CN102698724A - 一种汽油蒸汽吸附用活性炭的生产方法 - Google Patents

一种汽油蒸汽吸附用活性炭的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽油蒸汽吸附用活性炭的生产方法,以木质、含碳的其它材料为原料,以氯化锌、磷酸等为活化剂,经混合、捏合、挤条、干燥、活化、浸泡等步骤后得到成品。本发明可有效提高堆比重,即提高炭的重量吸附量,并由此可将汽油蒸汽吸附用活性炭的汽油吸附容量提高到16g/100ml,工作容量提高到9g/100ml,减少吸附装置的工作容积,扩大应用范围,将汽油蒸汽吸附用活性炭的耐磨强度提高到93%以上,减少活性炭使用过程中的机械磨损,延长使用期限,基本消除活性炭表面的浮尘,减少气流阻力,不仅用于汽油蒸汽吸附也可适合苯类和高沸点溶剂的回收。

Description

一种汽油蒸汽吸附用活性炭的生产方法
所属技术领域
[0001] 本发明涉及一种活性炭的生产方法,更具体地说涉及一种汽油蒸汽吸附用活性炭的新生产方法。
[0002] 发明背景:
[0003] 活性炭是一种具有巨大比表面积,内部微孔发达的微晶、非石墨形式的炭,具有选择吸附能力,吸附力的大小是由比表面积和有效孔径的微孔的孔容决定的。用于汽油蒸汽吸附用的活性炭,要求对汽油吸附容量高、解吸好、强度好,例如对汽车炭罐用活性炭的吸附能力在《汽车汽油蒸汽吸附装置》标准中规定,汽油吸附容量> llg/100ml、工作容量 ^ 6. 5g/100ml。目前用于汽 油蒸汽吸附的活性炭多为木质不定形颗粒活性炭,这种木质炭是用木屑为原料,以H3PO4或ZnCl2等为活化剂,通过化学活化制成。这种木质炭的堆比重约O. 26g/ml至O. 28g/ml,缺点是强度不高,炭表面浮尘多,这些缺陷会缩短使用期限,增大气流阻力,而且由于堆比重小,只好用提高单位重量吸附量的方式实现提高吸附容量和工作容量。
发明内容:
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的缺陷提出一种新的生产方法,可明显提高木质活性炭的堆比重,由此实现提高汽车炭罐炭的吸附容量、工作容量、强度,基本消除粉尘。
[0005] 本发明所述的的生产方法,包括以下步骤:
[0006] I、将原料、化学活化剂按重量I : 0.8〜I : 3.0的比例混合,搅拌均匀后浸泡 2〜24小时。
[0007] 所述的原料包括木质原料和/或含碳的其它材料,木质原料是含木质纤维素的植物,如木屑、木粉,秸杆及果壳,含碳的其它材料如褐煤、非粘结性烟煤、无烟煤、焦油、浙青及废活性炭。
[0008] 所述的化学活化剂是氯化锌、磷酸及对原材料可以起到化学活化作用的化合物, 例如氯化物、碱土碳酸盐、聚磷酸盐、偏聚磷酸、焦磷酸、硫酸、硫酸盐。
[0009] 优选的活化剂是磷酸。
[0010] 2、将浸泡的混合料放入可加热的捏合机内反复搅拌,捏合温度控制在95°C以内, 一般在50〜95°C范围内,捏合的时间以使混合料开始初步固化为适宜,一般为30分钟至3 小时,使混合料有足够长的时间充分加热。
[0011] 3、挤条:初步固化的混合料,放入可以调节温度的压力机模具内,温度保持在 80°C〜150°C范围内,将混合料挤成C>2mm〜C>4mm的圆柱形条料。
[0012] 这时的条料有较好的塑性,但强度较低。
[0013] 4、干燥:将条料放入烘干机内干燥,条件80°C〜150°C,时间为5〜8小时。也可以在烘房内,来自烘房地坪以下的热源应维持地表上待烘干物料80〜150°C的温度,加热 5〜24小时。
[0014] 这时的条料已完成了热固过程,有较好的强度,活化剂已充分浸透到木质纤维素的组织内。
[0015] 5、活化:将热固后的条料投入回转式活化炉内活化,活化的温度控制在450〜 550°C范围内,活化时间为4〜8小时。提供足够的时间充分活化,使活性炭到达足够的吸
附容量和强度。 [0016] 6、浸泡:自活化炉出来的活性炭含有大量的磷酸,用20倍活性炭体积的水分8〜 10次浸泡活性炭,磷酸溶解到水中,浸泡到水的PH值> 4. 5即可。
[0017] 在一个优选实施例中,把浸泡后的活性炭投入外加热的煅烧炉内,使活性炭只接触非氧化气体,例如N2,煅烧温度950〜1050°C,煅烧时间30分钟〜I小时。煅烧后活性炭的耐磨强度、吸附容量可明显提高。
[0018] 在一个优选实施例中,浸泡后的活性炭烘干,筛分除去小的破碎颗粒。
[0019] 本发明的有益效果在于:
[0020] I、由于挤条前后保证了足够的温度,可有效提高堆比重,即提高炭的重量吸附量, 并由此可将汽油蒸汽吸附用活性炭的汽油吸附容量提高到16g/100ml,工作容量提高到 9g/100ml,减少吸附装置的工作容积,扩大应用范围。
[0021] 2.将汽油蒸汽吸附用活性炭的耐磨强度提高到93%以上,减少活性炭使用过程中的机械磨损,延长使用期限。
[0022] 3.基本消除活性炭表面的浮尘,减少气流阻力。
[0023] 4.扩大汽油蒸汽吸附用炭的应用范围,适合于苯类和高沸点溶剂的回收。
具体实施方式
[0024] 实施例I
[0025] I、以磷酸为化学活化剂,以木屑作原料,木屑烘干后用雷蒙磨粉碎至细于80目的粉末。500kg干燥的木粉掺和500kg浓度为85%的工业磷酸,掺和均匀后,存在池中浸泡, 浸泡10小时后,放入有电加热功能的捏合机内捏合,捏合温度保持在80〜90°C,捏合时间 2. 5小时。
[0026] 2、捏合好的材料放于挤压机的模具内,挤压机用电加热,加热温度120°C。挤压机挤出Φ2.5_的条料。可增加活性炭堆比重和耐磨强度。
[0027] 3、将条料投入烘干炉内。条料在炉内的烘干时间约6小时,烘干温度为90〜 140。。。
[0028] 4、将烘干料投入回转活化炉内,活化温度为500°C,活化时间为6小时。活化料投入磷酸回收罐内,加热水浸泡,使水温保持在80°C。放出含有磷酸的热水,进入回收槽内,这部分磷酸溶液放置备用。
[0029] 5、活性炭烘干后,经过筛分,成为成品。
[0030] 所得柱状颗粒的木质活性炭技术指标如下:
[0031]
Figure CN102698724AD00051
[0033] 实施例2
[0034] I、使用未烘干的木屑,木屑含水率10%,使用675kg木屑,用IOOOkg浓度为85% 的磷酸浸泡,浸泡8小时后,在捏合机内捏合,温度95°C,捏合时间3小时。
[0035] 2、捏合料挤条,挤条温度120°C,仍使用Φ 2. 5mm模具。
[0036] 3、条料在烘干机内烘干8小时,烘干温度105°C。
[0037] 4、烘干料在回转炉内活化,活化温度480°C,活化时间5小时。
[0038] 5、用水浸泡活性炭回收磷酸后,湿炭即投入煅烧炉内,温度升至1050°C,煅烧时间 40分钟。这时炭表面有光泽。
[0039] 所得产品检测的技术指标如下:
Figure CN102698724AD00052
[0041] 实施例3
[0042] I、提供1000kg木屑和150kg煤粉,用2300kg浓度为56%的氯化锌浸泡,浸泡10 小时后,在捏合机内捏合,温度95°C,捏合时间2小时。
[0043] 2、捏合料挤条,挤条温度120°C,仍使用Φ 2. 5mm模具。
[0044] 3、条料在烘干机内烘干7. 5小时,烘干温度110°C。
[0045] 4、烘干料在回转炉内活化,活化温度480°C,活化时间6小时。
[0046] 所得产品检测的技术指标如下:
[0047]
Figure CN102698724AD00053

Claims (3)

1. 一种汽油蒸汽吸附用活性炭的生产方法,其特征在于包括以下步骤: (1)将原料、化学活化剂按重量I : 0.8〜I : 3. O的比例混合,搅拌均匀后浸泡2〜.24小时; 所述的原料包括木质原料和/或含碳的其它材料,木质原料是含木质纤维素的植物,含碳的其它材料是褐煤、非粘结性烟煤、无烟煤、焦油、浙青及废活性炭; 所述的化学活化剂是氯化锌、磷酸及对原材料可以起到化学活化作用的化合物; (2)将浸泡的混合料放入可加热的捏合机内反复搅拌,捏合温度控制在50〜95°C,捏合的时间以使混合料开始初歩固化为适宜,一般为30分钟至3小时; (3)挤条:初歩固化的混合料,放入可以调节温度的压カ机模具内,温度保持在80°C〜.150°C范围内,将混合料挤成C>2mm〜Φ4mm的圆柱形条料; (4)干燥:将条料放入烘干机内干燥,条件80°C〜150°C,时间为5〜8小时;或放在烘房内,来自供房地坪以下的热源应维持地表上待烘干物料80〜150°C的温度,加热5〜24小时; (5)活化:将热固后的条料投入回转式活化炉内活化,活化的温度控制在450〜550°C范围内,活化时间为4〜8小时; (6)浸泡:自活化炉出来的活性炭含有大量的磷酸,用20倍活性炭体积的水,分8〜10次浸泡活性炭,浸泡到水的PH值> 4. 5即可。
2.如权利要求I所述的生产方法,其特征在于:所述的活化剂优选磷酸。
3.如权利要求I所述的生产方法,其特征在于:把浸泡后的活性炭投入外加热的煅烧炉内,煅烧温度950〜1050°C,煅烧时间30分钟〜I小吋。
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