CN1762799A - 类分子筛型活性炭的制备方法 - Google Patents

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刘石彩
蒋剑春
邓先伦
应浩
戴伟娣
童娅娟
高一苇
许玉
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Abstract

本发明公开了一种类分子筛型活性炭的制备方法，是煤粉与煤焦油或木焦油，在80－150℃下搅匀后，挤压成颗粒，将成型颗粒硬化1小时以上，然后将成型颗粒加热至250－500℃进行预炭化2小时以上，最后，采用按水蒸气与二氧化碳之重量比为(1.0－5.0)∶1的活化剂，将经上述处理后的物料在750－950℃下活化反应2－10小时，即可制成类分子筛型活性炭；本发明具有制得的活性炭产品具有吸附效果好且其孔结构高度集中，能用于高纯气体的净化工艺，耐磨强度在96％以上等优点。

Description

类分子筛型活性炭的制备方法
技术领域
本发明涉及一种类分子筛型活性炭的制备技术，尤其是涉及一种利用无烟煤制备类分子筛型活性炭的制备方法。
背景技术
类分子筛型活性炭产品具有特殊的微孔分布，微孔发达又高度集中，目前主要应用在高纯气体净化工艺上。在重要场合应用的高端产品，目前国内依赖进口。国内仅有四川绵阳活性炭厂一家生产类分子筛型活性炭的产品，应用在变压吸附精制氢气场合。其活化工艺采用传统的水蒸气活化法。由于水蒸气同碳的反应速度较快，同时水蒸气进入炭内部需要一定的扩散时间，因此易造成产品最终孔结构呈广谱分布或集中性不好，影响产品的吸附效果。
发明内容
本发明提供一种对环境友好的类分子筛型活性炭的制备方法，由本发明制得的活性炭产品具有吸附效果好且其孔结构高度集中的优点，能用于高纯气体的净化工艺。
本发明采用如下技术方案：
一种类分子筛型活性炭的制备方法，是按照煤粉与煤焦油或木焦油之比为(1.0-3.0)∶1的重量比，在80-150℃下搅匀后，挤压成颗粒，将成型颗粒在100-250℃下硬化1小时以上，然后将成型颗粒加热至250-500℃进行预炭化2小时以上，最后，采用按水蒸汽与二氧化碳之重量比为(1.0-5.0)∶1的活化剂，将经上述处理后的物料在750-950℃下活化反应2-10小时，即可制成类分子筛型活性炭。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本专利技术采用水蒸气+二氧化碳联合活化，通过调整两者比例，使活化反应匀速进行，使产品最终孔结构高度集中，大大提高了产品的吸附效率。具体来说：
(1)本发明对无烟煤进行了预处理、硬化、炭化、活化等操作，使其制备的颗粒活性炭具有类分子筛型活性炭的特殊孔隙结构，半径小于9的孔容占总的孔容的84％以上，同时，按BET计算方法比表面积在750m2/g以上。在测试温度25℃，测试气体压力0.1MPa(绝压)，抽空真空度-0.093MPa(表压)的条件下，其二氧化碳吸附量指标在40ml/g以上，高于绵阳活性炭厂32.05(ml/g)的产品指标。
(2)本发明对无烟煤粉进行了预处理、硬化，使制备的颗粒活性炭具有很高的耐磨强度，其强度在96％以上。
(3)本发明采用活化剂水蒸汽+二氧化碳进行活化，对生产设备无任何腐蚀，基本上无环境污染。
具体实施方式
实施例1.
一种类分子筛型活性炭的制备方法，是按照煤粉与煤焦油或木焦油之比为(1.0-3.0)∶1的重量比，在80-150℃下搅匀后，挤压成颗粒，将成型颗粒在100-250℃下硬化1小时以上，然后将成型颗粒加热至250-500℃进行预炭化2小时以上，最后，采用按水蒸汽与二氧化碳之重量比为(1.0-5.0)∶1的活化剂，将经上述处理后的物料在750-950℃下活化反应2-10小时，即可制成类分子筛型活性炭。
实施例2.
一种类分子筛型活性炭的制备方法，是按照煤粉与煤焦油(或木焦油)之比(重量比)为1∶1的比例。在80℃下搅匀后，挤压成颗粒，将成型颗粒在100℃下硬化1小时以上，然后在300℃下预炭化2小时以上，最后，活化剂按水蒸汽∶二氧化碳＝1∶1(重量比)，在750℃下将处理好的物料活化2小时，制成类分子筛型活性炭。
实施例3.
一种类分子筛型活性炭的制备方法，是按照煤粉与煤焦油(或木焦油)之比(重量比)为2∶1的比例。在100℃下搅匀后，挤压成颗粒，将成型颗粒在200℃下硬化1小时以上，然后在400℃下预炭化2小时以上，最后，活化剂按水蒸汽∶二氧化碳＝2∶1(重量比)，在850℃下将处理好的物料活化5小时，制成类分子筛型活性炭。
实施例4.
一种类分子筛型活性炭的制备方法，是按照煤粉与煤焦油(或木焦油)之比(重量比)为3∶1的比例。在150℃下搅匀后，挤压成颗粒，将成型颗粒在250℃下硬化1小时以上，然后在500℃下预炭化2小时以上，最后，活化剂按水蒸汽∶二氧化碳＝5∶1(重量比)，在950℃下将处理好的物料活化10小时，制成类分子筛型活性炭。

Claims (1)

1、一种类分子筛活性炭的制备方法，其特征在于以无烟煤为原料，按煤粉∶煤焦油或木焦油之比为(1.0-3.0)∶1的重量比，在80-150℃下搅匀后挤压成颗粒，将成型颗粒在100-250℃下硬化1小时以上，然后将成型颗粒加热至250-500℃进行预炭化2小时以上，最后，采用按水蒸汽与二氧化碳之重量比为(1.0-5.0)∶1的活化剂，将经上述处理后的物料在750-950℃下活化反应2-10小时，即可制成类分子筛型活性炭。
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