[发明专利]一种提高焦炭吸附性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及焦炭，具体属于提高或改善焦炭吸附性能的方法。 

背景技术

在环境技术领域中，焦炭因其具有一定的吸附性、廉价、易得等特点，越来越多被用为吸附剂。但焦炭吸附性能较低一直制约着这种吸附剂的深入发展和应用。经实测，焦炭的真密度一般在1100kg/m³左右，孔隙率一般在35％左右。真密度和孔隙率是影响焦炭吸附性能的一个重要指标，如不对焦炭加以改性，焦炭的吸附性能则有限。因此提高焦炭孔隙率，降低焦炭真密度，提高焦炭吸附性能是推广焦炭作为吸附剂在环境工程中应用的一个关键。目前提高焦炭吸附性能的方法主要为破碎法和化学腐蚀法：破碎法即将焦炭破碎到非常小的粒径，以提高焦炭比表面积，从而提高焦炭的吸附性能。化学腐蚀法主要是以强酸或强氧化剂化学药品腐蚀焦炭表面，在焦炭表面形成孔洞，从而提高焦炭的吸附性。这两种方法存在以下几方面的缺点： 

1)只是简单地从改善焦炭比表面积来提高焦炭吸附性能，而并未改变焦炭内部的孔状结构，从而对吸附性能的提高有限。 

2)经破碎法改性后的焦炭为细小颗粒，在使用过程中容易发生堆积现象，造成使用不方便。 

3)化学腐蚀法在改性过程中易造成废酸和废液，形成二次污染。 

3)破碎法在改性过程中能耗较高，导致焦炭改性成本高。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种通过提高焦炭气孔率、降低焦炭真密度及改善焦炭内部孔状结构，从而提高焦炭吸附性能的方法。 

实现上述目的的技术措施： 

一种提高焦炭吸附性的方法，其步骤： 

1)将焦炭置入耐1200℃及以上温度的密闭反应器中； 

2)将氮气或氩气充入密闭反应器中，直至密闭反应器中无空气存在为止；在充氮气或氩气的同时，对密闭反应器进行加热，控制加热温度为800～1100℃； 

3)当密闭反应器被加热达到800℃时，开始通入CO₂气，直至密闭反应器中的压力达到1.1～2.0Mpa，并在1.1～2.0Mpa压力、800～1100℃温度条件下稳压20～120分钟； 

4)稳压结束后，停止CO₂气输入及加热； 

5)停止CO₂气输入后随即输入氮气或氩气，直至密闭反应器中无CO₂气存在为止；同时，使密闭反应器自然冷却至室温； 

6)取出密闭反应器中的改性焦炭。 

其在于：在1.1～2.0Mpa压力、800～1100℃温度条件下稳压45～70分钟。 

本发明与现有技术相比： 

1)其改性后焦炭孔隙率可由原来的30％左右提高到60％，与未改性焦炭相比，气孔率提高近一倍； 

2)真密度可降低到800kg/m³，与未改性焦炭相比，真密度降低近30％； 

3)焦炭的内部微孔也得到明显增大。 

附图说明

图1为本发明前的焦炭的内部微孔状况 

图2为采用本发明后焦炭的内部微孔状况 

具体实施方式

下面进行详细描述 

实施例1 

一种提高焦炭吸附性的方法，其步骤： 

1)将焦炭置入耐1200℃及以上温度的密闭反应器中； 

2)将氮气充入密闭反应器中，直至密闭反应器中无空气存在为止；在充氮气的同时，对密闭反应器加热到800～830℃； 

3)当密闭反应器被加热达到800℃时，开始通入CO₂气，直至密闭反应器中的压力达到1.1Mpa，并在1.1Mpa压力、800～830℃温度条件下稳压20分钟； 

4)稳压结束后，停止CO₂气输入及加热； 

5)停止CO₂气输入后随即输入氮气，直至密闭反应器中无CO₂气存在为止；同时，将密闭反应器自然冷却至室温； 

6)取出密闭反应器中的改性焦炭。 

实施例2 

一种提高焦炭吸附性的方法，其步骤： 

1)将焦炭置入耐1200℃及以上温度的密闭反应器中； 

2)将氩气充入密闭反应器中，直至密闭反应器中无空气存在为止；在充氩气的同时，对密闭反应器加热到890～910℃；