[发明专利]一种中孔柱状活性炭的制备方法

权利要求书

1.一种中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）结合剂调制

将沥青置于磁力搅拌反应釜中，按1～30mL/min的流速通入空气、氮气或氧气，以3～8℃/min的升温速率升温至反应釜中的沥青完全软化后开启磁力搅拌器，在真空度为0～-0.096MPa、温度为250～450℃下，恒温减压抽滤30～200min后出料，得到软化点为240～390℃的沥青结合剂；

所述的沥青为常压渣油、减压渣油、脱油沥青、煤焦油或煤沥青中的任意一种或两种以上的混合物；

（2）成型

将步骤（1）所得沥青结合剂与焦粉分别研磨至160目以下，然后将焦粉与沥青结合剂、水按照质量比为100:40～80:10～30装入混捏机中，混捏均匀，在10～45℃下挤出成型，在常温下放置36～60小时，得到柱状毛坯；

所述的焦粉为煤基焦炭、兰炭、石油焦或活性炭中任意一种或两种以上的混合物；

（3）预氧化

将步骤（2）得到的柱状毛坯放到管式电阻炉中，在空气流量为1～10L/min条件下，以1～8℃/min的升温速率升温至280～350℃，恒温1～5小时，得到柱状氧化炭；

（4）炭化

将步骤（3）得到的柱状氧化炭放到管式电阻炉中，在氮气保护下，以3～8℃/min的升温速率升温至550～650℃，恒温1～2小时，得到柱状炭；

（5）活化

在氮气保护下，将步骤（4）得到的柱状炭在通入0.3～0.8mL/min水蒸气条件下继续升温至750～950℃，活化处理1～4小时，得到中孔柱状活性炭。

2.根据权利要求1所述的中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，将沥青置于磁力搅拌反应釜中，按7～20mL/min的流速通入空气、氮气或氧气，以5℃/min的升温速率升温至反应釜中的沥青完全软化后开启磁力搅拌器，在真空度为-0.03～-0.08MPa、温度为300～360℃下，恒温减压抽滤60～150min后出料。

3.根据权利要求2所述的中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，将沥青置于磁力搅拌反应釜中，按10～15mL/min的流速通入空气、氮气或氧气，以5℃/min的升温速率升温至反应釜中的沥青完全软化后开启磁力搅拌器，在真空度为-0.05～-0.06MPa、温度为320～340℃下，恒温减压抽滤80～120min后出料。

4.根据权利要求1所述的中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述焦粉、沥青结合剂与水的质量比为100:55～65:15～25。

5.根据权利要求1所述的中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，在30～40℃下挤出成型。

6.根据权利要求1所述的中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，将步骤（2）得到的柱状毛坯放到管式电阻炉中，在空气流量为2～8L/min条件下，以2～6℃/min的升温速率升温至290～340℃，恒温2～4小时。

7.根据权利要求6所述的中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，将步骤（2）得到的柱状毛坯放到管式电阻炉中，在空气流量为4～6L/min条件下，以4～6℃/min的升温速率升温至300～320℃，恒温2～4小时。

8.根据权利要求1所述的中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，将步骤（3）得到的柱状氧化炭放到管式电阻炉中，在氮气保护下，以4～6℃/min的升温速率升温至600℃，恒温1小时。

9.根据权利要求1所述的中孔柱状活性炭的制备方法，其特征在于：步骤（5）中，在氮气保护下，将步骤（4）得到的柱状炭在通入流速为0.5mL/min水蒸气条件下继续升温至850℃，活化处理2小时。