【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于活性炭加工，涉及一种车用活性炭及其制备方法，尤其涉及一种采用流化床活化法制备车用活性炭的方法。
技术介绍
1、车用炭罐利用活性炭的吸附脱附特性，将燃油系统产生的蒸汽吸附在活性碳罐内，防止燃油系统因呼吸作用直接排放到大气。再通过发动机进气歧管处的真空度，将活性碳罐中的燃油蒸汽脱附导入至发动机缸内参与燃烧，得到控制与再生。车用活性炭要求具有高比例的直径为2～5nm的中孔，以利于吸附和脱附油气。
2、cn 1865133a公开了一种用于吸附汽油蒸汽活性炭的制备方法，所述制备方法以废弃木质植物为原料，烘干后依次在h3po4浸泡活化2～3小时、随后浸泡于氢氧化钠中进行二次活化1～2小时，最后加入盐酸洗涤制备得到车用活性炭。cn 103588204a公开了一种煤质车载油气回收专用活性炭的制备方法，所述制备方法为：以宁夏太西无烟洗精煤、沥青和焦油为原料，采用两次水蒸气活化中间加酸洗的工艺获得车用活性炭。cn 1815007a公开了一种活性炭及其制造方法，所述制造方法是采用物理法制备车用活性炭，具体包括以含70％碳、灰分成分小于4％的无烟煤作原料，加入焦油、沥青粘结剂，先在二氧化碳、氮气和水蒸气的混合气体中800℃活化20小时，随后再次升温至980℃活化18～24小时得到车用活性炭。
3、上述提供的专利中，cn1865133a公开的方法采用的是化学活化法，cn 103588204a和cn 1815007a公开的方法采用的是物理活化方法。化学活化法和物理活化法的步骤繁琐且耗时长。鉴于以上技术问题，有必要提供一
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种车用活性炭及其制备方法。本专利技术采用流化床结合物理活化，在高温下，碱金属复合盐熔化形成了熔盐，剧烈的颗粒运动加强了复合熔盐的扩散，从而促进了熔盐的均匀分散，因此可在较固定床更低的活化温度、更短的活化时间内得到车用活性炭。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种车用活性炭，所述车用活性炭的制备原料包括物理活化后的基体材料和碱金属复合盐；
4、所述碱金属复合盐包括碱金属氯盐、碱金属磷盐或碱金属硼盐中的任意两种或三种的组合，典型但非限制性的组合包括：碱金属氯盐和碱金属磷盐的组合，碱金属磷盐和碱金属硼盐的组合，碱金属氯盐和碱金属硼盐的组合，或碱金属氯盐、碱金属磷盐和碱金属硼盐的组合。
5、所述车用活性炭中金属离子与基体材料的质量比为(0.5～5):100，例如可以是0.5:100、1:100、2:100、3:100、4:100或5:100，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
6、本专利技术提供的车用活性炭的比表面积>1200m2/g，孔容>1cm3/g，中孔孔容>0.5cm3/g，丁烷工作能力(bwc)>10g/100ml，强度>85％。
7、本专利技术所述基体材料的物理活化过程为：将基体材料先在惰性气体氛围下进行炭化处理，随后在二氧化碳和/或水蒸气氛围下进行活化处理。
8、作为本专利技术的一个优选技术方案，所述碱金属复合盐为碱金属氯盐和碱金属硼盐混合物时，氯元素和硼元素的摩尔比为1:(4～28)，例如可以是1:4、1:8、1:12、1:16、1:20、1:24或1:28，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
9、优选地，所述碱金属复合盐为碱金属氯盐、碱金属磷盐和碱金属硼盐混合物时，氯元素与硼元素和磷元素之和的摩尔比cl:(p+b)为1:(5～35)，例如可以是1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30或1:35，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
10、优选地，所述碱金属复合盐为碱金属磷盐和碱金属硼盐混合物时，磷元素和硼元素的摩尔比为1:(1～4)，例如可以是1:1、1:2、1:3或1:4，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
11、优选地，所述碱金属复合盐为碱金属氯盐和碱金属磷盐混合物时，氯元素和磷元素的摩尔比为1:(1～7)，例如可以是1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6或1:7，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
12、值得说明的是，本专利技术中碱金属复合盐中的碱金属氯盐、碱金属磷盐和碱金属硼盐之间具有协同效应。首先，可按照bwc的设计需求选择组合类型。bwc与碱金属复合盐催化二氧化碳/水蒸气的活性成正相关，催化活性排名:碱金属的氯盐和硼盐复合盐>氯盐、磷盐和硼盐复合盐>磷盐和硼盐复合盐>氯盐和磷盐复合盐；其次，在满足bwc的前提下，按照冲洗率的需要选择复合盐的配比。本专利技术选用上述配比，若配比过低则会导致所述车用活性炭的催化活性不足，若配比过高，则会导致所述车用活性炭中的中孔占比不足。
13、值得说明的是，本专利技术所述碱金属氯盐包括氯化钠和/或氯化钾，其中氯化钠的熔点为801℃，氯化钾的熔点为770℃。
14、优选地，所述碱金属磷盐包括碱金属的正磷酸盐及其酸式盐、聚磷酸盐、焦磷酸盐及其酸式盐、偏磷酸盐或聚偏磷酸盐中的任意一种或至少两种的组合，优选为钠的正磷酸盐及其酸式盐和/或钾的正磷酸盐及其酸式盐。
15、优选地，所述碱金属硼盐包括碱金属的硼酸盐、焦硼酸盐、偏硼酸盐或四硼酸盐中的任意一种或至少两种的组合，优选为钠的四硼酸盐和/或钾的四硼酸盐。
16、需要进一步说明的是，在制备过程中流化床活化处理中二氧化碳和/或水蒸气的最低活化温度均在850℃，为保证碱金属复合盐在最低活化温度以上能形成熔盐，碱金属硼盐和碱金属磷盐的熔点均<800℃。
17、作为本专利技术的一个优选技术方案，所述基体材料包括植物类材料、矿物类材料、天然原料或合成材料中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括：植物类材料和矿物类材料的组合，植物类材料、矿物类材料和天然原料的组合，天然原料和合成材料的组合，或植物类材料、矿物类材料、天然原料和合成材料的组合。
18、具体地，植物类活性炭包括碳质原料，例如可以是木材、椰子壳等果壳原料；矿物类原料包括煤炭、沥青、焦炭或石油焦等；天然原料包括麻、棉等天然纤维，人造丝、粘胶人造丝等再生纤维，醋酸酯、三乙酸酯等半合成纤维；合成材料包括聚丙烯腈、酚醛树脂、聚偏二氯乙烯、聚碳酸酯、聚乙烯醇。
19、优选地，所述基体材料的粒径为0.05～3.00mm，例如可以是0.05mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其他未被列举的数值同样适用。
20、本专利技术所述基体材料的粒径为0.05～3.00mm，若粒径过细，则会导致在制备过程中(流化床活化处理)，因气流而从反应装置逸散；若粒径过粗，不本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种车用活性炭，其特征在于，所述车用活性炭的制备原料包括物理活化后的基体材料和碱金属复合盐；
2.根据权利要求1所述的车用活性炭，其特征在于，所述碱金属复合盐为碱金属氯盐和碱金属硼盐混合物时，氯元素和硼元素的摩尔比为1:(4～28)；
3.根据权利要求1所述的车用活性炭，其特征在于，所述基体材料包括植物类材料、矿物类材料、天然原料或合成材料中的任意一种或至少两种的组合；
4.一种如权利要求1-3任一项所述车用活性炭的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述流化床活化处理中采用的活化气体包括二氧化碳和/或水蒸气；
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述流化床活化处理的活化温度为850～1100℃；
7.根据权利要求4-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述清洗包括依次进行的酸洗和水洗；
8.根据权利要求4-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述挤出成型中补充粘结剂；
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