[发明专利]一种木质煤基成型活性炭的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种木质煤基成型活性炭的生产方法，属于新型活性炭复合制备技术领域。

背景技术

活性炭是一种涉及军事、民用和工业众多领域的重要材料，煤基活性炭是目前国内外产量最大的活性炭产品。煤基成型活性炭的制备工艺流程，一般是：原料煤先破碎磨粉再与黏结剂混合，通过成型设备进行成型，成型料再炭化、活化。常用的黏结剂为：煤焦油、煤沥青和石油沥青。这些胶黏剂的使用一方面增加了生产成本，且存在一些问题。如煤焦油污染大、成本高、保温操作、运输及保管困难；煤沥青稳定性差，有毒有臭味；石油沥青与煤相容性不佳。这些制备方法存在胶黏剂使用成本问题。

发明内容

本发明提出的是一种木质煤基成型活性炭的生产方法，其目的旨在不添加胶黏剂，用生物质木屑起到胶黏剂作用，同时降低煤粉消耗量的条件下制备木质煤基成型活性炭，解决传统制备方法中存在的胶黏剂使用成本、煤能源不可再生等问题。

本发明的技术解决方案：一种木质煤基成型活性炭的方法，其特征在于：该方法包括如下工艺步骤：

（1）将木屑和煤粉按比例混合，在质量浓度30%~50%的磷酸溶液中浸渍后取出，放入油浴锅内，150~190℃下塑化至混合物颜色由棕色变成黑色，并产生粘度约为1.5Pa·s的粘性时，结束塑化，得到塑化产物；

（2）将得到的塑化产物快速转移到模具上，在液压机30MPa压力下成型，将压制得到的炭质前驱成型物放在干燥箱（温度80~100℃）内进行缓慢恒温干燥1h左右、硬化；

（3）将制备得到的成型炭质前驱体，在活化炉内进行炭化（炭化温度300~500℃，炭化时间1~2h）和活化（活化温度400~600℃，活化时间1 ~3 h），制得木质煤基成型活性炭，活性炭直径3mm，长度10-20mm，强度为80%~90%不是强度单位。【解释：参照国标《GB/T12496.6木质活性炭试验方法》中强度的测定方法】

本发明的优点：传统的煤基成型活性炭的制备工艺流程，添加胶黏剂存在污染大、成本高、保温操作、运输及保管困难、稳定性差、有毒有臭味、相容性不佳等问题，且增加了工艺复杂程度和生产成本。煤粉是不可再生能源，木屑属于可再生能源，用部分木屑代替煤粉，降低煤粉资源消耗量，从能源角度看具有现实意义。本发明有效解决了胶黏剂使用问题，且降低了煤粉消耗量。

附图说明

附图1是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

如附图所示，一种木质煤基成型活性炭的方法，包括如下工艺步骤：

（1）将木屑和煤粉按比例混合，在质量浓度30%~50%的磷酸溶液中浸渍后取出，放入油浴锅内，150~190℃下塑化至混合物颜色由棕色变成黑色，并产生粘度约为1.5Pa·s的粘性时，结束塑化，得到塑化产物；

（2）将得到的塑化产物快速转移到模具上，在液压机30MPa压力下成型，将压制得到的炭质前驱成型物放在干燥箱（温度80~100℃）内进行缓慢恒温干燥1h左右、硬化；

（3）将制备得到的成型炭质前驱体，在活化炉内进行炭化（炭化温度300~500℃，炭化时间1~2h）和活化（活化温度400~600℃，活化时间1 ~3 h），制得木质煤基成型活性炭，活性炭直径3mm，长度10~20mm，强度为80%~90%，80%~90%不是强度单位。【解释：参照国标《GB/T12496.6木质活性炭试验方法》中强度的测定方法】

所述的胶黏剂是利用生物质木屑起到的胶黏作用，同时降低煤粉消耗量不添加胶黏剂，不添加胶黏剂。

所述的制备成型炭质前驱体的工艺参数为：质量浓度为30%~50%的磷酸浸渍，浸渍温度为50~70℃，塑化温度为150~190℃，木屑与煤粉的质量比为1：1~1:4，木屑与磷酸的质量比为1:1~1:4，成型压力30MPa。

所述的木质活性炭和煤基活性炭结合的工艺参数为：浸渍比即磷酸与成型炭质前驱体的质量比为0：1~2:1，活化温度400~600℃，活化时间1 h~3 h。

实施例1