CN1145584C - 无烟煤超强脱色压块活性碳的制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种无烟煤超强脱色压块活性炭，它以无烟煤为主要原料，加入催化剂、粘结剂，用变性工艺制成，包括粉碎、配料、加热搅拌、冲压成块使其达到变性条件，然后将其干燥、放入活化炉中进行碳化活化，取出后加以破碎磨细筛选成所需粒度的炭粉，本发明活性炭价格较烟煤活性炭低，但性能比烟煤活性炭优越，其比表面积大，大孔中孔发达，吸附能力强，吸咐量大，适于液相吸附、脱色、除臭，尤适于精制之用。
Description
本发明涉及一种活性碳的制作方法，特别是一种无烟煤超强脱色压块活性碳的制作方法。
活性碳具有良好的吸附性能，可用于液相吸附，包括脱色、脱味等，在工业上，特别是环保、食品、医药及军事领域应用十分广泛。现有技术例如普通颗粒活性碳、柱状及压块、压片活性碳，其不足之处是：其比表面积较低，孔隙分布较宽，中孔、大孔不发达，孔容积较低，不能满足日益发展的对活性碳在使用上的要求；另外，现有技术中，均使用烟煤来制作活性碳，烟煤的价格较贵，且烟煤的质量对制作活性碳有一定的限制，可用范围较窄，活性碳质量在很大程度上取决于原料即烟煤的天然成份。
本发明的目的是提供一种无烟煤超强脱色压块活性碳，它能满足现有技术的不足，即它的比表面积较高，孔隙分布较宽，中孔、大孔发达、孔容积高，可以满足日益发展的对活性碳的高性能要求，且其产品价格较低。
本发明的目的是按如下技术方案实现。它以无烟煤为原料，加以粘接剂、催化剂制成，包括以下按重量百分比的组分：
粘接剂 16-24 催化剂 1.5-3.5
无烟煤 余量加至100
它按如下工艺过程制作：
1粉碎。将无烟煤破碎，磨成细粉。
2配料。按重量百分比将所述粘接剂、催化剂、无烟煤备好。
3加热搅拌。将上述备好的料混合，加热搅拌，并通入蒸汽，温度100-130℃，加热时间25-35分钟，使其均匀。
4冲压成块。将上述加热搅拌完毕的混合料放入模具中冲压成型，其温
度为60-120℃，压力为7000Mpa。
5干燥。将被成型完毕的压块加以干燥。
6活化。将干燥的压块放入活化炉中加热活化，并通入温度为800-950℃的蒸汽加热，蒸汽压力为0.25-0.35Mpa，加热时间为44-60小时。
7破碎。冷却后，将上述压块破碎、筛选至所需粒度。
8包装出品。
本发明采用无烟煤为主要原料，将其用变性工艺加以处理，即将无烟煤粉中掺以粘接剂使其聚结，掺以催化剂又称增孔剂使其比表面积增高，大中孔结构发达。通过加热搅拌和加压成块使其达到变性条件。然后将压块放在活化炉中活化，再将该压块破碎至所需粒度即成成品碳粉。
本发明采用质量稳定、灰粉较低，采用价格低廉的无烟煤为主要原料，使其成本降低，但无烟煤属于老化煤，其含挥发成份较低，活化后的孔隙不发达，不能满足使用上的高性能要求，因此需采用变性处理，使其达到具备中孔、大孔发达、比表面积大的结构条件，然后在活化炉中加以碳化活化，使其成为具有高性能的活性碳。通过本发明的变性处理措施，使价格低廉易于得到的无烟煤得以做为活性碳的主要原料，且加工后的活性碳较现有技术烟煤活性碳在性能上大为提高，如大孔中孔发达，比表面积增高，大孔发达可起着运输渠道作用，使被吸附的分子容易进入颗粒内部，中孔发达，用来从溶液中脱除具有大分子的有色杂质或具有胶态分散度的颗粒。如制糖工业中，糖液含有不同的有色物质，如焦糖、类黑精和含铁多酚络合物等，最强的颜色由胶粒产生。采用本发明用无烟煤制作的活性碳具有很强的吸附脱色除臭功能，可大大提高吸附质量，达到精制目的，并可大大降低活性碳的用量。
综上所述，本发明由于采用了价格低廉性能稳定的无烟煤做为原料，通过变性处理、活化，使其性能大为改善，使其比表面积显著增大，吸附性能大为提高，且其价格低廉。能满足日益发展的对活性碳的高性能要求，本发明活性碳适于各种液体吸附、过滤、脱色、除臭使用。尤适于精制之用。
下面以实施例做具体介绍。
实施例以压块破碎活性碳为例，
以沥青粉做为粘结剂，以氢氧化钾做为催化剂用以增大比表面积，以经煤矸石处理后的无烟煤做为原料按以下步序制作：
1粉碎。将无烟煤破碎，磨成200目的细粉待用。
2配料。按重量百分比选取以下组分：
沥青粉22 氢氧化钾2.5 无烟煤粉余量(加至100)
3加热搅拌。将上述配好的料加入混合机内搅拌混合，在搅拌过程中通入蒸汽加热，温度110℃，时间30分钟，直至搅拌均匀，随即送去冲压成块。
4冲压成块。在多孔成型机的模具中，冲压该料成块形。冲压时温度为80℃，压力为7000Mpa。
5干燥。将被成型的压块加以干燥。
6活化。在STK物理活化炉中将干燥的压块放入进行碳活化，加热温度900℃蒸汽压力为0.3Mpa，在炉内停留时间52小时，采用连续炉定时加料卸料。
7破碎。将上述压块冷却破碎、磨成所需颗粒，经筛选至所需粒度，做为产品活性碳粉包装出厂。活性碳粉可加工成各种形状的活性碳块使用。
本发明活性碳价格较低，经性能测试，与现有用烟煤制作的活性碳相比，性能提高，如表1所示。
表1
| 项目 名称 | 本发明活性碳 | 烟煤 |
| 亚 甲 兰 | 280毫克/克 | 160毫克/克 |
| 碘 值 | 1200毫克/克 | 1000毫克/克 |
| 四氯化碳 | 90％ | 55％ |
| 孔 容 积 | 1.2毫升/克 | 0.6毫升/克 |
| 比表面积 | 1550平米/克 | 1000平米/克 |
| 水 容 量 | 90％ | 60％ |
| 漂 浮 | 无 | 10％ |
如表所示，本发明无烟煤活性碳由于采用变性工艺使其各项指标均优于普通烟煤活性碳，其对亚甲兰、碘、四氯化碳的吸附能力均优于普通烟煤活性碳。特别是孔容积值大于普通烟煤活性碳一倍，而水容量，比表面积值约为普通烟煤活性碳的1.5倍，且本发明无烟煤活性碳无漂浮物。
Claims (4)
1、一种无烟煤超强脱色压块活性碳的制作方法，其特征是：它以无烟煤为原料，加以沥青粉、氢氧化钾制成，包括以下按重量百分比的组分：
沥青粉 16-24 氢氧化钾 1.5-3.5
无烟煤 余量加至100
它按如下工艺过程制作：
(1)粉碎，将无烟煤破碎，磨成细粉；
(2)配料，按重量百分比将所述沥青粉、氢氧化钾、无烟煤备好；
(3)加热搅拌，将上述备好的料混合，加热搅拌，使其均匀；
(4)冲压成块，将上述加热搅拌完毕的混合料放入模具中冲压成型；
(5)干燥，将被成型完毕的压块加以干燥；
(6)活化，将干燥的压块放入活化炉中加热活化；
(7)破碎，冷却后，将上述压块破碎、筛选至所需粒度；
(8)包装出品。
2、根据权利要求1所述的超强脱色压块活性碳的制作方法，其特征是：在所述工艺过程(3)中，加热搅拌时通入蒸汽，温度100-130℃，加热时间25-35分钟。
3、根据权利要求1所述的超强脱色压块活性碳的制作方法，其特征是：在所述工艺过程(4)中，其温度为60-120℃，压力为7000Mpa。
4、根据权利要求1所述的超强脱色压块活性碳的制作方法，其特征是：在所述工艺过程(6)中，通入温度为800-950℃的蒸汽加热，蒸汽压力为0.25-0.35Mpa，加热时间为44-60小时。
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