[发明专利]一种物理法颗粒糖炭的生产方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种活性炭的生产方法，更确切地说涉及一种物理法生产颗粒活性炭的方法。

背景技术

颗粒活性炭通常是以颗粒状的木质、煤质的炭化料在高温下通水蒸汽发生活化反应制得的活性炭。这种颗粒炭是物理法活化而成，因此称为物理法颗粒炭。这种活性炭有吸附能力，但没有焦糖脱色力，而焦糖脱色力是活性炭的一项很重要的吸附指标。化学法生产的粉状活性炭有很高的焦糖脱色力，称为粉状糖炭。在应用上，粉状糖炭只能用在脱色罐中对介质进行液相脱色，而不能用在固定床、移动床柱上。固定床和移动床脱色柱中只能使用物理法颗粒炭。目前使用的这种炭没有焦糖脱色力，所以使用效果不好，运行周期短，再生频繁，造成脱色成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有物理法生产颗粒活性炭技术性能的不足，提供一种以煤质、果壳炭化料为原料采用物理法生产颗粒糖炭的新方法，所得到的颗粒糖炭兼有了物理炭和化学炭双重的技术性能，焦糖脱色力好且耐磨强度高，可广泛用于脱色、水处理和有机大分子的溶液回收。

本发明所述的方法，包括以下步骤：

1、提供一定重量的原料，加入原料重量比6％～12％的聚磷酸铵和原料重量比为10％～15％的石油硬质沥青，共同粉碎成200目至325目，放在捏合机内，再加入原料重量20％～35％的煤焦油，进行搅拌捏合。

所述的原料包括无烟煤、非粘结性烟煤、果壳炭化料。

所述的原料可以单独使用，也可以任意比例混合。

所述的果壳包括杏壳、椰壳、枣壳等硬质果壳。

所述的果壳炭化料是把果壳放在炭化炉内，350℃～450℃之间维持0.5～1小时炭化得到的。

2、然后加入原料重量比10％～20％、浓度为10％～30％含有无机化合物的水溶液，继续捏合成有一定柔软性的混合物；

所述的无机化合物为氢氧化钠、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸铵、碳酸钠、碳酸氢钠的一种或二种或三种；如果是一种，其浓度就为10％～30％，如果是二种或三种配制，不论各种无机物水溶液本身浓度如何，只要这些无机物水溶液组合后的浓度相加为10％～30％即可。

3、把上述混合物在150kg/cm²～250kg/cm²的压力挤压下，通过带有孔径为φ2mm～φ4mm圆孔的金属模具，成为柱状条料。

4、把上述条料干燥后，放入炭化炉内，缓慢加热，当温度升至500℃～550℃后，恒温半小时，出炉，得到炭化料。

所述的缓慢加热的升温速度保持在5℃～10℃/分钟。

5、把炭化料送入活化炉内，缓慢加热，炉温升至750℃时向炉内通入450℃的过热水蒸汽，继续加热到850℃～950℃，持续通入过热水蒸汽，用量为每小时1-2升/10公斤炭化料，活化反应3～6小时。

所述的缓慢加热的升温速度保持在5℃～10℃/分钟。

活化反应3小时后取样化验焦糖脱色力；焦糖脱色力达到60％至90％时可以出炉。出炉后的活化料经水洗、烘干、粉碎等步骤后，可得到颗粒糖炭。

本发明上述使用的各种物质没有特殊要求，均为市售产品，所使用的设备均为常规设备。

有益效果：

由上述步骤可知，本发明使用了聚磷酸铵，可以和氢氧化钠、磷酸铵、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的任何一种或几种搭配。由掺入这种无机化合物的混合物生产的炭化料，经物理法活化得到的活性炭，具有很好的焦糖脱色力和很高的耐磨强度，焦糖脱色力可以达到90％以上，耐磨强度可以达到95％。可用于柠檬酸、味精、乳酸、淀粉糖的脱色和汽油、二甲基二酰胺等高沸点大分子有机物溶剂的回收等。

这种混合物中若不含聚磷酸铵，只含氢氧化钠、磷酸铵、磷酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠的一种或二种或三种，那么生产的活性炭焦糖脱色力和耐磨强度都较低，一般要降低15％～30％。这可从实施例2看出。聚磷酸铵在提高物理法活性炭的焦糖脱色力方面起到很重要的作用，在提高耐磨强度方面也起到很重要的作用。