[发明专利]一种高强度、耐磨损成型活性炭的生产工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及活性炭的制备技术领域，具体地说是一种高强度、耐磨损成型活性炭的生产工艺。

背景技术

活性碳具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积（500-3000㎡/g），吸附性能良好，对气体、溶液中的有机或无机物质以及胶体颗粒等有很强的吸附能力，具有足够的化学稳定性、机械强度，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水和有机溶剂，使用失效后容易再生等良好性能，在食品工业、制糖、医药、化工、环保、国防、农业、燃料气存储、气体分离、催化反应等众多领域具有广泛的用途。制备活性炭的原料有木材、焦炭、石油焦、各种坚果壳、纸浆废液、植物秸秆、合成纤维、废旧塑料等。在目前的活性炭制备过程中，由于技术的不断发展，对于活性炭的强度和磨损性能的要求逐渐提高，现有的活性炭制备工艺制备出来的活性炭已不能满足强度及磨损性能的需求，因此必须需求一种具有高强度和耐磨损性能的活性炭。

发明内容

本发明的目的是针对现有产品存在的问题，提供一种高强度、耐磨损成型活性炭的生产工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种高强度、耐磨损成型活性炭的生产工艺，其特征在于所述的生产工艺按下述步骤进行：

（1）将碳粉、粘结剂、成核剂按比例加入高速混合机进行均匀混合；

（2）将混合均匀的混合料输入挤出机进行挤出造粒；

（3）将制得的颗粒料输入碳化活化炉进行碳化活化，然后以5-10℃/min的速率升温至500℃-550℃后加入复合活化剂，接着继续升温至650℃-750℃后保持恒温0.5-1小时，再次以3-5℃/min的速率升温至950℃-1000℃保持恒温2-4小时；

（4）碳化活化结束后，炉膛冷却至500℃左右后停止通入复合活化剂，然后通入氮气继续风冷至100℃以下出料即得高强度、耐磨损成型活性炭的成品。

所述步骤（1）中碳粉、粘结剂、成核剂的质量比为100：5-20：2-10。

所述步骤（1）中的粘结剂为沥青、酚醛、氯化聚乙烯、纤维素的一种或二种以上。

所述步骤（1）中的成核剂为二氧化硅超细粉、钛白粉的一种或两种的混合物。

所述步骤（2）中的挤出机参数为模头孔径：1-5㎜、内温：20-350℃、背压：2-16Mpa。

所述步骤（2）中的挤出机的模头切割造粒时通入高速冷风以防止颗粒料粘结。

所述步骤（3）、（4）中的复合活化剂为二氧化碳和水蒸汽的混合物。

在于所述步骤（3）中的复合活化剂按照每小时0.1-2千克复合活化剂/千克炭的比例输入碳化活化炉内。

所述步骤（4）中的炉膛冷却采用风冷。

本发明相比现有技术有如下优点：

本发明通过将按比例混合的碳粉、粘结剂和成核剂先挤出造粒，然后在经过碳化活化制得所需的球状或柱形颗粒碳，在该制备工艺中，成核剂可防止烧结过程中碳颗粒收缩变形、利于碳颗粒的形状稳定；另外二氧化碳作为活化剂参与碳的化学反应，能够阻止过度烧蚀，利于制孔和保证碳的强度，同时将碳化活化分为多个阶段，利于提高比表面积、提高碳球的性能和挥发物油烟气体的排出。

本发明在碳化活化结束后采用氮气冷却可有效防止氧化和过度烧蚀，该活性炭生产工艺具有流程短、能耗低和制备的产品比表面积大、强度高、灰分少的特点，制得的球状或柱形颗粒碳，可用于液化气储存装置、有毒气体的防护等特殊领域。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1