一种处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法，主料使用太西煤磨粉后，按照100:40‑45:3‑5的比例加入煤粉、焦油和水混捏、压制成炭条，再将炭条切断成等长度的圆柱形炭棒，经过炭化、活化工序，制备出一种具有吸附性，适宜处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭。

【技术实现步骤摘要】
一种处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法
本专利技术涉及一种活性炭的制备方法，尤其涉及一种处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法。
技术介绍
在我国西南地区的一些城市中，由于城市内山体很多,城市隧道在城市交通中占据着重要地位。随着城市的发展，越来越多的城市隧道如雨后春笋般地应运而生。但是公路隧道因为结构比较封闭,车辆经过之后会排放出大量的尾气,单独使用通风装置处理隧道内的尾气，排出的尾气仍然对大气环境会造成污染，若不及时处理隧道内的尾气，随着时间的推移，隧道内的汽车尾气浓度上升。当人们驾车通过隧道时，会对健康造成危害。因此隧道内气体的净化成了人们关注的焦点。在一些长度较长的隧道，为了保证隧道内的空气质量，会采用功率或流量较大的风机进行换气，在通风管道直径有限的条件下，气体流量增大，换气风速就需要更快，现有技术中，由于直径较小的活性炭棒之间的间隙相对较小，导致气体通过活性炭过滤装置的阻力增大，使得气体流量下降，无法满足隧道的换气要求。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中存在的问题，提出了一种处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法。相比现有技术重最常制备的4mm直径炭棒，制备9mm的炭棒所需的工艺难度更高。所需步骤如下：S1：将经过水洗的精煤经过雷蒙制粉工艺，得到目数大于200目的煤粉；S2：按质量分数比例：取100份S1步骤制得的煤粉与40份-45份焦油、3份-5份水充分混合搅拌后成混合料，将混合料压制成型为炭条；S3：将S2步骤制得的炭条切断成等长度的圆柱形炭棒；S4：将S3步骤制得的炭棒进行凉晒至少36h，以便充分消除其内应力；S5：将凉晒后的炭棒在40min的时间内逐渐从200℃加热至700℃，进行炭化；S6：将炭化后的炭棒加热至880℃-900℃，保温18min-30min，得到活性炭。进一步地，所述S1步骤使用5R磨粉机对精洗煤进行制粉。进一步地，所述S1步骤使用的煤块为灰份≤3％的无烟太西煤作为主料，其灰分越低，制成的活性炭孔隙越多，孔隙内面积越大，吸附特性越高。进一步地，所述S2步骤所使用的炭条成型模具的孔径为9.5mm。进一步地，所述S2步骤使用使用缸径为500mm的四轴油压机将混合料压制成直径为9.5mm-10.5mm的炭条，油压机的压力为10MPa-13MPa，压力过大或过小都会造成产品不合格。进一步地，所述S3步骤使用压条切料机将炭条切断至长度为14mm的圆柱形炭棒。进一步地，所述S5步骤中用于炭化炭棒的装置为内热式回转炭化炉，内热式回转炭化炉包括：200℃-280℃的预加热区和600℃-700℃高温加热区，炭棒在炉体的回转过程中内由预加热区逐渐移动至高温加热区。进一步地，所述S6步骤使用斯列普炉对碳棒进行活化处理。进一步地，所述S6步骤制备所得的活性炭的活化指标为：1/1丙酮20％-32％、1/1苯24％-32％、碘值900mg/g-1000mg/g，机械强度≥90％。本专利技术的技术效果在于：相对现有技术中制备的炭棒，本专利技术制备活性炭所用的煤粉与焦油比例提高至100:40-45，相比现有技术，其焦油含量显著提高，目的在于增加成品炭棒的机械强度，使最终产品使用时粉化及破碎情况变少，并且在装运、输送、再生等环节的损耗比一般活性炭更低，增加炭棒的机械强度还可以保证通过活性炭过滤的空气阻力能保持恒定，吸附能力也能较长时间保持恒定，并增加产品的有效使用周期。在压制炭条的过程中，使用缸径为500mm的油压机，压力控制在10MPa-13MPa，压力过大，会让增加炭棒内部的内应力，炭化时会裂开成半劈料，压力过小，煤粉被压的不够致密，活化后，炭棒的机械强度无法达到90％以上。增加活性炭棒的直径至9mm，炭棒之间的间隙也会增大，使得堆放在一起的炭棒之间的间隙增大，通过炭棒的气体压阻减小，在风机功率一定的条件下，单位时间内通过装有9mm炭棒的过滤装置的空气流量必然大于装有4mm炭棒的过滤装置的空气流量，其脱附能力也由于炭棒之间的间隙增大，使得进行脱附工序时，被吸附的物质更容易流出至周围的空气中。使用灰份≤3％的无烟太西媒作为主要原料，制备出的活性炭活化指标为：碘值900mg/g-1000mg/g，1/1丙酮20％-32％、1/1苯24％-32％，普通活性炭的碘值为400mg/g-500mg/g，1/1丙酮6％-10％，1/1苯8％-14％。具体实施方式下面结合实施例1至实施例4对本专利技术的具体实施方式进行说明。实施例1：步骤一：使用灰分为3％的无烟太西煤作为主料，将经过水洗的精煤经过雷蒙制粉工艺，得到目数大于200目的煤粉；步骤二：按质量分数比例：取38份、40份、42.5份、45份、48份的焦油分别与100份S1步骤制得的煤粉和4份水充分混合搅拌后，得到五份混合料，使用缸径为500mm四轴油压机和模具将混合料压制成五种煤焦油配比不同的9mm直径炭条，油压机压力为11.5MPa；步骤三：将S2步骤制得的炭条切断成长度位14mm的圆柱形炭棒；步骤四：将S3步骤制得的炭棒进行凉晒至少36h，以便充分消除其内应力；步骤五：将凉晒后的五种炭棒分批次在40min的时间内逐渐从200℃加热至700℃，进行炭化；步骤六：将炭化后的炭棒分批次加热至880℃-900℃，保温18min-30min，得到活性炭，并对活性炭的机械强度和活化性能进行测试。表1实施例1活性炭制备结果实施例112345灰分(％)33333煤粉(份)100100100100100焦油(份)384042.54548水(份)44444油压机压力(MPa)11.511.511.511.511.5炭条直径(mm)99999机械强度(％)88.7690.5394.3593.5889.61碘值(mg/g)9149359429609331/1丙酮(％)22.4324.3525.7826.9523.681/1苯(％)26.6728.1428.9630.1427.76结论：煤焦油比例改变可以影响炭棒的机械强度，为了保证9mm直径炭棒的机械强度，需要将焦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：/nS1：将经过水洗的精煤经过雷蒙制粉工艺，得到目数大于200目的煤粉；/nS2：按质量分数比例：取100份S1步骤制得的煤粉与40份-45份焦油、3份-5份水充分混合搅拌后成混合料，将混合料压制成型为炭条；/nS3：将S2步骤制得的炭条切断成等长度的圆柱形炭棒；/nS4：将S3步骤制得的炭棒进行凉晒至少36h，以便充分消除其内应力；/nS5：将凉晒后的炭棒在40min的时间内逐渐从200℃加热至700℃，进行炭化；/nS6：将炭化后的炭棒加热至880℃-900℃，保温18min-30min，得到活性炭。/n

【技术特征摘要】
1.一种处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1：将经过水洗的精煤经过雷蒙制粉工艺，得到目数大于200目的煤粉；
S2：按质量分数比例：取100份S1步骤制得的煤粉与40份-45份焦油、3份-5份水充分混合搅拌后成混合料，将混合料压制成型为炭条；
S3：将S2步骤制得的炭条切断成等长度的圆柱形炭棒；
S4：将S3步骤制得的炭棒进行凉晒至少36h，以便充分消除其内应力；
S5：将凉晒后的炭棒在40min的时间内逐渐从200℃加热至700℃，进行炭化；
S6：将炭化后的炭棒加热至880℃-900℃，保温18min-30min，得到活性炭。


2.根据权利要求1所述的处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法，其特征在于，所述S1步骤使用5R磨粉机对精洗煤进行制粉。


3.根据权利要求1所述的处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法，其特征在于，所述S1步骤使用的煤块为灰份≤3％的无烟太西煤。


4.根据权利要求1所述的处理高速公路隧道汽车尾气的活性炭的制备方法，其特征在于，所述S2步骤所使用的炭条成型模具的孔径为9.5mm。

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【专利技术属性】
技术研发人员：马馨，
申请(专利权)人：宁夏茂华活性炭有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64