一种多功能活性炭催化剂的生产方法技术

本发明专利技术公开一种多功能活性炭催化剂的生产方法，包括将活性炭粉末、无机粘结剂、活性组分按比例投入到反应罐进行水热反应，反应期间稀磷酸调节pH；将混合浆料泵送至脱水机，进料饱满后进行脱水，脱水后卸料，得到混合泥料；混合泥料进行捏合，出料输送至圆柱挤压机挤压成型，得到粗炼柱状泥料；粗炼柱状泥料输送至抽真空的圆柱挤压机挤压成型，得到精炼柱状泥料；精炼柱状泥料输送至配有蜂窝模具的挤压机挤压成型、切割，蜂窝成型湿料进行逐步烘干，得到蜂窝状干料；蜂窝状干料投入密封缺氧高温炉中进行活化，降温后得到蜂窝活性炭催化剂。本发明专利技术利提供的生产方法无VOC排放，且生产的活性炭催化剂具有较好的强度与催化性能，适宜推广应用。广应用。广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能活性炭催化剂的生产方法


[0001]本专利技术属于活性炭催化剂生产
，具体涉及一种多功能活性炭催化剂的生产方法。

技术介绍

[0002]活性炭载体催化剂广泛应用于气相和液相催化，比如：
①
烟气处理，如脱硫、SCR脱硝、脱汞、CO脱除；
②
高纯燃料气制备，如氨催化分解制氢、CO2电催化还原(CO2RR)制CO；
③
有机合成，如苯乙烯催化氧化制苯甲醛、C—C均相偶联反应、羟基、羧基、羰基、醛基等特定官能团的催化反应、特定化学键的缩合、聚合反应等；
④
燃料电池，如氧还原反应(ORR)催化剂；
⑤
废水处理，如多相Fenton催化、复合光催化、非均相催化湿式氧化CWAO和电化学催化等废水催化处理；
⑥
石油化工，如油品脱硫、脱臭、负载Mo、Co、Ni、W、Fe、Cu、Mn、Si、K等金属用于催化原油加氢、费
‑
托合成、原油精炼、油脂氢化、煤的直接液化和间接液化制油品等；
⑦
硅胶行业；
⑧
食品和医药；
⑨
军工及高科技等。目前常用活性炭载体催化剂的制备方法：直接加入法、化学活化法、浸渍担载法、共热渗入法，4种方法都存在一定的局限性。现有技术多数采用浸渍担载法，而简化生产工艺、降低生产成本、降低环保处理成本、以及环境污染是目前技术发展的主流方向。
[0003]现有技术存在生产工艺流程复杂、工艺时间长、生产实用性低、生产成本低、环境污染大的缺点，难以实现工业化规模生产。比如，申请号为CN202011478703.7的一种介孔锰基复合氧化物及其制备方法和应用，以及CN202011326049.8的一种高效耐湿臭氧分解催化剂及其制备方法和应用，采用浸渍担载法，CN202010982855.4的一种臭氧氧化催化剂、制备方法及臭氧催化氧化装置，CN201911301188.2的适度催化臭氧化去除水中氨氮的金属负载催化剂制备方法，这些专利技术技术的负载工艺复杂，加入大量的有机物分解后尾气中存在氮氧化物、VOC等污染，处理困难，实用性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种多功能活性炭催化剂的生产方法，以解决上述问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种多功能活性炭催化剂的生产方法，包括以下步骤：
[0007]1)水热配浆：
[0008]将活性炭粉末、无机粘结剂、活性组分按照质量比1：0.5～1：0～0.5投入到配有热水的搅拌反应罐进行水热反应，水热反应期间采用稀磷酸调节pH5～7，得到混合浆料；
[0009]2)高压脱水：
[0010]将步骤1)的混合浆料泵送至脱水机，进料饱满后进行脱水，脱水后卸料，得到滤饼含水分55％以内的混合泥料；
[0011]3)粗炼成型：
[0012]将步骤2)的混合泥料输送至捏合机捏合，出料输送至圆柱挤压机挤压成型，得到
粗炼柱状泥料；
[0013]4)精炼成型：
[0014]将步骤3)的粗炼柱状泥料输送带输送至抽真空的圆柱挤压机挤压成型，得到精炼柱状泥料；
[0015]5)模具成型：
[0016]将步骤4)的精炼柱状泥料输送至配有蜂窝模具的挤压机挤压成型，然后经自动切割，得到蜂窝成型湿料；
[0017]6)升温烘干：
[0018]将步骤5)的蜂窝成型湿料在30～80℃的温度段逐步烘干至水分5％以内，得到蜂窝状干料；
[0019]7)活化：
[0020]将步骤6)的蜂窝状干料投入500～800℃密封缺氧高温炉中进行活化，降温后得到蜂窝活性炭催化剂。
[0021]优选的，步骤1)中所述活性炭粉末的200目通过率90％以上、水分10％以内；所述无机粘结剂的200目通过率95％以上、水分10％以内；所述活性组分的200目通过率95％以上、水分10％以内。
[0022]进一步的，所述活性组分为金属氧化物，所述金属氧化物选用氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铝、氧化镧、氧化铈、氧化钼、氧化钴中的一种或多种；所述无机粘结剂选用凹凸棒石粘土、高岭土、海泡石粉中的一种或多种。
[0023]优选的，步骤1)中热水温度为30～100℃，水热反应时间为0.5～3h，得到混合浆料的固含量为15～30％，所述稀磷酸为5～20％的磷酸。
[0024]优选的，步骤2)中脱水采用10～20MPa高压挤压脱水。
[0025]优选的，步骤2)中脱水得到的滤水回用进入搅拌罐均匀配浆。
[0026]优选的，步骤3)中混合泥料捏合时间为30～60min。
[0027]优选的，步骤4)中抽真空的真空度为
‑
0.06～
‑
0.09MPa。
[0028]进一步的，步骤6)中恒湿环境下在30～80℃的温度段逐步烘干至水分5％以内，具体为：
[0029]依次在30～40℃、40～50℃、50～80℃的3个温度段进行烘干，烘干至水分为5％以内，恒湿环境的相对湿度控制在40～50％。
[0030]优选的，步骤7)中活化时间为4～8h；活化烟气经换热器得到热风用于升温烘干。
[0031]本专利技术具有以下优点：
[0032]1)本专利技术利用活性炭粉为原料，只采用活性炭、无机粘结剂、金属氧化物组合，未加入任何有机物成分，无VOC排放，且生产的活性炭催化剂具有较好的强度与催化性能。
[0033]2)本专利技术的生产工艺简单，活化温度相对较低，尾气成分简单容易回收余热和环保处理，实现节能降耗，生产成本低，有利于工业化推广。
[0034]3)本专利技术的生产的活性炭催化剂具有强度高、吸附量高、催化效果好等特点，使其适用于与气相、液相环境，VOC和COD的催化吸附分解，臭氧催化分解，具备耐低浓度酸碱、高湿等工况。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术的工艺流程路线图。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0038]参照附图1所示，本专利技术提供了一种多功能活性炭催化剂的生产方法，包括以下步骤：
[0039]1)水热配浆：选择200目通过率90％以上、水分10％以内的活性炭粉末为原料，200目通过率95％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能活性炭催化剂的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1)水热配浆：将活性炭粉末、无机粘结剂、活性组分按照质量比1：0.5～1：0～0.5投入到配有热水的搅拌反应罐进行水热反应，水热反应期间采用稀磷酸调节pH5～7，得到混合浆料；2)高压脱水：将步骤1)的混合浆料泵送至脱水机，进料饱满后进行脱水，脱水后卸料，得到滤饼含水分55％以内的混合泥料；3)粗炼成型：将步骤2)的混合泥料输送至捏合机捏合，出料输送至圆柱挤压机挤压成型，得到粗炼柱状泥料；4)精炼成型：将步骤3)的粗炼柱状泥料输送带输送至抽真空的圆柱挤压机挤压成型，得到精炼柱状泥料；5)模具成型：将步骤4)的精炼柱状泥料输送至配有蜂窝模具的挤压机挤压成型，然后经自动切割，得到蜂窝成型湿料；6)升温烘干：将步骤5)的蜂窝成型湿料在30～80℃的温度段逐步烘干至水分5％以内，得到蜂窝状干料；7)活化：将步骤6)的蜂窝状干料投入500～800℃密封缺氧高温炉中进行活化，降温后得到蜂窝活性炭催化剂。2.根据权利要求1中所述的一种多功能活性炭催化剂的生产方法，其特征在于，步骤1)中所述活性炭粉末的200目通过率90％以上、水分10％以内；所述无机粘结剂的200目通过率95％以上、水分10％以内；所述活性组分的200目通过率95％以上、水分10％以内。3.根据权利要求1中所述的一种多功能活性炭催化剂的生产方法，其特征在于，所述活性组分为金属氧化物，所述金属氧化物选用氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铝、氧化镧、氧化铈...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫群，郑利，王敬雯，方世国，
申请(专利权)人：福建南平三元循环技术有限公司，
类型：发明
国别省市：