CN104129785A - 酸化后的活性炭 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种酸化后的活性炭,其技术方案的要点是,酸化后的活性炭配料由活性炭、凹凸棒石粘土、氧化镁、硫酸、速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠组成。将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉,磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭。酸化后的活性炭的生产方法可以避免硫酸与速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠发生化学反应;酸化后的活性炭不但能保留活性炭原有的性能,还增加了凹凸棒石粘土特有的胶体性质和吸附能力,酸化后的活性炭具有较好的吸附性、触变性、热稳定性、可塑性、粘结性和干压强度高的特点,扩大了活性炭的应用范围。酸化后的活性炭适用于生产环保材料、吸附剂、催化剂和催化剂载体。
Description
技术领域
本发明涉及酸化处理,具体涉及一种酸化后的活性炭。
背景技术
活性炭由许多种含炭物质制成,这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭最常用的原炓。
按制造方法可分为气体活化法炭、即物理活化法炭;化学活化法炭,即化学药品活化法炭;化学—物理法活性炭;按外观形状可分为粉状活性炭、不定型颗粒活性炭、定型颗粒活性炭、球形炭、纤维状炭、织物状炭等;按用途可分为气相吸附炭、液相吸附炭、糖用炭、工业炭、催化剂和催化剂载体炭等。
粒状活性炭的吸附性能和机械强度,是互相矛盾的。在一定范围内,随着活化程度的提高,即炭粒烧失率的加大,活性随着内部孔隙的发展而不断增大,但强度却逐渐降低。
使用物理法生产活性炭时,没有经过特别处理情况下都是碱性的,pH值在7~11之间,直接影响到活性炭的质量和实际应用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中不足之处,提供一种酸化后的活性炭。
酸化后的活性炭配料由活性炭、凹凸棒石粘土、氧化镁、硫酸、速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠组成。
酸化后的活性炭的生产方法:将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉,磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭。
活性炭是一种含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达,比表面积大、吸附能力强的一类碳素材料,是一种常用的吸附剂、催化剂或催化剂载体。活性炭有着广泛的用途,为了提高活性炭的应用质量,需要对采用物理法生产的活性炭进行酸化处理,本发明选用粉碎后的活性炭,活性炭的颗粒细度≤0.5毫米。
凹凸棒石粘土具有独特的层链状结构特征,晶体呈针状,纤维状或纤维集合状。凹凸棒石粘土具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附能力,并具有一定的可塑性及粘结力,本发明选用粉碎后的凹凸棒石粘土,凹凸棒石粘土的颗粒细度≤5毫米。
氧化镁具有碱性氧化物的通性,属于胶凝材料,能提高凹凸棒石粘土的胶体性能。
硫酸选用浓度为98%的浓硫酸。
速溶硅酸钠为白色粉状物料,能快速溶解于水,具有粘结力强、强度较高,耐酸性、耐热性好,耐碱性和耐水性差的特点。
聚乙烯醇系白色固体,外型分絮状、颗粒状、粉末状三种;无毒无味、颗粒状可在80--90℃水中溶解,粉末状的在其他粉料的预分散后可在常温下溶解。具有较好的粘稠度、聚合性、粘结性及保水性。
羟丙基甲基纤维素具有增稠能力、排盐性、pH稳定性、保水性、尺寸稳定性、优良的成膜性以及广泛的耐酶性、分散性和粘结性等特点。
碳酸钠具有盐的通性和热稳定性,易溶于水,其水溶液呈碱性,在本发明中用于调整酸化后的活性炭pH值。
本发明通过下述技术方案予以实现:
1、酸化后的活性炭配料按重量百分比由下列组分组成:酸化后的活性炭半成品90~98%、速溶硅酸钠0.1~5%、聚乙烯醇0.1~5%、羟丙基甲基纤维素0.01~3%和碳酸钠0~3%。
2、酸化后的活性炭的生产方法:将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉,颗粒细度≤0.074毫米,磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭成品。
3、酸化后的活性炭半成品的生产方法:⑴先将活性炭混合物输入已经运转的搅拌机中搅拌,再将稀硫酸缓慢加入活性炭混合物中进行酸化处理;⑵将酸化处理后的活性炭混合物,通过对辊机挤压为活性炭片状物,活性炭片状物的厚度≤3毫米;⑶将活性炭片状物输送到回转式烘干炉内烘干活化,烘干时间为1~5小时,烘干温度控制在100~150℃,烘干后的活性炭片状物含水量≤8%,烘干后的活性炭片状物为酸化后的活性炭半成品,含水量百分比为重量百分比。
4、活性炭片状物的配料按重量百分比由下列组分组成:活性炭混合物75~95%和稀硫酸5~25%。
5、活性炭混合物的配料按重量百分比由下列组分组成:活性炭68~92%、凹凸棒石粘土7~30%和氧化镁0.1~3%。
6、稀硫酸的配料按重量百分比由下列组分组成:浓度为98%的浓硫酸1~25%和水75~99%,浓度为98%的浓硫酸百分比为重量百分比。
酸化后的活性炭的生产方法采取先酸化再进行复合配料,可以避免硫酸与速溶硅酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素和碳酸钠发生化学反应,充分发挥配料中原材料的各自特性,并得到互补,确保酸化后的活性炭内在质量。
根据产品质量的需要,采用碳酸钠调整酸化后的活性炭pH值,方法简单易行。
活性炭经过酸化处理后,pH值控制在5.0~7.0,可以提高活性炭的利用率,用于生产任意形状的不定型颗粒活性炭和定型颗粒活性炭,活性炭的活性随着内部孔隙的发展而不断增大,强度也逐渐增加。
酸化后的活性炭不但能保留活性炭原有的性能,还增加了凹凸棒石粘土特有的胶体性质和吸附能力,酸化后的活性炭具有较好的吸附性、触变性、热稳定性、可塑性、粘结性和干压强度高的特点,扩大了活性炭的应用范围。
酸化后的活性炭适用于生产环保材料、吸附剂、催化剂和催化剂载体。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述:
1、酸化后的活性炭配料按重量百分比由下列组分组成:酸化后的活性炭半成品95.5%、速溶硅酸钠2.5%、聚乙烯醇1.0%、羟丙基甲基纤维素1.0%和碳酸钠0%。
2、酸化后的活性炭的生产方法:将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉,颗粒细度≤0.074毫米,磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭成品。
3、酸化后的活性炭半成品的生产方法:⑴先将活性炭混合物输入已经运转的搅拌机中搅拌,再将稀硫酸缓慢加入活性炭混合物中进行酸化处理;⑵将酸化处理后的活性炭混合物,通过对辊机挤压为活性炭片状物,活性炭片状物的厚度≤3毫米;⑶将活性炭片状物输送到回转式烘干炉内烘干活化,烘干时间为3小时,烘干温度控制在120~140℃,烘干后的活性炭片状物含水量≤8%,烘干后的活性炭片状物为酸化后的活性炭半成品。
4、活性炭片状物的配料按重量百分比由下列组分组成:活性炭混合物82%和稀硫酸18%。
5、活性炭混合物的配料按重量百分比由下列组分组成:活性炭82%、凹凸棒石粘土16%和氧化镁2%。
6、稀硫酸的配料按重量百分比由下列组分组成:浓度为98%的浓硫酸8%和水92%。
Claims (7)
1.一种酸化后的活性炭,其特征在于,酸化后的活性炭配料按重量百分比由下列组分组成:酸化后的活性炭半成品90~98%、速溶硅酸钠0.1~5%、聚乙烯醇0.1~5%、羟丙基甲基纤维素0.01~3%和碳酸钠0~3%。
2.根据权利要求1所述酸化后的活性炭的生产方法,其特征在于,将酸化后的活性炭配料输入磨机中磨粉,颗粒细度≤0.074毫米,磨粉后的粉状物为酸化后的活性炭成品。
3.根据权利要求1所述酸化后的活性炭半成品的生产方法,其特征在于,⑴先将活性炭混合物输入已经运转的搅拌机中搅拌,再将稀硫酸缓慢加入活性炭混合物中进行酸化处理;⑵将酸化处理后的活性炭混合物,通过对辊机挤压为活性炭片状物,活性炭片状物的厚度≤3毫米;⑶将活性炭片状物输送到回转式烘干炉内烘干活化,烘干时间为1~5小时,烘干温度控制在100~150℃,烘干后的活性炭片状物含水量≤8%,烘干后的活性炭片状物为酸化后的活性炭半成品。
4.根据权利要求3所述活性炭片状物的配料,其特征在于,活性炭片状物的配料按重量百分比由下列组分组成:活性炭混合物75~95%和稀硫酸5~25%。
5.根据权利要求4所述活性炭混合物的配料,其特征在于,活性炭混合物的配料按重量百分比由下列组分组成:活性炭68~92%、凹凸棒石粘土7~30%和氧化镁0.1~3%。
6.根据权利要求4所述稀硫酸的配料,其特征在于,稀硫酸的配料按重量百分比由下列组分组成:浓度为98%的浓硫酸1~25%和水75~99%。
7.根据权利要求5所述活性炭混合物的配料,其特征在于,活性炭的颗粒细度≤0.5毫米,凹凸棒石粘土的颗粒细度≤5毫米。
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