專利名稱：：吸附汽油蒸汽專用活性炭的制備方法
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的制備方法。
背景技術(shù)：
：汽車對(duì)環(huán)境的污染成為城巿空氣第一污染源，汽車對(duì)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，由于這種潘性炭技術(shù)含量較髙，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(jìn)口，進(jìn)口價(jià)每咱約8~10萬元/噸。本申請(qǐng)人在專利申請(qǐng)?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100~200。C溫度下烘干2~4小時(shí)；烘千料加入H3P04于10(KL50'C溫度下浸泡5~8小時(shí)；將浸泡料加入轉(zhuǎn)爐于45(h600'C進(jìn)行一次活化23小時(shí)，再水洗烘干；將活化物料與NaOH進(jìn)行二次活化，物料與NaOH按重量-l:1.0~3.0配比于700800。C溫度下活化處理1~2小時(shí)；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(qiáng)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，提供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的制備方法，使其具有優(yōu)異的吸附脫色性能，即具有較強(qiáng)脫除大分子色素的能力，又具備物理炭較高的機(jī)械強(qiáng)度，活性炭由一次性使用，改為反復(fù)使用，反復(fù)再生。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，該浸潰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800~1000rag/g，成品汽油蒸汽吸附率為26~45%,機(jī)械強(qiáng)度>95%.浸潰液加入量根據(jù)不同原料和對(duì)吸附脫色的要求不同來確定，浸漬催化劑加入總董占物料重量的10~20%。采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(qiáng)度也大大增強(qiáng)。原料硬質(zhì)果殼為杏核殼、椰殼、桃核殼，煤炎主要是無煙煤、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(qiáng)。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450~600X: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600~9001C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50。C溫度下烘干12hr，破碎篩分至需要顆粒度?；钚蕴康奈阶饔冒l(fā)生在吸附劑和吸附質(zhì)的界面上，主要在吸附錮的孔隙中進(jìn)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(duì)吸附質(zhì)的選擇吸附能力。通常活性炭孔徑相對(duì)于吸附質(zhì)分子直徑2-3倍時(shí)，吸附最為合適。據(jù)測(cè)定，對(duì)碘的吸附，活性炭最合適的孔半徑為3-8(lnm-lO);對(duì)亞甲基蘭為10一14左右?；钚蕴康幕罨^程是十分復(fù)雜的，微孔是逐漸連續(xù)形成發(fā)展的，隨著活化的不斷進(jìn)行，微孔餓孔徑不斷擴(kuò)大，同時(shí)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800~900匸；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(qiáng)。實(shí)驗(yàn)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±20t: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(dá)到或超過常規(guī)化學(xué)法和常規(guī)物理法活性炭的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。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(diǎn)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)物理炭較髙的機(jī)械強(qiáng)度，因此兼?zhèn)淞顺Ｒ?guī)物理法和化學(xué)法活性炭各種優(yōu)良的技術(shù)性能，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛；2、本發(fā)明活性炭已達(dá)到國外同類產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，可完全替代進(jìn)口活性炭，活性炭由一次性使用，變成反復(fù)使用，反復(fù)再生，吸附脫色系統(tǒng)可長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行；3、該活性炭在脫色工藝?yán)弥锌纱蠓冉档臀矫撋亢暮臀鬯欧?，大大減輕因吸附給水質(zhì)、大氣帶來的污染；常規(guī)化學(xué)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(yīng)用技術(shù)性能的對(duì)比表l、化學(xué)炭和物理法顆粒炭生產(chǎn)工藝的對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>實(shí)施例l:將l(NMtg原料杏充放入炭化爐中于500士50X:炭化2小時(shí)，冷卻至室溫后將炭化料放入浸潰維中，用5kg85H的磷酸、12kg氧化鎂，加入100kg水配制成浸漬水溶液，浸漬炭化料(浸漬液的液面標(biāo)準(zhǔn)為一一以浸沒過炭層為準(zhǔn))在室溫下浸泡6~8小時(shí)；再將浸漬的炭化料在烘干爐中于400土50。C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，再將活化物料用10%的鹽酸水溶液酸洗，酸洗后的物料于400土5(TC烘干l~2hr，破碎至20-60目顆粒。實(shí)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(shí)，冷卻至室溫后將炭化料放入浸漬罐中，用Skg85。A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(biāo)準(zhǔn)為一一以浸沒過炭層為準(zhǔn))，在室溫下浸泡6~8小時(shí)；再將浸漬的炭化料在烘干爐中于400土50X: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士50t:烘干l~2hr,破碎至2060目顆粒。本發(fā)明實(shí)施例中工藝參數(shù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以列表形式表達(dá):<table>tableseeoriginaldocumentpage6</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(jī)械強(qiáng)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，其特征是浸潰催化劑加入總量占物料重量的10~20%。3、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，破碎篩分至需要顆粒度。4、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800~90(TC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的制備方法，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(jī)械強(qiáng)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(jī)械強(qiáng)度，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛；該活性炭在吸附工藝?yán)弥锌纱蠓冉档臀教亢暮臀鬯欧?，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(fù)使用，反復(fù)再生，吸附脫色系統(tǒng)長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。文檔編號(hào)B01J20/30GK101259962SQ200710010578公開日2008年9月10日申請(qǐng)日期2007年3月9日優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日發(fā)明者李國君申請(qǐng)人:李國君