CN86107847A - 弱粘煤柱状活性炭的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种以弱粘煤为主体的柱状活性炭的生产方法，其特点是不用煤焦油或煤沥青作粘合剂，而是通过炭化过程自身的粘结形成坚硬的颗粒和较多的初孔制取具有较高强度和优良吸附性能的柱状活性炭。这种柱状活性炭的生产方法，可减少环境污染，节约热能，降低成本。

Description

本发明属于一种煤质柱状活性炭的生产方法。

已知的煤质柱状活性炭是以煤焦油为粘合剂或采用煤加煤沥青再加其它粘合剂的生产方法。其缺点是：煤焦油、煤沥青在生产过程中都会分解产生3、4苯荓芘等有害物造成严重污染。同时，采用煤焦油作粘合剂，生产过程中的贮存、配制、输送都需在加热条件下进行，其热能消耗大;煤沥青在粉碎，输送时粉尘较大，环境恶劣，需一系列除尘设备，使整个生产工艺，设备复杂化，操作条件也较差。

近年来，用弱粘煤生产柱状活性炭有采用煤沥青加亚硫酸盐纸浆废液或炭黑油作粘合剂。其基本点仍没有脱离煤加煤沥青再加其它粘合剂的生产方法。

本发明的目的是：提供一种充分利用弱粘煤自身的粘结指数来制备柱状活性炭的方法。在炭化过程中只依靠煤自身的粘结作用形成坚硬的颗粒和随着大量挥发物的逸出产生较多的初孔来获取强度和吸附性能均优良的柱状活性炭。

实现本发明的目的是：以弱粘煤为主体，用不含有损害原料煤粘结指数、灰份低，杂质少的，与煤粉能均匀混合的粘合剂。在不破坏弱粘煤粘结指数的条件下经成型、干燥、炭化、活化制成弱粘煤柱状活性炭。其具体方法如下：

选择水份小于8%（重量），挥发份为25～35%（重量），灰份小于6%（重量），粘结指数为3～5的优质弱粘煤为原料，经破碎后研磨成煤粉，其粒度不小于180目，筛上物不大于15%（重量）。

本发明所用的粘合剂可以是水溶性粘合剂，如淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素等。其用量以能使煤粉挤压成型即可;可以是：煤粉与粘合剂之比为100比4～8（固体重量比）;粘合剂的浓度可控制在1～2.5%（重量）。

煤粉与粘合剂混合均匀后送入螺旋挤压机挤压成型，根据活性炭的粒度，控制成型时模孔直径为2～6mm。

挤压成型后，送入烘干炉或自然干燥。控制烘干炉中的干燥温度在150℃以下，干燥后的水份小于15%（重量）干燥过程中，要避免煤被氧化，保持煤的粘结指数不变。

干燥后送入回转炭化炉中进行炭化，炭化时炉温可以是进料端为200～300℃，中部为450～550℃，出料端温度为625～675℃，在炉内流动时间为30～40分钟。炭化过程中需控制粘结情况，使炭化后的强度（用球磨法）大于90%（重量），挥发份小于15%（重量），水容量30～40%（重量），堆积重不小于600克/立方。

炭化后送入活化炉中，在850～950℃温度下通入过热蒸汽或二氧化碳。根据不同炉型及活性炭的不同用途控制活化速度。

本发明的优点是：完全脱离了用煤焦油或煤沥青生产柱状活性炭的方法，工艺简便，减少了环境污染，节约热能，降低成本。同时，克服了本技术领域认为只能用煤焦油或煤沥青才能保证煤质成型活性炭强度的技术偏见。

本发明与国内煤质柱状活性炭主要质量指标对比如下：

本发明的实施例是：

例1：用玉米淀粉作煤粉成型时的粘合剂制备φ3.0mm的柱状活性炭：

取粒度为180目。筛上物小于15%的弱粘煤粉100份。另取5份玉米淀粉加38份水调匀，在搅拌下加热制成糊状物加入100份弱粘煤中，搅拌混合均匀后，在模孔为φ4mm的螺旋挤压机上挤压成型，烘干或自然干燥到水份在15%以下，在炉温300℃时，加入炭化炉内30分钟升温至650℃，在650℃下出炉，出炉后加入活化炉内，隔绝空气于900℃通入水蒸汽，活化时炭、水之比为1比3（重量比），活化5小时后即得φ3.0mm的柱状活性炭，其主要质量指标是：

苯吸附%（重量）    42

碘值mg/g    987

强度%    95

例2：用薯类淀粉作煤粉成型时的粘合剂制备φ1.5mm的柱状活性炭;

取实施例1同样煤粉100份与薯类淀粉糊（淀粉与水之比为5比38加热成糊状）混合均匀在模孔为φ2.0mm的螺旋挤压机上挤压成型。按实施例1的工艺条件进行干燥，炭化。活化得到φ1.5mm的柱状活性炭，其主要质量指标是：

苯吸附%（重量）    32

碘值mg/g    954

强度%    85

例3：用聚乙烯醇作煤粉成型时的粘合剂制备φ3.0mm的柱状活性炭：

取实施例1同样煤粉100份与聚乙烯醇水溶液（聚乙烯醇8份，水32份加热溶解）混合均匀。在模孔为4mm的螺旋挤压机上挤压成型，按实施例1的工艺条件进行干燥，炭化时40分钟升温至650℃于900℃活化3小时，得到φ3.0mm的柱状活性炭。其主要质量指标是：

苯吸附%    30

碘值mg/g    910

强度%    91

例4：用羧甲基纤维素作煤粉成型时的粘合剂制备φ3.0mm的柱状活性炭：

取实施例1同样煤100份与3份羧甲基纤维素35份水均匀混合用4mm模孔挤压成型。按实施例1的工艺条件干燥，碳化时，35分钟升温至650℃，于900℃活化4小时得到φ3.0mm的柱状活性炭，其主要质量指标是：

苯吸附%    31

碘值mg/g    914

强度%    92

Claims (5)

1、一种用粘合剂使煤粉成型，经干燥、炭化、活化制成柱状活性炭的生产方法，其特征在于：以弱粘煤为主体，用不含有损害原料煤粘结指数，灰份低、杂质少的，与煤粉能均匀混合的粘合剂，在不破坏弱粘煤粘结指数的条件下经干燥、炭化、活化制成弱粘煤柱状活性炭的生产方法。

2、按权利要求1所述的弱粘煤柱状活性炭的生产方法，其特征在于：所用的粘合剂可以是水溶性粘合剂，如：淀粉、聚乙烯醇、羧甲基纤维素。其用量以能使煤粉挤压成型即可;可以是：煤粉与粘合剂之比为100比4～8（固体重量比）;粘合剂的浓度可控制在1～2.5%（重量）。

3、按权利要求1或2所述的弱粘煤柱状活性炭的生产方法，其特征在于：选择水份小于8%（重量），挥发份为25～35%（重量），灰份小于6%（重量），粘结指数为3～5的弱粘煤为原料，经破碎后研磨成煤粉，其粒度不小于180目，筛上物不大于15%（重量）。

4、按权利要求1或2所述的弱粘煤柱状活性炭的生产方法，其特征在于：干燥可以是烘干炉或自然干燥，其干燥温度控制在150℃以下，干燥后的水份小于15%（重量）。

5、按权利要求1或2所述的弱粘煤柱状活性炭的生产方法，其特征在于：炭化时炉温可以是进料端为200～300℃，中部为450～550℃，出料端温度为625～675℃，在炉内流动时间为30～40分钟。