CN109437195A - 一种竹质变压吸附活性炭的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，所述竹质变压吸附活性炭主要原料为竹杆、竹头、竹梢。本发明首先将原料加工成5‑50mm的小块（任意边长不大于50mm)，在50‑150℃下缓慢干燥，其后，在隔绝空气的条件下,由150‑450℃进行炭化，炭化时间为60‑90分钟，再移入活化炉中，与过热蒸汽在700‑800℃下反应，产生大量的孔隙，经冷却后，破碎筛分，将粒度范围控制在2.5‑4.5mm，即为竹质变压吸附活性炭。制得的竹质变压吸附活性强度高，二氧化碳吸附量达65‑80%。广泛使用于混合气体的分离或气体的提纯。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭的制备方法，尤其涉及一种竹质变压吸附活性炭的制备方法。
背景技术
活性炭是一种黑色多孔的固体炭质，由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500～1700m²/g间。具有很强的吸附性能，为用途极广的一种工业吸附剂。
活性炭是传统而现代的人造材料，又称碳分子筛。按照原料来源分为：木质活性炭、兽骨、血炭、矿物质原料活性炭、其它原料的活性炭和再生活性炭。由于木质活性炭需要使用大量的木材，而我国又是木材缺乏国家，木质活性炭造价较高。而我国竹子资源却十分丰富，因此竹质活性炭在我国生产，成本相对于木质活性炭要低很多。
公开号为CN106379897A，公开日为2017年2月8日的中国发明专利申请公开了一种利用磷酸法及利用物理化学联合法制备竹质活性炭的方法，属于活性炭制备领域。其中，上述利用磷酸法制备竹质活性炭的方法，包括捏合步骤和炭化活化步骤。上述利用物理－化学联合法制备竹质活性炭的方法包括化学法生产工艺和物理法生产工艺，物理法生产工艺中活化炉排出的烟气作为化学法生产工艺中的能量来源。这种方法以竹子为原料，制得的活性炭的孔隙为微孔和过渡孔，且减少了能源消耗和物料损失，提高活性炭的产率，降低生产成本。但是该发明专利制造出来的竹质活性炭二氧化碳吸附量较少，强度较低，不能用于混合气体的分离和气体的提纯，使用范围较窄。
发明内容
本发明为了克服竹质活性炭存在的二氧化碳吸附量和强度低的缺陷，本发明提供了一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，通过该方法制备出来的活性炭二氧化碳吸附量和强度较高，可用于混合气体的分离和气体的提纯，拓宽了使用范围。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
步骤1，将竹子加工成5-50mm的小块，任意边长不超过50mm；
步骤2，缓慢干燥
在温度为50-150℃的范围内对竹块进行缓慢干燥，干燥时间为干燥后竹块的含水率为30%；
步骤3，炭化
在隔绝空气的条件下进行炭化，炭化温度为150-450℃，炭化时间为60-90分钟；
步骤4，活化
将炭化后的竹块移入到活化炉中，竹块在活化炉中与过热蒸汽在700-800℃下进行反应，反应时间90-110min；
步骤5，冷却
步骤6，破碎筛分
对经过冷却的竹块进行破碎筛分，粒度控制在2.5-4.5mm。
所述竹子选用竹子的竹杆、竹头或竹梢。
经过步骤6后得到的竹质变压吸附活性炭的装填密度350-450g/l,强度96%以上，二氧化碳吸附量65-80%，灰分5-10%。
本发明具有以下有益效果：
本发明首先选用竹子的竹杆、竹头或竹梢，将竹杆、竹头或竹梢切成5-50mm的小块，且任意边长不超过50mm，对竹块的尺寸要求主要是便于缓慢干燥，缓慢干燥时的温度为50-150℃，干燥时间为，在此温度范围内干燥能够让竹块内的水分慢慢散发出来，不会破坏竹块的组织。干燥完成后进行炭化处理，炭化温度控制在炭化温度为150-450℃，炭化时间为60-90分钟，炭化彻底，然后将炭化后的竹块移入到活化炉中，竹块在活化炉中与过热蒸汽在700-800℃下进行反应，反应时间，活化温度与活化时间的控制非常重要，是制造出对二氧化碳吸附力强的活性炭有力保障。通过上述工序步骤和各种参数的要求的严格控制才能得到二氧化碳吸附力强的活性炭。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行相似阐述：
实施例1
一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
步骤1，将竹杆加工成5-50mm的小块，任意边长不超过50mm；
步骤2，缓慢干燥
在温度为50℃的范围内对竹块进行缓慢干燥，干燥后，竹块含水率为30%；
步骤3，炭化
在隔绝空气的条件下进行炭化，炭化温度为150，炭化时间为90分钟；
步骤4，活化
将炭化后的竹块移入到活化炉中，竹块在活化炉中与过热蒸汽在700℃下进行反应，反应时间为90min；
步骤5，冷却
步骤6，破碎筛分
对经过冷却的竹块进行破碎筛分，粒度控制在2.5-4.5mm。
经过步骤6后得到的竹质变压吸附活性炭的装填密度350g/l,强度96%，二氧化碳吸附量65%，灰分5%。
实施例2
一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
步骤1，将竹头加工成5-50mm的小块，任意边长不超过50mm；
步骤2，缓慢干燥
在温度为150℃的范围内对竹块进行缓慢干燥，干燥后，竹块含水率为30%；
步骤3，炭化
在隔绝空气的条件下进行炭化，炭化温度为450℃，炭化时间为60分钟；
步骤4，活化
将炭化后的竹块移入到活化炉中，竹块在活化炉中与过热蒸汽在800℃下进行反应，反应时间100min；
步骤5，冷却
步骤6，破碎筛分
对经过冷却的竹块进行破碎筛分，粒度控制在2.5-4.5mm。
经过步骤6后得到的竹质变压吸附活性炭的装填密度450g/l,强度97%，二氧化碳吸附量80%，灰分10%。
实施例3
一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
步骤1，将竹梢加工成5-50mm的小块，任意边长不超过50mm；
步骤2，缓慢干燥
在温度为120℃的范围内对竹块进行缓慢干燥，干燥后，竹块含水率为30%；
步骤3，炭化
在隔绝空气的条件下进行炭化，炭化温度为350℃，炭化时间为75分钟；
步骤4，活化
将炭化后的竹块移入到活化炉中，竹块在活化炉中与过热蒸汽在760℃下进行反应，反应时间110min
步骤5，冷却
步骤6，破碎筛分
对经过冷却的竹块进行破碎筛分，粒度控制在2.5-4.5mm。
经过步骤6后得到的竹质变压吸附活性炭的装填密度420g/l,强度97.2%，二氧化碳吸附量69.5%，灰分8%。
Claims (3)
1.一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：
步骤1，将竹子加工成5-50mm的小块，任意边长不超过50mm；
步骤2，缓慢干燥
在温度为50-150℃的范围内对竹块进行缓慢干燥，干燥后竹块的含水率为30%；
步骤3，炭化
在隔绝空气的条件下进行炭化，炭化温度为150-450℃，炭化时间为60-90分钟；
步骤4，活化
将炭化后的竹块移入到活化炉中，竹块在活化炉中与过热蒸汽在700-800℃下进行反应，反应时间90-110min；
步骤5，冷却
步骤6，破碎筛分
对经过冷却的竹块进行破碎筛分，粒度控制在2.5-4.5mm。
2.根据权利要求1所述的一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，其特征在于：所述竹子选用竹子的竹杆、竹头或竹梢。
3.根据权利要求1所述的一种竹质变压吸附活性炭的制备方法，其特征在于：经过步骤6后得到的竹质变压吸附活性炭的装填密度350-450g/l,强度96%以上，二氧化碳吸附量65-80%，灰分5-10%。
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| CN107758659A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-03-06 | 浙江佶竹生物科技有限公司 | 一种高脱色竹质活性炭的制备方法 |
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