[发明专利]一种以木质材料生产的溶剂回收活性炭及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以木质材料生产的溶剂回收活性炭及制备方法。

背景技术

活性炭在化学工业、石化工业、轻工行业进行溶剂回收的历史可追溯到上个世纪四十年代，我国溶剂回收活性炭的广泛应用始于上个世纪八十年代。过去主要以低灰粉煤加煤焦油、沥青挤压成柱状或球形，经物理法活化制得。该工艺目前仍为溶剂回收的主流产品。但由于该工艺受原料和工艺本身的限制，无法制得低灰分（<5%）、高性能（四氯化碳>100%）的产品，不能满足目前市场对品质和应用范围的需求。目前国内尚无形成规模产能的木质溶剂回收活性炭的制造企业，也未见过以木质材料生产溶剂活性炭的相关授权专利。高品质和特殊用途的溶剂回收活性炭目前主要依赖国外进口，由于国外进口的产品价格相对较高，导致企业增加了生产成本，进而使依赖该溶剂生产的产品的价格升高。目前也未见国外有相关企业在国内申请的相关专利得到授权。

发明内容

本发明的目的在于提供一种1、生产工艺过程简单，2、原料资源广泛、减低产品生产的成本，3、产品性能优越、竞争力强。  

本发明的目的是这样实现的：它包括以下步骤：

（1）原料混合：将木粉和催化剂按比例放入80-125℃的环境中搅拌20~40分钟至混合；

（2）预炭化（熟化）：将步骤（1）的混合物在进行干燥后在100~170℃进行预炭化，预炭化的时间为10-15小时；

（3）造粒：将步骤（2）得到的产物加入催化剂后充分捏合40-70分钟，捏合后的物料在成型机中进行造粒；

（4）干燥：将步骤（3）中的颗粒置于120±5℃的环境中干燥80-160分钟；

（5）筛选：将步骤（4）的产物按筛选的标准进行筛选；

（6）预活化：将步骤（5）合格的物料放入140~250℃的环境中进行预活化，预活化的时间为6~24小时；

（7）活化：将步骤（6）的产物放入380-540℃的环境中进行活化，活化的时间为20-80分钟；

（8）催化剂回收：将步骤（7）的产物进行催化剂回收，回收采用逆流回收的方式至溶液中催化剂含量<1%；

（9）漂洗：将步骤（8）的产物采用清水进行漂洗直到产物的PH值为3；

（10）烘干：将步骤（9）得到的产品在烘箱中进行烘干，烘干温度控制在120-140℃，时间2-4小时，烘干后的产品水分控制在<3%。

本发明生产工艺生产的溶剂回收活性炭包括柱状结构和球状结构2种类型；其中，柱状结构为直径￠1.5-4mm，球状结构为4-80目，柱状结构的强度80-99%，球状结构的强度60-85%；柱状结构的四氯化碳吸附率100-140%，球状结构的四氯化碳吸附率100-160%。

本发明的优点如下：1、生产工艺过程简单，通过对配比好的原材料进行加工即可得到；2、原料资源广泛、降低了产品生产的成本，从而使最终的产品价格降低，提高市场竞争力；3、产品本身具有高吸附容量，高强度，易解吸、适用范围广等特点，可以进一步提高产品的市场竞争力。

 

具体实施方式

本发明主要它包括以下步骤：

（1）原料混合：将木粉和催化剂按比例放入80-125℃的环境中搅拌20~40分钟至混合；其中混合的比例为木粉和催化剂之间混合的重量比为1:0.8-2.0。

原料中的木粉为将椰壳、杏壳、茶籽壳、工业抛花、锯屑中的一种或多种混合后粉碎至20~100目、水分含量5~20%的木粉；所述的催化剂为磷酸、氯化锌、氯化钙、硫酸、硼酸、重铬酸钾、高锰酸钾中的任意一种溶液，溶液的浓度为30-70%；所述的催化剂以磷酸、氯化锌作为催化剂时，所获得的产品性能最佳。

（2）预炭化（熟化）：将步骤（1）的混合物在80-125℃下放置10-15小时进行干燥。在进行干燥后在100~170℃进行预炭化，预炭化的时间为10-15小时；

（3）造粒：将步骤（2）得到的产物加入催化剂后充分捏合40-70分钟，捏合后的物料在成型机中进行造粒；这里的成型机一般为滚筒式球状成型机或挤出式成型机。根据不同的成型机进行造粒。

（4）干燥：将步骤（3）中的颗粒置于120±5℃的环境中干燥80-160分钟；

（5）筛选：将步骤（4）的产物按筛选的标准进行筛选；