[发明专利]一种汽油蒸汽吸附用活性炭的生产方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种活性炭的生产方法，更具体地说涉及一种汽油蒸汽吸附用活性炭的新生产方法。

发明背景：

活性炭是一种具有巨大比表面积，内部微孔发达的微晶、非石墨形式的炭，具有选择吸附能力，吸附力的大小是由比表面积和有效孔径的微孔的孔容决定的。用于汽油蒸汽吸附用的活性炭，要求对汽油吸附容量高、解吸好、强度好，例如对汽车炭罐用活性炭的吸附能力在《汽车汽油蒸汽吸附装置》标准中规定，汽油吸附容量≥11g/100ml、工作容量≥6.5g/100ml。目前用于汽油蒸汽吸附的活性炭多为木质不定形颗粒活性炭，这种木质炭是用木屑为原料，以H₃PO₄或ZnCl₂等为活化剂，通过化学活化制成。这种木质炭的堆比重约0.26g/ml至0.28g/ml，缺点是强度不高，炭表面浮尘多，这些缺陷会缩短使用期限，增大气流阻力，而且由于堆比重小，只好用提高单位重量吸附量的方式实现提高吸附容量和工作容量。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷提出一种新的生产方法，可明显提高木质活性炭的堆比重，由此实现提高汽车炭罐炭的吸附容量、工作容量、强度，基本消除粉尘。

本发明所述的的生产方法，包括以下步骤：

1、将原料、化学活化剂按重量1∶0.8～1∶3.0的比例混合，搅拌均匀后浸泡2～24小时。

所述的原料包括木质原料和/或含碳的其它材料，木质原料是含木质纤维素的植物，如木屑、木粉，秸秆及果壳，含碳的其它材料如褐煤、非粘结性烟煤、无烟煤、焦油、沥青及废活性炭。

所述的化学活化剂是氯化锌、磷酸及对原材料可以起到化学活化作用的化合物，例如氯化物、碱土碳酸盐、聚磷酸盐、偏聚磷酸、焦磷酸、硫酸、硫酸盐。

优选的活化剂是磷酸。

2、将浸泡的混合料放入可加热的捏合机内反复搅拌，捏合温度控制在95℃以内，一般在50～95℃范围内，捏合的时间以使混合料开始初步固化为适宜，一般为30分钟至3小时，使混合料有足够长的时间充分加热。

3、挤条：初步固化的混合料，放入可以调节温度的压力机模具内，温度保持在80℃～150℃范围内，将混合料挤成Φ2mm～Φ4mm的圆柱形条料。

这时的条料有较好的塑性，但强度较低。

4、干燥：将条料放入烘干机内干燥，条件80℃～150℃，时间为5～8小时。也可以在烘房内，来自烘房地坪以下的热源应维持地表上待烘干物料80～150℃的温度，加热5～24小时。

这时的条料已完成了热固过程，有较好的强度，活化剂已充分浸透到木质纤维素的组织内。

5、活化：将热固后的条料投入回转式活化炉内活化，活化的温度控制在450～550℃范围内，活化时间为4～8小时。提供足够的时间充分活化，使活性炭到达足够的吸附容量和强度。

6、浸泡：自活化炉出来的活性炭含有大量的磷酸，用20倍活性炭体积的水分8～10次浸泡活性炭，磷酸溶解到水中，浸泡到水的PH值＞4.5即可。

在一个优选实施例中，把浸泡后的活性炭投入外加热的煅烧炉内，使活性炭只接触非氧化气体，例如N₂，煅烧温度950～1050℃，煅烧时间30分钟～1小时。煅烧后活性炭的耐磨强度、吸附容量可明显提高。

在一个优选实施例中，浸泡后的活性炭烘干，筛分除去小的破碎颗粒。

本发明的有益效果在于：

1、由于挤条前后保证了足够的温度，可有效提高堆比重，即提高炭的重量吸附量，并由此可将汽油蒸汽吸附用活性炭的汽油吸附容量提高到16g/100ml，工作容量提高到9g/100ml，减少吸附装置的工作容积，扩大应用范围。

2.将汽油蒸汽吸附用活性炭的耐磨强度提高到93％以上，减少活性炭使用过程中的机械磨损，延长使用期限。

3.基本消除活性炭表面的浮尘，减少气流阻力。

4.扩大汽油蒸汽吸附用炭的应用范围，适合于苯类和高沸点溶剂的回收。

具体实施方式

实施例1

1、以磷酸为化学活化剂，以木屑作原料，木屑烘干后用雷蒙磨粉碎至细于80目的粉末。500kg干燥的木粉掺和500kg浓度为85％的工业磷酸，掺和均匀后，存在池中浸泡，浸泡10小时后，放入有电加热功能的捏合机内捏合，捏合温度保持在80～90℃，捏合时间2.5小时。

2、捏合好的材料放于挤压机的模具内，挤压机用电加热，加热温度120℃。挤压机挤出Φ2.5mm的条料。可增加活性炭堆比重和耐磨强度。