一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂及其应用方法技术

本发明专利技术公开了一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂，其原料按重量的配方如下：氢氧化铝10‑15份、碳酸氢铵30‑40份、有机胺5‑9份、无机非金属粉末5‑8份。本发明专利技术还提供了一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂的应用方法，包括如下步骤：S1、清洗破碎；S2、制备浆液；S3、搅拌混合；S4、低温焙烧；S5、压伸炭化；S6、活化；S7、清洗除杂。本发明专利技术可以有效改善煤质活性炭微孔结构，使得煤质活性炭的吸附能力大为增强。

【技术实现步骤摘要】
一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂及其应用方法
本专利技术涉及煤质活性炭制备
，尤其涉及一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂及其应用方法。
技术介绍
活性炭可由煤、木材、核桃壳和造纸废料等多种材料制成。用木材制成的活性炭，统称为木炭，是城市给水处理中使用的优秀种粒状活性炭。由煤制成的粒状碳坚硬而密实，可与泥浆一起用泵输送而无多大碎裂。采用水力输送碳时，可使滤池进行无尘装卸料。由煤制成的粒状碳适用于水处理，因为这种碳润湿迅速而不漂浮，可形成齐整的虑床而水头损失并不大。其次，这种活性炭很密实，因此对于同样的滤池容积，它能给出的有效吸附容量就比较多。粒状碳颗粒上大量的吸附作用的表面积是在粒状碳颗粒内部由活化过程形成的许多微孔里。煤质活性炭表面积主要由分子尺寸大小的微孔提供的。由于分子不容易穿过小于一定临界直径的孔而被排斥在小于临界直径的孔之外，即分子被小于小直径的孔“筛除”，因此小直径是被吸附物的定性参数，与分子大有关。对于任一分子来说吸附的有效表面积仅存在于分子可以进入的孔洞中。由于孔和分子二者的形状不规则，还由于分子的不断运动，细小的孔并不会被大分子所阻塞，仍然能让小分子自由进入。流动性较大的小分子应比大分子扩散的快，先穿过细孔。被吸附的分子尺寸和孔径愈相接近，则活性炭和吸附分子之间的吸附力就愈大。当孔的大小恰好可容纳吸附分子时，吸附的粘着力就强。孔径比分子直径小得越多，吸附力就越大。但孔不能太小，以致吸附分子都难于进入，不然对于这些分子的吸附能力就会大大减弱。活性炭的微孔结构对于它的吸附性能是极为重要的。现有的煤质活性炭的吸附能力还有待改善。
技术实现思路
本专利技术提出了一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂及其应用方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。本专利技术提出了一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂，其原料按重量的配方如下：氢氧化铝10-15份、碳酸氢铵30-40份、有机胺5-9份、无机非金属粉末5-8份。优选的，所述有机胺为聚丙烯酰胺。优选的，所述无机非金属粉末为硅微粉。本专利技术还提供了一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂的应用方法，包括如下步骤：S1、用自来水对原煤进行冲洗，冲洗完成后对原煤进行烘干，烘干完成后，将原煤破碎，然后磨粉成原煤颗粒；S2、取一容器，将改善煤质活性炭微孔结构的添加剂倒入容器中，然后向容器中添加去离子水，随后对容器中的物料进行搅拌3-5分钟，制成浆液；S3、将步骤1中制取的原煤颗粒倒入反应容器中，然后再将步骤2中制取的浆液倒入反应容器中，然后进行搅拌，搅拌完成后得到第一混合物料；S4、将步骤3中获得混合物料放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧完成后将物料取出，等待其降温至室温后，获得第二混合物料；S5、将步骤4中获得第二混合物料上述混合物压伸成型，然后炭化处理10-11小时；S6、将经炭化的物料转入活化炉中，活化处理6-7小时；S7、将经活化的物料分别经碱煮沸洗、酸洗、除杂质、水洗、烘干，即得成品。优选的，所述步骤1中原煤颗粒的粒度为180目。优选的，所述步骤2中去离子水与物料比例为2:1。优选的，所述步骤3中的原煤颗粒与浆液的比例为1：0.5。优选的，所述步骤4中的煅烧温度控制在280-300摄氏度。本专利技术的有益效果在于：通过添加有机胺作为扩孔剂，这种扩孔剂在步骤4中经过低温焙烧时会发生分解，从而对原煤颗粒的孔容和孔径进行扩增，进而达到扩孔的效果；通过添加氢氧化铝和碳酸氢铵，在步骤2中制备浆液的过程中，氢氧化铝与碳酸氢铵溶液发生化学反应，生成NH4Al(OH)2CO3，然后在步骤4中进行焙烧时其发生分解，即2NH4Al(OH)2CO3→Al203+2NH3↑+2CO2↑+3H2O↑，反应中会释放出氨气和二氧化碳等气体，它们本身具有的膨胀作用，使得原煤颗粒的孔容增大的过程同时也促进其孔径的增长；通过添加无机份金属粉末，可以进一步对原煤颗粒的微孔结构进行调节。具体实施方式下面结合具体实施例来对本专利技术做进一步说明。实施例1一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂，其原料按重量的配方如下：氢氧化铝10份、碳酸氢铵30份、有机胺5份、无机非金属粉末5份。有机胺为聚丙烯酰胺。扩孔剂法得原理通俗的说就是在制备活性炭过程中加入不同的扩孔剂，这些扩孔剂在焙烧的过程中会发生分解，载体的孔容和孔径得到相应增大。通过添加有机胺作为扩孔剂通过增大孔隙率最终达到了控制孔径大小和孔分布的目的。无机非金属粉末为硅微粉。通过添加无机份金属粉末，可以进一步对原煤颗粒的微孔结构进行调节。本专利技术还提供了一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂的应用方法，包括如下步骤：S1、用自来水对原煤进行冲洗，冲洗完成后对原煤进行烘干，烘干完成后，将原煤破碎，然后磨粉成原煤颗粒；步骤1中原煤颗粒的粒度为180目。S2、取一容器，将改善煤质活性炭微孔结构的添加剂倒入容器中，然后向容器中添加去离子水，随后对容器中的物料进行搅拌3分钟，制成浆液；步骤2中去离子水与物料比例为2:1。在本步骤中，氢氧化铝与碳酸氢铵溶液发生化学反应，生成NH4AI(OH)2CO3，然后低温焙烧下其发生分解，即2NH4AI(OH)2CO3→Al2O3+2NH3↑+2CO2↑+3H2O↑。反应中会释放出氨气和二氧化碳等气体，它们本身具有的膨胀作用，使得原煤颗粒的孔容增大的过程同时也促进其孔径的增长。S3、将步骤1中制取的原煤颗粒倒入反应容器中，然后再将步骤2中制取的浆液倒入反应容器中，然后进行搅拌，搅拌完成后得到第一混合物料；步骤3中的原煤颗粒与浆液的比例为1：0.5。本步骤使得添加剂与原煤颗粒进行充分混合，从而使得原煤颗粒表面能够均匀附着有本添加剂，方便后续能够充分的发生扩孔反应。S4、将步骤3中获得混合物料放入焙烧炉中进行焙烧，焙烧完成后将物料取出，等待其降温至室温后，获得第二混合物料；步骤4中的煅烧温度控制在280摄氏度。S5、将步骤4中获得第二混合物料上述混合物压伸成型，然后炭化处理10小时；S6、将经炭化的物料转入活化炉中，活化处理6小时；S7、将经活化的物料分别经碱煮沸洗、酸洗、除杂质、水洗、烘干，即得成品。实施例2一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂，其原料按重量的配方如下：氢氧化铝12份、碳酸氢铵35份、有机胺8份、无机非金属粉末7份。有机胺为聚丙烯酰胺。扩孔剂法得原理通俗的说就是在制备活性炭过程中加入不同的扩孔剂，这些扩孔剂在焙烧的过程中会发生分解，载体的孔容和孔径得到相应增大。通过添加有机胺作为扩孔剂通过增大孔隙率最终达到了控制孔径大小和孔分布的目的。无机非金属粉末为硅微粉。通过添加无机份金属粉末，可以进一步对原煤颗粒的微孔结构进行调节。本专利技术还提供了一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂的应用方法，包括如下步骤：S1、用自来水对原煤进行冲洗，冲洗完成后对原煤进行烘干，烘干完成后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂，其特征在于：其原料按重量的配方如下：氢氧化铝10-15份、碳酸氢铵30-40份、有机胺5-9份、无机非金属粉末5-8份。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善煤质活性炭微孔结构的添加剂，其特征在于：其原料按重量的配方如下：氢氧化铝10-15份、碳酸氢铵30-40份、有机胺5-9份、无机非金属粉末5-8份。


2.根据权利要求1所述的改善煤质活性炭微孔结构的添加剂，其特征在于：所述有机胺为聚丙烯酰胺。


3.根据权利要求1所述的改善煤质活性炭微孔结构的添加剂，其特征在于：所述无机非金属粉末为硅微粉。


4.一种根据权利要求1-3所述的改善煤质活性炭微孔结构的添加剂的应用方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、用自来水对原煤进行冲洗，冲洗完成后对原煤进行烘干，烘干完成后，将原煤破碎，然后磨粉成原煤颗粒；
S2、取一容器，将改善煤质活性炭微孔结构的添加剂倒入容器中，然后向容器中添加去离子水，随后对容器中的物料进行搅拌3-5分钟，制成浆液；
S3、将步骤1中制取的原煤颗粒倒入反应容器中，然后再将步骤2中制取的浆液倒入反应容器中，然后进行搅拌，搅拌完成后得到第一混合物料；
S4...

【专利技术属性】
技术研发人员：白青，苏胜亮，冯艳清，
申请(专利权)人：银川特锐宝信息技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64