[发明专利]用于分离甲烷/氮气的高性能椰壳活性炭吸附剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于分离CH₄/N₂的活性炭的制备方法，包括如下步骤：

1)将椰壳进行一次炭化；

所述椰壳采用长度为5～10mm的椰壳颗粒；

所述椰壳为碳含量不小于80％的林业废弃椰壳；

所述椰壳经所述一次炭化后，挥发分为5～15％，灰分小于3％；

所述一次炭化在惰性气氛中进行；

所述一次炭化在管式炉中进行；

所述一次炭化的条件如下：

以5～20℃/min升温至400～700℃，恒温炭化30～60min；

2)将经所述一次炭化后的所述椰壳磨粉得到炭粉；将所述炭粉与粘结剂和水混捏，经挤压成型，得到生料条；

3)将所述生料条进行二次炭化得到炭化料；

4)所述炭化料依次经浸渍改性和活化处理，即得所述用于分离CH₄/N₂的活性炭；

将所述炭化料浸渍于含钾离子碱性溶液中进行所述浸渍改性；

所述含钾离子碱性溶液为KOH水溶液或K₂CO₃水溶液；

所述含钾离子碱性溶液的质量百分含量为5％～15％；

所述浸渍改性的时间为2～10h；

所述浸渍改性后于80～150℃的条件下进行烘干；

所述活化处理采用水蒸气活化的方式；

所述活化处理的条件如下：在700～900℃下恒温活化20～120min；

通入的水蒸气与所述炭化料的质量比为1：2～2：1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，95％的所述炭粉通过200～1000目筛网；

所述炭粉与所述水的质量比为10～5：1；

所述炭粉与所述粘结剂的质量比为2～5：1；

所述粘结剂为煤焦油、液态酚醛树脂、硅油、膨润土和腐殖酸中的一种或两种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述二次炭化在惰性气氛中进行；

所述二次炭化在管式炉或回转窑中进行；

所述二次炭化的条件如下：

以5～10℃/min升温至500～800℃，恒温炭化0.5～2h。

4.权利要求1-3中任一项所述方法制备的用于分离CH₄/N₂的活性炭。

5.权利要求4所述用于分离CH₄/N₂的活性炭在变压吸附甲烷/氮气分离中的应用。