CN113750963B - 一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺,包括如下步骤:S1:以重量份计,将高碘值活性炭粉70‑85份与悬浮无极粘合剂15‑20份、红磷阻燃剂5‑10份、聚磷酸铵5‑10份混合,并在搅拌机内搅拌至均匀;S2:向步骤1中的混合物料中加入48‑85份水,进行再次混合至物料与水均匀成可缩性泥块;S3:将S2中的物料用负压真空练泥机练成泥条后存腐24小时;S4:将S3中的泥条用负压真空练泥机再次练成泥条;S5:将S4中的泥条通过挤压成型后自然脱水24小时后通过挤压成型后的活性炭放入烘房在50‑120℃的环境下烘干;最后通过500‑800℃的环境下烧结制出成品,通过加入红磷阻燃剂可以达到蜂窝活性炭的最高碘值,让蜂窝活性炭起到更好的吸附作用和更好的阻燃作用。
Description
技术领域
本发明涉及工业废气处理技术领域,特别是涉及一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭及其制备工艺。
背景技术
高碘值蜂窝活性炭具有孔隙结构,比表面积大,有优良的吸附性和很高的稳定性,是一种优良的吸附材料,是做防水阻燃高碘值蜂窝活性炭减少风阻的材料,在许多工业化学与工业废气处理设备用于阻燃吸附。
阻燃高碘值蜂窝活性炭在工业废气和空气净化中,可以起到减少风阻、净化完全作用,利用高碘值活性炭进行吸附和阻燃,在市场中获得了广泛应用。
中国专利,专利号CN100553758公开了一种阻燃型活性炭及其制备方法,该阻燃型活性炭含有占成品总重量60-98%的活性炭,以及占成品总重量2-40%的阻燃剂,其制备方法是在活性炭上通过喷洒、浸渍或在成型过程中直接加入阻燃剂,再经80-200℃烘干后制成阻燃型活性炭,该活性炭除具有一般活性炭的优点如比表面积大、吸附性能好外,还具有阻燃型能,可作为吸附剂应用于化学工业、环境保护等领域。但是该方案中阻燃剂主要采用的是三氧化二锑、硼酸锌、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸三铵、聚磷酸铵、氢氧化铝或氢氧化镁等无机阻燃剂,阻燃效果差,且含有害物质,所制作出的成品不是理想的阻燃型蜂窝活性炭。
中国专利,专利号:CN112340732A公开了一种高碘值煤质蜂窝活性炭其制备方法包括以下步骤:S1、选择优质煤基炭进行炭化、活化、粉碎至200目以上煤质高碘值活性炭粉,S2、选择优质高吸附性能的非金属矿石粉和其他粘结剂作为原料辅料,按一定比例混合煤质高碘值活性炭粉和水进行充分搅拌成泥状,S3、经过几台串联炼泥机、过滤机混合挤压滤除大颗粒杂质形成可塑性强的煤泥,S4、需要充分的时间陈泥,让煤泥中的水分分布均匀,S5、陈泥后经成型机挤出成型蜂窝状湿胚,经裁胚并进入烘干房充分除湿干燥后制成高碘值煤质蜂窝活性炭。具有大幅度提高煤质蜂窝状活性炭的碘值、成型率、蜂窝状的强度,减少原料损耗,提高生产效率。该方案中采用了高碘值的活性碳粉,具有大幅度提高煤质蜂窝状活性炭的碘值的作用,但是该方案不具备阻燃的特性,无法应用于在高温环境下的工业废气的过滤处理中。
中国专利,专利号:CN110818323A公开了一种新型耐高温的木质柱状活性炭,该木质柱状活性炭包括木质粉末活性炭、阻燃剂、聚乙烯醇2488、羧甲基纤维素钠和苯丙,其中各种成分按重量分数计分别为:木质粉末活性炭65-82.5份,阻燃剂5-20份,聚乙烯醇24885-15份,羧甲基纤维素钠5-15份,苯丙2.5-5份;所述的木质粉末活性炭为A级以上的品质,其碘吸附值要求900mg/g以上;所述的阻燃剂为红磷母粒中添加硼酸锌复合而成的;具有高亚甲基蓝吸附值、高比表面积、低装填密度、且耐高温的优点。该方案中的缺点为:阻燃剂采用红磷母粒中添加硼酸锌复合而成,阻燃剂中具有其它物质,阻燃效果不理想,并且木质柱状活性炭风阻大通风效果差。
在高碘值阻燃窝活性炭吸附或脱附过程中,因某种氧化反应而发生蓄热量增大会导致自燃,因此在现有的蜂窝活性炭在使用过程中存在自燃危险性这一问题至今没有很好地解决,因而影响了它的使用,因此急需一款在保证吸附效果的同时,又具有良好阻燃效果同时具有风阻小痛风性效果好的新型活性炭。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭及其制备工艺。
本发明所采用的技术方案是:一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭,其特征在于:所述蜂窝活性炭包括煤质高碘值活性炭粉、悬浮无极粘合剂、红磷阻燃剂和聚磷酸铵,其中各种成分按重量份计分别为:煤质高碘值活性炭粉70-85,悬浮无极粘合剂15-20份,红磷阻燃剂5-10 份、聚磷酸铵5-10份。
进一步的,所述煤质高碘值活性炭粉、悬浮无极粘合剂、红磷阻燃剂和聚磷酸铵的材料粒度≥300目。
进一步的,所述煤质高碘值活性炭粉的碘值吸附要求为1400mg/g。
本发明还提供了一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺,其特征在于:包括如下步骤:
S1:以重量份计,将高碘值活性炭粉70-85份与悬浮无极粘合剂 15-20份、红磷阻燃剂5-10份、聚磷酸铵5-10份混合,并在搅拌机内搅拌至均匀;
S2:向步骤1中的混合物料中加入48-85份水,进行再次混合至物料与水均匀成可缩性泥块;
S3:将S2中的物料用负压真空练泥机练成泥条后存腐5-24小时;
S4:将S3中的泥条用负压真空练泥机再次练成泥条;
S5:配合模具将S4中的泥条通过挤压成型;
S6:将S5中通过挤压成型后的活性炭放入烘房在50-120℃的环境下烘干;
S7:将S6中成型的活性炭通过500-800℃的环境下烧结制出成品。
进一步的,所述挤压成型专用模具的规格为“100*100*100mm”或“或150*150*100mm”中的一种。
进一步的,所述S7中成型活性炭通过500-800℃的环境下烧制时间大于等于7小时。
进一步的,所述负压真空练泥机的练泥参数为800KG,所述挤压成型采用参数为100吨/平方厘米的挤管机。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过加入红磷阻燃剂可以达到蜂窝活性炭的最高碘值,让蜂窝活性炭起到更好的吸附作用和更好的阻燃作用,同时相对于传统的柱状炭风阻小、通风效果更好、净化更完全。
2、原材料采用碘值吸附要求为1400mg/g的煤质活性碳粉,生产出的蜂窝活性炭的碘值吸附要求可以达到900mg/g以上、并且可以实现高温脱附,重复使用。
2、蜂窝活性炭的制作规格为“100*100*100mm”或“或 150*150*100mm”时可以起到很好的吸附和阻燃作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1:
本实施例提供一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺,本方案中采用的高碘值活性炭粉为高碘值椰壳活性炭粉和煤质活性炭粉的混合体,以重量份计,选取碘值吸附要求为1400mg/g的煤质高碘值活性炭粉80份、悬浮无机粘合剂12.8份、红磷阻燃剂7.2份、聚磷酸铵5份粉碎至材料粒度325目,在搅拌机中搅拌均匀,然后加水70份,进一步搅拌,混合搅拌至物料与水均匀成可缩性泥块,再经过真空负压练泥机练成泥条,然后在常温下存腐24小时后,再次经过真空负压练泥机精制练泥3遍,然后通过采用挤压参数为每平方厘米100吨的压力挤管机配合不锈钢蜂窝模具挤出成型,制成 100*100*100规格或150*150*100规格的半成品,然后经过90℃的坯体烘干,再进入500℃的真空高温烧结窑炉烧制,制出成品即为高碘值阻燃型蜂窝活性炭,制出的蜂窝活性炭的碘值吸附要求可以达到900mg/g以上。表1为本发明制备的阻燃型高碘值蜂窝活性炭与传统普通蜂窝活性炭的实验对比表,结合表1可知该产品具有碘值高、阻燃型好、表面积大,吸附性大的好处,可作为吸附工业化学有机废气、环境保护领域阻燃用途。
表1:
实施例2:
本实施例提供一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺,以重量份计,选取碘值吸附要求为1400mg/g的煤质高碘值活性炭粉80份、悬浮无机粘合剂18份、红磷阻燃剂8份、聚磷酸铵7份粉碎至材料粒度350目,在搅拌机中搅拌均匀,然后加水80份,进一步搅拌,混合搅拌至物料与水均匀成可缩性泥块,再经过真空负压练泥机练成泥条,然后在常温下存腐24小时后,再次经过真空负压练泥机精制练泥3遍,然后通过采用挤压参数为每平方厘米100吨的压力挤管机配合不锈钢蜂窝模具挤出成型,制成100*100*100规格或 150*150*100规格的半成品,再经过100℃的坯体烘干,最后进入600℃的真空高温烧结窑炉烧制,制出成品即为高碘值阻燃型蜂窝活性炭,制出的蜂窝活性炭的碘值吸附要求可以达到900mg/g以上。表2为本发明制备的阻燃型高碘值蜂窝活性炭与传统普通蜂窝活性炭的实验对比表,从表中可知,本发明制备的阻燃型高碘值蜂窝活性炭阻燃效果更好,笨吸附率更高,同时四氯化碳(CTC)的吸附效果也优于传统普通型活性炭。
表2:
实施例3:
本实施例提供一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺,以重量
份计,选取碘值吸附要求为1400mg/g的煤质高碘值活性炭粉85份、悬浮无机粘合剂20份、红磷阻燃剂10份、聚磷酸铵10份粉碎至材料粒度400目,在搅拌机中搅拌均匀,然后加水85份,进一步搅拌,混合搅拌至物料与水均匀成可缩性泥块,再经过真空负压练泥机练成泥条,然后在常温下存腐24小时后,再次经过真空负压练泥机精制练泥3遍,然后通过采用挤压参数为每平方厘米100吨的压力挤管机配合不锈钢蜂窝模具挤出成型,制成100*100*100规格或 150*150*100规格的半成品,然后经过100℃的坯体烘干,再进入600℃的真空高温烧结窑炉烧制,制出成品即为高碘值阻燃型蜂窝活性炭,制出的蜂窝活性炭的碘值吸附要求可以达到900mg/g以上。表3为本发明制备的阻燃型高碘值蜂窝活性炭与传统普通蜂窝活性炭的实验对比表,从表中可知,本发明制备的阻燃型高碘值蜂窝活性炭阻燃效果更好,笨吸附率更高,同时四氯化碳(CTC)的吸附效果也优于传统普通型活性炭。
表3:
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明,因此无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (5)
1.一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭,其特征在于:所述蜂窝活性炭包括煤质高碘值活性炭粉、悬浮无极粘合剂、红磷阻燃剂和聚磷酸铵,其中各种成分按重量份计分别为:煤质高碘值活性炭粉70-85,悬浮无极粘合剂15-20份,红磷阻燃剂5-10份、聚磷酸铵5-10份;
所述的阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺包括如下步骤:
S1:以重量份计,将碘值吸附要求为1400mg/g的煤质高碘值活性炭粉70-85份与悬浮无极粘合剂15-20份、红磷阻燃剂5-10份、聚磷酸铵5-10份混合,并在搅拌机内搅拌至均匀;
S2:向步骤1中的混合物料中加入48-85份水,进行再次混合至物料与水均匀成可缩性泥块;
S3:将S2中的物料用负压真空练泥机练成泥条后存腐5-24小时;
S4:将S3中的泥条用负压真空练泥机再次练成泥条;
S5:配合模具将S4中的泥条通过挤压成型;
S6:将S5中通过挤压成型后的活性炭放入烘房在50-120℃的环境下烘干;
S7:将S6中成型的蜂窝活性炭通过500-800℃的环境下烧结制出成品。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭,其特征在于:所述煤质高碘值活性炭粉、悬浮无极粘合剂、红磷阻燃剂和聚磷酸铵的材料粒度≥300目。
3.根据权利要求1中所述的阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺,其特征在于:所述挤压成型采用模具的规格为“100×100×100mm”或“150×150×100mm”中的一种。
4.根据权利要求1中所述的阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺,其特征在于,所述S7中成型的蜂窝活性炭在500-800℃的高温下烧制时间≥7小时。
5.根据权利要求1中所述的阻燃型高碘值蜂窝活性炭的制备工艺,其特征在于,所述负压真空练泥机的练泥参数为800KG,所述挤压成型采用参数为100吨/平方厘米的挤管机。
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CN202111069776.5A CN113750963B (zh) | 2021-09-13 | 一种阻燃型高碘值蜂窝活性炭及其制备工艺 |
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