[发明专利]一种竹质柱状活性炭及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种竹质柱状活性炭，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：

竹炭：54-64份，竹炭是由竹头、竹杆、竹梢干馏后的产物；所述竹炭的堆比重210-480g/l、灰分2.6-6.5%、挥发分4.3-18%、固定炭70-90%；

粘结剂：19-21份，粘结剂为竹焦油或竹浆黑液的一种或两种，选取两种时以任意比例混合；

添加剂：15-25份，添加剂为沥青和羧甲基纤维素；二者的比例为（7-9）：1；其沥青软化点大于100℃，灰分小于0.6%，水分小于3%；羧甲基纤维素的密度为0.5-0.7 g/cm³；

所得竹质柱状活性炭，其外观为圆柱状黑色小颗粒，直径为1-7mm，装填密度200-440g/l，强度80-99%，比表面积900-1400平方米/克，四氯化碳吸附值50-100%，碘值900-1400mg/g，亚甲基蓝吸附值150-280mg/g，糖蜜值180-350，苯吸附值25-45%。

2.根据权利要求1所述的竹质柱状活性炭，其特征在于：竹焦油为竹材干馏而得的油状副产物，黑褐色，密度为1.05-1.2g/cm³；竹浆黑液是竹材制浆时产生的废液，呈黑褐色。

3.一种权利要求1~2任一项所述的竹质柱状活性炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，配料与制粉：取竹炭54-64份、添加剂15-25份，混合均匀后制粉，粉的细度为200目通过率大于95%；

第二步，混合成型：将制好的粉料移入混合机中，并加入19-21份的粘结剂，搅拌混合10-20分钟，将混好的物料移入成型机，预压一次，再在60-70MPa的压力下，物料通过直径1-7mm的模孔，成型为圆柱状竹炭颗粒；

第三步，干燥：将成型后的圆柱状竹炭进行干燥，使其含水率小于8%；

第四步，热处理：将干燥后的圆柱状竹炭加入转炉中炭化，炭化温度为180-550℃，由低到高进行，炭化时间为40-90分钟；所得炭化料再加入回转炉活化，活化温度为750-900℃，在水蒸气作用下，活化时间为90-120分钟；

第五步，冷却：将回转炉出来的活化料，移入冷却装置中，使物料温度降至45℃以下，再经过筛分，除去制备过程中产生的粉末后，即为竹质柱状活性炭。

4.一种权利要求1~2任一项所述的竹质柱状活性炭对工业环境空气中有机气体挥发物VOC的吸附回收应用。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：采用吸附回收装置吸附回收空气中有机气体挥发物VOC，所述吸附回收装置包括活性炭吸附塔、VOC收集器、引风机，活性炭吸附塔底部连接氮气管道，活性炭吸附塔侧面设有待回收VOC气体入口，待回收VOC气体入口管道上设有第一切换阀，氮气管道上设有第三切换阀；活性炭吸附塔顶部出口分别连接VOC收集器和引风机；活性炭吸附塔和引风机连接的管道上设有第二切换阀，活性炭吸附塔与VOC收集器连接的管道上设有第四切换阀；VOC收集器顶部设有气体出口连接引风机，底部设有VOC液体出口。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：在吸附回收有机气体挥发物VOC时，将竹质柱状活性炭装入活性炭吸附塔，关闭第三切换阀、第四切换阀，打开第一切换阀、第二切换阀，通过引风机抽力，把工业环境中释放出的挥发性有机气体VOC引入吸附塔内，被活性炭吸收，待活性炭吸附饱和后，关闭第一切换阀、第二切换阀，打开第三切换阀、第四切换阀，进入解析状态，被吸附在活性炭孔里的VOC物质跟随氮气从活性炭的孔中析出，进入VOC收集器，通过冷却，使VOC与氮气分离，实现VOC的回收。

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：1吨竹质柱状活性炭一次能处理回收苯300kg。