專利名稱：：吸附汽油蒸汽專用活性炭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于吸附、脫色用的顆?；钚蕴?，特別是用于吸附汽油蒸汽專用活性炭。
背景技術(shù)：
：汽車對環(huán)境的污染成為城巿空氣第一污染源，汽車對大氣的污染主要來源于汽車尾氣和燃油氣體的蒸發(fā)，其中尾氣污染占70%，燃油蒸發(fā)物污染占30%。美國在60年代末就研究在汽車上使用活性炭吸附汽油蒸汽，由于這種活性炭技術(shù)含量較高，木材作原材料且制作成本較高，這種專用活性炭目前國內(nèi)全部依賴進口，進口價每噸約8~10萬元/噸。本申請人在專利申請?zhí)枮?00610045780.7的文件中公開了"用于吸附汽油蒸汽活性炭的制備方法"，該活性炭的制備方法是將廢棄木質(zhì)植物于100200。C溫度下烘干2~4小時；烘干料加入H3P04f10(KL5(TC溫度下浸泡5~8小時；將浸泡料加入轉(zhuǎn)爐于45060(TC進行一次活化23小時，再水洗烘干；將活化物料與NaOH進行二次活化，物料與NaOH按重量-l:1.0~3.0配比于70080(TC溫度下活化處理1~2小時；將二次活化物料加入鹽酸酸洗，再水洗至PH6-7,烘干、破碎至需要顆粒度。該方法制備的活性炭雖然顆粒強度較好，但脫色力和吸附性能仍然不夠理想。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服上述活性炭制作及使用過程中存在的諸多缺陷，研究一種用物理活化法生產(chǎn)的用于吸附汽油蒸汽專用活性炭，使其具有優(yōu)異的吸附脫色性能，即具有較強脫除大分子色素的能力，又具備物理炭較高的機械強度,活性炭由一次性使用，改為反復使用，反復再生。本發(fā)明的另一目的是提供生產(chǎn)該活性炭的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是以廢棄硬質(zhì)果殼或煤炭為原料，釆用物化浸漬活化法處理炭化料的方法制得活性炭，該浸漬液主要是由磷酸和氧化鎂組成的水溶液，各組份的重量配比為磷酸氧化鎂=1:1.5~2.5，所制得活性炭碘吸附值為800~1000mg/g，成品汽油蒸汽吸附率為26~45%，機械強度>95%。加催化劑量根據(jù)不同原料和汽油蒸汽吸附率的要求不同來確定，浸漬催化劑加入總量占物料重量的10~20°/。。釆用混合催化劑浸漬液制取的活性炭，不但吸附性能有顯著改善，其強度也大大增強。原料硬質(zhì)果殼為杏核殼、椰殼、桃核殼，煤炭主要是無煙煤、非粘合性煙煤。特別是杏殼炭和非粘結(jié)性煙煤制得活性炭其吸附脫色能力顯著增強。本發(fā)明按以下制備方法來完成a)將原料置于炭化爐中于45060(TC炭化，把炭化料冷卻至室溫；b)將炭化料放入浸漬液中于室溫下浸泡5~10hr，然后將浸漬炭化料在400士50。C溫度下烘干；c)將浸漬炭化料在600~90(TC通入過熱蒸汽活化處理8~12hr，再將活化物料用5~10%的鹽酸水溶液酸洗；d)酸洗后的活化物料于400土5(TC溫度下烘干12hr，破碎镩分至需要顆粒度。活性炭的吸附作用發(fā)生在吸附劑和吸附質(zhì)的界面上，主要在吸附劑的孔隙中進行，因此吸附劑活性炭的孔徑和孔容分布狀況決定了活性炭對吸附質(zhì)的選擇吸附能力。通?；钚蕴靠讖较鄬τ谖劫|(zhì)分子直徑2-3倍時，吸附最為合適。據(jù)測定，對碘的吸附，活性炭最合適的孔半徑為3-8(lmn=10);對亞甲基蘭為10—14左右?；钚蕴康幕罨^程是十分復雜的，微孔是逐漸連續(xù)形成發(fā)展的，隨著活化的不斷進行，微孔餓孔徑不斷擴大，同時也有新的較小孔徑的微孔生成。本發(fā)明將活化溫度控制在800-90(TC;在活化劑的使用上，本發(fā)明釆用H3P04和Mg02和作混合催化活化劑，不但降低了活化成本，其吸附脫色力也顯著增強。實驗曾選擇煙煤柱狀炭化料用不同濃度的催化劑溶液浸泡，浸漬炭化料于850士2(TC溫度下通入過熱水蒸汽活化8-12hr,得到的活性炭吸附脫色能力都已達到或超過常規(guī)化學法和常規(guī)物理法活性炭的各項技術(shù)指標。本發(fā)明產(chǎn)品及制備工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明產(chǎn)品不但具有優(yōu)異的脫除大分子色素的能力，即吸附脫色性能優(yōu)良，還具有常規(guī)物理炭較高的機械強度，因此兼?zhèn)淞顺Ｒ?guī)物理法和化學法活性炭各種優(yōu)良的技術(shù)性能，產(chǎn)品應用廣泛；2、本發(fā)明活性炭已達到國外同類產(chǎn)品的各項技術(shù)指標，可完全替代進口活性炭，活性炭由一次性使用，變成反復使用，反復再生，吸附脫色系統(tǒng)可長期連續(xù)運行；3、該活性炭在脫色工藝利用中可大幅度降低吸附脫色炭耗和污水排放，大大減輕因吸附給水質(zhì)、大氣帶來的污染；常規(guī)化學法使用的原料是木材，而適用物理法以至本發(fā)明方法的原料來源廣泛，如煤炭(無煙煤、非粘合性煙煤)、果殼(椰殼、杏殼、桃核殼等)。以下給出的是生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品應用技術(shù)性能的對比表l、化學炭和物理法顆粒炭生產(chǎn)工藝的對比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2、化學粉炭、物理法顆粒炭和本發(fā)明的性能技術(shù)指標和應用對比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實施例1:將100kg原料杏殼放入炭化爐中于500土50。C炭化2小時，冷卻至室溫后將炭化料放入浸漬罐中，用5kg85%的磷酸、8kg氧化鎂和100kg水，配制成浸漬水溶液，浸漬炭化料(浸漬液的液面標準為一一以浸沒過炭層為準)，在室溫下浸泡6~8小時；再將浸漬的炭化料在烘干爐中于400土5(TC下烘干；載持浸漬物的炭化料在通入過熱蒸汽的條件下，于800±5(TC活化處理8~12hr,再將活化物料用10%的鹽酸水溶液酸洗，酸洗后的物料于400±5(TC烘干1~2hr，破碎至20~60目顆粒。實施例2:用木焦油作粘合劑加入煤粉中壓制成柱狀，取100kg壓制料在炭化爐中于500士5(TC炭化3小時，冷卻至室溫后將炭化料放入浸漬罐中，用5kg85。/。的磷酸、10kg氧化鎂和100kg水，配制成浸漬水溶液，浸漬炭化料(浸漬液的液面標準為一一以浸沒過炭層為準)，在室溫下浸泡6~8小時；再將浸漬的炭化料在烘干爐中于400士5(TC下烘干；載持浸漬物的炭化料在通入過熱蒸汽的條件下，于800土50。C活化處理8~12hr，然后用10%的鹽酸水溶液酸洗，再于400土50。C烘干l~2hr,破碎至2060目顆粒。本發(fā)明實施例中工藝參數(shù)實驗數(shù)據(jù)以列表形式表達:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種用于吸附汽油蒸汽的活性炭，其特征是以硬質(zhì)果殼或煤炭為原料，采用物化浸漬活化法處理炭化料的方法制得活性炭，該浸漬液主要是由磷酸和氧化鎂組成的水溶液，各組份的重量配比為磷酸∶氧化鎂＝1∶1.5～2.5，所制得活性炭碘吸附值800～1000mg/g，成品汽油蒸汽吸附率為26～45％，機械強度≥95％。2、按照權(quán)利要求l所述用于吸附汽油蒸汽的活性炭，其特征是浸漬催化劑加入總量占物料重量的10~20%。3、按照權(quán)利要求l所述用于吸附汽油蒸汽的活性炭，其特征是所述原料硬質(zhì)果殼為杏核殼、椰殼、桃核殼，煤炭主要是無煙煤、非粘合性煙煤。4、一種制備權(quán)利要求l所述用于吸附汽油蒸汽活性炭的方法，其特征是以硬質(zhì)果殼或煤炭為原料，經(jīng)炭化、浸漬、烘干、活化處理制成，該制備方法為a)將原料置于炭化爐中于450-60(TC炭化，把炭化料冷卻至室溫；b)將炭化料放入浸漬液中于室溫下浸泡5~10hr,然后將浸漬炭化料在400士5(TC溫度下烘干；c)將浸漬炭化料在600~90(TC通入過熱蒸汽活化處理8~12hr，再將活化物料用5~10°/。的鹽酸水溶液酸洗；d)酸洗后的活化物料于400土5(TC溫度下烘干12hr，破碎篩分至需要顆粒度。5、按照權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征是所述活化溫度控制在800900。C為宜。全文摘要本發(fā)明是用于吸附汽油蒸汽的專用活性炭，是以硬質(zhì)果殼或煤炭為原料，采用物化浸漬活化法處理炭化料的方法制得活性炭，該浸漬液主要是由磷酸和氧化鎂組成的水溶液，各組份的重量配比為磷酸∶氧化鎂＝1∶1.5～2.5，所制得活性炭碘吸附值800～1000mg/g，成品汽油蒸汽吸附率為26～45％，機械強度≥95％。原料經(jīng)炭化、浸漬、烘干、活化處理制成產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品不但具有優(yōu)異的吸附脫除大分子色素的能力，還兼具常規(guī)物理炭較高的機械強度，產(chǎn)品應用廣泛；該活性炭在吸附工藝利用中可大幅度降低吸附炭耗和污水排放，大大減輕因吸附給水質(zhì)、大氣帶來的污染；活性炭由一次性使用，變成反復使用，反復再生，吸附脫色系統(tǒng)長期連續(xù)運行。文檔編號C01B31/00GK101293651SQ20071001115公開日2008年10月29日申請日期2007年4月25日優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日發(fā)明者李國君申請人:李國君