【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及活性炭材料制备，具体为一种活性炭孔隙结构的定向调控方法。
技术介绍
1、活性炭是多孔含碳吸附剂，它有发达的孔隙结构和巨大的比表面积。活性炭和其他吸附剂不同，含有不同类型的孔，孔隙容积随有效半径成多峰分布。
2、拥有不同类型孔隙的活性炭，可以适应具有不同的分子尺寸的多种类吸附质。因此，对于活性炭的不同用途，对活性炭孔结构的要求亦不同。总的来说，活性炭作气体吸附用应以微孔结构为主、且孔径分布集中；而用于水处理、食品脱色、催化剂载体、血液净化、溶剂回收等领域，则要求活性炭含有较多的过渡孔，以保证尽快达到吸附平衡。在活性炭的生产过程中，根据用途与应用领域对吸附性能的要求来制备具有特定孔结构的活性炭就有重大的意义。
3、国内论文报导均为微孔、过渡孔的调控，根据研究发现，在介于微孔和过渡孔之间的中间孔隙度范围上微孔的性质逐渐消失，过渡孔的性质逐渐表现出来，因此，这种孔径较大的微孔，即次微孔有自己独特的性质，根据杜比宁分类法，将活性炭孔隙细分为半径或半宽为1.6nm~200nm的过渡孔、半径或半宽为0.7nm~1.6nm的次微孔、半径或半宽＜0.7nm的微孔。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决目前不同类型的吸附质需要不同孔隙结构的活性炭，而活性炭的生产过程中没有对微孔进行更细致的定向调控的问题，提供了一种活性炭孔隙结构的定向调控方法。
2、本专利技术采用如下技术实现：
3、本专利技术提供一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，包括以下步
4、a，原材料配比
5、选取无烟煤、烟煤、椰壳炭化料中的一种或任意两种按比例（质量比）混合；优选的，原料选取椰壳炭化料、无烟煤按1：（0.25~19）的比例混合；另一种优选的，原料选取椰壳炭化料、无烟煤按3：（3~22）的比例混合。
6、b，磨粉
7、将步骤a选择的原料混合并置于磨粉设备中磨制成粉状；以95%的粉料通过细度为180目的标准筛为限，即粉料180目筛网通过率不低于95%。
8、c，混合
9、将步骤b制得的粉料与煤焦油、水在混合机中按100：（40~52）：（10~15）的比例充分混合，混合时间为10min。
10、d，压伸成型
11、将步骤c混合完成的物料经液压机压制成柱状成型料。
12、e，炭化
13、将柱状成型料送入炭化炉中进行炭化，炭化温度为450~650℃，进一步的，炭化温度为500~600℃，炭化时间为30min。
14、f，活化
15、将炭化料送入活化炉中活化，活化温度为850~960℃，进一步的，活化温度为880~920℃，活化剂为水蒸汽或水蒸汽与烟道气的混合气体，制得活性炭。
16、与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：
17、本专利技术公开了一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，通过控制原材料配比不同、炭化和活化的温度，在反应条件上对活性炭的生产进行调控，从而调控活性炭的孔隙结构。将活性炭孔隙细分为半径或半宽为1.6nm~200nm的过渡孔、半径或半宽为0.7nm~1.6nm的次微孔、半径或半宽＜0.7nm的微孔，实现了活性炭次微孔、微孔和次微孔以及过渡孔的孔隙定向调控。可根据活性炭的生产需要而改变生产条件，实现定向生产。
18、本方法仅通过生产条件和原料进行调控，方法简单，无需新添加设备，成本低，本方法不仅仅局限于公布的原料，还可对其他可用于制备活性炭的原料进行调控，有利于大规模推广，利于企业生产与发展，适用范围广。
19、实施方式
20、下面对本专利技术的具体实施例进行说明。
21、实施例1
22、本专利技术所设计的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，包括以下步骤：
23、a，原材料配比
24、选取烟煤为原材料。
25、b，磨粉
26、将步骤a选择的原料置于磨粉设备中磨制成粉状；以97%的粉料通过细度为180目的标准筛为限。
27、c，混合
28、将步骤b制得的粉料与煤焦油、水在混合机中按100:52:15的比例充分混合，混合时间为10min。
29、d，压伸成型
30、将步骤c混合完成的物料经液压机压制成柱状成型料。
31、e，炭化
32、将柱状成型料送入炭化炉中进行炭化，炭化温度为500℃，炭化时间为30min。
33、f，活化
34、将炭化料送入活化炉中活化，活化温度为880℃，活化剂为水蒸汽，制得活性炭。
35、对制得活性炭的孔容积及比例进行检测，得到微孔的孔容积为0.195cm3/g，比例为40.4%；次微孔的孔容积为0.012cm3/g，比例为2.5%；过渡孔的孔容积为0.276cm3/g，比例为57.1%。过渡孔的比例最高，微孔次之，适合应用于大分子的污水、染料、糖业以及溶剂回收等领域的吸附与净化。
36、实施例2
37、本专利技术所设计的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，包括以下步骤：
38、a，原材料配比
39、选取8份烟煤与2份无烟煤混合。
40、b，磨粉
41、将步骤a选择的原料置于磨粉设备中磨制成粉状；以97%的粉料通过细度为180目的标准筛为限。
42、c，混合
43、将步骤b制得的粉料与煤焦油、水在混合机中按100:48:15的比例充分混合，混合时间为10min。
44、d，压伸成型
45、将步骤c混合完成的物料经液压机压制成柱状成型料。
46、e，炭化
47、将柱状成型料送入炭化炉中进行炭化，炭化温度为550℃，炭化时间为30min。
48、f，活化
49、将炭化料送入活化炉中活化，活化温度为900℃，活化剂为水蒸汽，制得活性炭。
50、对制得活性炭的孔容积及比例进行检测，得到微孔的孔容积为0.247cm3/g，比例为49.4%；次微孔的孔容积为0.018cm3/g，比例为3.6%；过渡孔的孔容积为0.235cm3/g，比例为47.0%。过渡孔、微孔的占比高，且二者相差不大，适合应用于大分子的污水、染料、糖业以及溶剂回收等领域的吸附与净化。
51、实施例3
52、本专利技术所设计的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，包括以下步骤：
53、a，原材料配比
54、选取5份烟煤与95份无烟煤混合。
55、b，磨粉
56、将步骤a选择的原料置于磨粉设备中磨制成粉状；以97%的粉料通过细度为180目的标准筛为限。
57、c，混合
58、将步骤b制得的粉料与煤焦油、水在混合机中按100:40:15的比例充分混合，混合时间为10min。
59、d，压伸成型...
【技术保护点】
1.一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：步骤b中，以95%的粉料通过细度为180目的标准筛为限。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：所述步骤c中，混合时间为10min。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：步骤f中，活化剂为水蒸汽或水蒸汽与烟道气的混合气体。
5.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：所述步骤e中，炭化温度为500~600℃。
6.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：所述步骤f中，活化温度为880~920℃。
7.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：步骤a中，原料选取椰壳炭化料、无烟煤按1：（0.25~19）的比例混合。
8.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：步骤a中，原料选取椰壳炭化料、无烟煤按3：
...【技术特征摘要】
1.一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：步骤b中，以95%的粉料通过细度为180目的标准筛为限。
3.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：所述步骤c中，混合时间为10min。
4.根据权利要求1所述的一种活性炭孔隙结构的定向调控方法，其特征在于：步骤f中，活化剂为水蒸汽或水蒸汽与烟道气的混合气体。
5.根据权利要求1所述的一种活性炭孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：王德周，雷彭，王学明，安丽花，郭泽宇，冷新宇，王泽兵，张会涛，郭军军，
申请(专利权)人：山西新华防化装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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