一种无焦油活性炭及其制备方法技术

本发明专利技术涉及化工生产技术领域，更具体而言，涉及一种无焦油活性炭及其制备方法。所述活性炭原材料包括如下重量百分比：煤粉80

【技术实现步骤摘要】
一种无焦油活性炭及其制备方法


[0001]本专利技术涉及化工生产
，更具体而言，涉及一种无焦油活性炭及其制备方法。

技术介绍

[0002]活性炭具有发达的孔隙结构、高的比表面积、良好的机械强度和化学稳定性，是一种重要的工业吸附剂，广泛应用于空气净化、水净化、催化剂载体、电极材料等。现有技术中活性炭的原料主要来自于化石能源(煤、沥青)和生物质(果壳、木屑、竹子)，随着化石能源的日益短缺，以及森林、竹材资源保护意识的加强，使得活性炭原材料的来源日趋紧张，因此研究开发绿色可持续的活性炭新原材料具有重要意义。
[0003]现有技术中常使用煤焦油作为粘合剂，而造成大气严重污染，同时在生产过程中产生有害气体对人体带来一定的伤害。所以为避免对人体的伤害，使用煤焦油作为粘合剂的活性炭生产中，还需要为净化需投入VOC处理装置，投入资金大，净化效果却不理想。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本专利技术的一个方面的目的在于，提供一种无焦油活性炭。
[0005]所述活性炭原材料包括如下重量百分比：煤粉80
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90％、有机粘合剂4
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10％、木薯粉5
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15％和黄糊精1
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5％。
[0006]优选的，所述有机粘合剂为木质素磺酸钠，木质素磺酸钠，是一种从木质素中提取的天然高分子聚合物，具有很强的分散性。由于分子量和官能团的不同而具有不同程度的分散性，是一种表面活性物质，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交换作用。具有黏性，起到黏合作用。也因为其组织结构上存在有各种活性基，因而能产生缩合作用或与其他化台物发生氢键作用。
[0007]优选的，所述煤粉包括无烟煤，焦煤和烟煤，利用焦煤的高黏性属性(80％以上)，烟煤成型黏轻的特性，有发达的黏稠和活性(35％以上)。
[0008]优选的，所述无烟煤占煤粉质量的50％，焦煤占煤粉质量的20
‑
30％，烟煤占煤粉质量的20
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30％。
[0009]本专利技术的另一个方面的目的在于，提供一种无焦油活性炭的制备方法，所述制备方法具体步骤如下：
[0010]S1.将煤粉、木薯粉和黄糊精加入到研磨机中研磨，并混合制成混料；
[0011]S2.将S2制备的混料加入有机粘合剂中充分搅拌，再加入水搅拌均匀，制备成混合料；
[0012]S3.将S2制备的混合料放入压升机，挤压成型，再放入烘干机进行烘干；
[0013]S4.将S3烘干后的混合料放入碳化炉进行碳化，制得活性炭半成品；
[0014]S5.将S4制备的活性炭半成品放入斯列普炉中进行活化，制得活性炭成品；
[0015]S6.将S5制备活性炭成品进行研磨、细度分筛，分装，入库保存。
[0016]优选的，所述S1和S2中煤粉的重量百分比为80
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90％、有机粘合剂的重量百分比为4
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10％、木薯粉的重量百分比为5
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15％、黄糊精的重量百分比为1
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5％，加水质量为煤粉、有机粘合剂、木薯粉和黄糊精质量和的0.24倍；所述煤粉包括无烟煤，焦煤和烟煤，所述无烟煤占煤粉质量的50％，焦煤占煤粉质量的20
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30％，烟煤占煤粉质量的20
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30％；所述S1中研磨细度为200目，200目筛子通过率大于95％；所述S2中混料与有机粘合剂搅拌8
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10分钟；所述有机粘合剂为木质素磺酸钠。
[0017]优选的，所述S3中压升机压力的为120
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150公斤，所述烘干机的烘干温度为40
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60℃，烘干时间为30分钟。
[0018]优选的，所述S4中碳化炉炉尾温度180
‑
220℃，炉中温度350
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550℃，炉头温度1000℃，出料口温度700
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850℃，所述碳化时间为40
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50分钟；利用干馏的反应过程进行物料的碳化，物料从炉尾进，水的沸点低，炉尾的温度会将物料中的水，迅速烧成蒸汽，可将物料当中的水，以蒸汽的方式挥发掉，利用不同区间的温度，使物料产生固态、液态的转变，进而充分碳化，物料从炉头出来的时候，就是以圆柱体的形态出来，40公斤物料可产1公斤成品。
[0019]优选的，所述S5中斯列普炉活化温度为930
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950℃，活化剂为高温蒸汽，活化时间为2
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3小时，高温蒸汽和物料进行反应，以大量的蒸气防止煤烧成灰。
[0020]优选的，所述S6中研磨细度为200目，通过率大于90％，分装重量为每45公斤一份打包，保存温度为20
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40℃，保持湿度为30
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60％。
[0021]本专利技术所具有的有益效果如下：
[0022]舍弃焦油，改为食品级纯植物的有机黏合剂
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木质素磺酸钠，直接从源头上杜绝了有害气体的产生，减少了净化设备的使用，节约生产使用电力，有效降低了生产成本，还减小了操作人员身体伤害的风险；生产过程中产生利用的水蒸气可作为供暖二次使用，不浪费资源，可使资源尽最大化的有效利用。
[0023]通过配煤技术的改变，使用无烟煤，焦煤和烟煤多种煤组合煤粉，改变煤及有机生物材料
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木质素磺酸钠的合理配比，改变了活性炭的空隙结构，水溶率在100～150％，易成型、高得率90％以上，应用领域广泛，包括液相吸附，催化载体等各项领域。
[0024]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
具体实施方式
[0025]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0027]实施例一
[0028]S1.将无烟煤450公斤、焦煤270公斤、烟煤180公斤、木薯粉50公斤和黄糊精10公斤加入到研磨机中研磨，研磨细度为200目，200目筛子通过率大于95％，并混合制成混料；
[0029]S2.将S2制备的混料加入木质素磺酸钠40公斤中充分搅拌10分钟，再加入水240公斤搅拌均匀，制备成混合料；
[0030]S3.将S2制备的混合料放入压升机，压力的为150公斤，挤压成型，再放入烘干机进行烘干，烘干温度为60℃，烘干时间为30分钟；
[0031]S4.将S3烘干后的混合料放入碳化炉进行碳化，炉尾温度220℃，炉中温度350℃，炉头温度1000℃，出料口温度750℃，所述碳化时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无焦油活性炭，其特征在于：所述活性炭原材料包括如下重量百分比：煤粉80
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90％、有机粘合剂4
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10％、木薯粉5
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15％和黄糊精1
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5％。2.根据权利要求1所述的一种无焦油活性炭，其特征在于：所述有机粘合剂为木质素磺酸钠。3.根据权利要求1所述的一种无焦油活性炭，其特征在于：所述煤粉包括无烟煤，焦煤和烟煤。4.根据权利要求3所述的一种无焦油活性炭，其特征在于：所述无烟煤占煤粉质量的50％，焦煤占煤粉质量的20
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30％，烟煤占煤粉质量的20
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30％。5.一种无焦油活性炭的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体步骤如下：S1.将煤粉、木薯粉和黄糊精加入到研磨机中研磨，并混合制成混料；S2.将S2制备的混料加入有机粘合剂中充分搅拌，再加入水搅拌均匀，制备成混合料；S3.将S2制备的混合料放入压升机，挤压成型，再放入烘干机进行烘干；S4.将S3烘干后的混合料放入碳化炉进行碳化，制得活性炭半成品；S5.将S4制备的活性炭半成品放入斯列普炉中进行活化，制得活性炭成品；S6.将S5制备活性炭成品进行研磨、细度分筛，分装，入库保存。6.根据权利要求5所述的一种无焦油活性炭的制备方法，其特征在于：所述S1和S2中煤粉的重量百分比为80
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90％、有机粘合剂的重量百分比为4
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10％、木薯粉的重量百分比为5
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15％、黄糊精的重量百分比为1
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【专利技术属性】
技术研发人员：魏辉鹏，魏翠娟，魏勇峰，邵印红，张博磊，
申请(专利权)人：河津市华辉杰能源有限公司，
类型：发明
国别省市：