[发明专利]一种调节产品堆比重的煤基压块活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于活性炭制备领域，特别涉及一种调节产品堆比重的煤基压块活性炭的制备方法。

背景技术

由于活性炭具有高度发达的孔隙结构和极大的比表面积，其应用范围从用于食品和医药的脱色与除味、防毒面具，发展到大规模用于溶剂精制与回收、水深度处理、烟气净化、血液净化等，对活性炭的吸附性能提出了新的、更高的要求。

活性炭按照形态来分，包括成型活性炭和粉状活性炭，其中粉状活性炭相比于成型活性炭具备较大的吸附性(碘值和/或亚甲蓝值)，但是由于其粉状形态，限制了应用领域。

另外，制备活性炭的原料有煤炭、木质材料或果壳等，其中，以果壳为原料制备的果壳活性炭常用于水处理中，木质活性炭或果壳活性炭等由于原料来源容易受限，难以长期大规模生产，而随着社会的发展，水污染成分也日益复杂，大分子化工有机污染物逐渐增加，社会对水处理活性炭的需要日益增大，导致果壳活性炭难以满足社会需求。

中国煤炭资源丰富，产量大，来源可靠，煤基压块活性炭的产量逐年增加，充分开发全部以煤为原料的煤基压块活性炭的制备技术，意义重大。

然而，随着煤基压块活性炭应用的发展，产品活性炭也在不但细分，以满足市场对煤基压块活性炭的特定需要，提高市场竞争力。例如市场除了对活性炭常规的吸附指标(通常为典值)有要求外，不同的用户出于不同目的还经常会对活性炭的堆比重有不同的要求，比如用户可能会要求活性炭的碘值在1000±25的范围内，堆比重在600±25的范围内。本领域技术人员理解，在常规的煤基压块活性炭工艺中，可以通过调整活化工艺，例如在一定范围内延长活化时间以使活性炭产品的吸附性能提升，但同时会使得率降低，堆比重逐渐降低，为本领域技术人员所熟知，从而使得满足用户对碘值需求的活性炭，不一定可以满足用户对于活性炭堆比重的需求，同时也使得厂家预先生产出的活性炭产品可能难以满足需要；如果针对用户的需要去临时进行实验、摸索工艺，则不仅会增大成本，而且费时费力，失去市场先机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种调节产品堆比重的煤基压块活性炭的制备方法，通过特别配煤调节活性炭的堆比重，以便后续制备出的活性炭可以同时满足用户在活性炭吸附性及堆比重方面的要求。

一种调节产品堆比重的煤基压块活性炭的制备方法，包括如下步骤：

a、根据用户对活性炭碘值及堆比重的要求，利用两种以上的煤种为原料进行配煤并粉碎以得到原料煤，其中，所要求的活性炭碘值在D±x的范围内，x的取值为≥20，所述要求的活性炭堆比重在Z±y的范围内，y的取值为≥20，各煤种的用量满足等式：

式(1)中，n≥2，C_i为i煤种的真密度，S_i为原料煤中i煤种的质量分数且h_i为与i煤种对应的活性系数，K为与碘值D对应的得率；

其中，所述煤种选自无烟煤、不粘煤、长焰煤、气肥煤和焦煤，依次与上述煤种对应的活性系数为1-1.3、0.9-1.2、0.7-1.0、0.6-0.9和0.6-0.9；

其中，碘值D的取值在900±25、950±25、1000±25、1050±25、1100±25、1150±25或1200±25的范围内，依次与上述碘值D对应的得率K在30％-35％、29％-32％、24％-29％、22％-26％、20％-24％、18％-22％和16％-18％的范围内；本领域技术人员可以理解，当D的值取同时属于两个范围内时，其对于的得率K也应同时属于两个对应的范围内，例如当D的取值为925时，对应的得率K既应属于30％-35％这一范围，同时又应属于29％-32％这一范围，即K应在30％-32％这一范围内，比如K的取值为31％。

b、将所述原料煤压块成型、造粒，得到煤颗粒；

c、对所述煤颗粒进行氧化处理、炭化处理和活化处理，以制得活性炭。

在本发明中，式(1)中参数均为不带单位的数值，但在应该理解的是，其中数值D为碘值单位取mg/g时对应的数值，数值Z为堆比重单位取g/l时对应的数值，数值C是指煤种的真密度单位取g/L时对应的数值。另外，本发明所讨论的碘值以及堆比重是指筛取粒度为8-30目的颗粒活性炭产品的碘值以及堆比重。

在本发明中，步骤a为根据用户对活性炭碘值及堆比重的要求，利用两种以上的煤种为原料进行配煤并粉碎以得到原料煤，具体配煤和粉碎过程为本领域所熟知，可以本发明所用的各煤种混合均匀并粉碎至较小的颗粒尺寸，例如过170目、180目或200目筛(泰勒标准筛)。