为一一以浸没过炭层为准)，在室温下浸泡6~8小时；再将浸 渍的炭化料在烘干炉中于400 士5(TC下烘干；载持浸渍物的炭化料在通入过热蒸 汽的条件下，于800 土50。C活化处理8~12hr，然后用10%的盐酸水溶液酸洗， 再于400 土50。C烘干l~2hr,破碎至20 60目颗粒。本专利技术实施例中工艺参数实验数据以列表形式表达:<table>table see original document page 7</column></row><table>权利要求1、一种用于吸附汽油蒸汽的活性炭，其特征是以硬质果壳或煤炭为原料，采用物化浸渍活化法处理炭化料的方法制得活性炭，该浸渍液主要是由磷酸和氧化镁组成的水溶液，各组份的重量配比为磷酸∶氧化镁＝1∶1.5～2.5，所制得活性炭碘吸附值800～1000mg/g，成品汽油蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吸附汽油蒸汽的活性炭，其特征是以硬质果壳或煤炭为原料，采用物化浸渍活化法处理炭化料的方法制得活性炭，该浸渍液主要是由磷酸和氧化镁组成的水溶液，各组份的重量配比为磷酸∶氧化镁＝１∶１．５～２．５，所制得活性炭碘吸附值８００～１０００ｍｇ／ｇ，成品汽油蒸汽吸附率为２６～４５％，机械强度≥９５％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李国君，
申请(专利权)人：李国君，
类型：发明
国别省市：21[]