[发明专利]非多孔性成型炭材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种非多孔性成型炭材料及其制备方法。非多孔性成型炭材料，具有如下性质：具有规整的颗粒形状，颗粒含有5‑50μm的贯通通道，比表面积小于25m²/g，颗粒的压碎强度为8‑20N/mm。制备方法如下：（1）将糯米粉与水进行糊化，然后将糊化物料与泡打粉、小麦粉和田菁粉的混合均匀，混捏，形成可塑体；（2）将可塑体密封保存一定时间后，再次混捏可塑体，然后挤出成型，成型物在密闭条件下蒸熏处理，然后干燥、焙烧，得到成型炭材料。本发明的非多孔性成型炭材料比表面积低，颗粒含有大尺寸贯通通道，颗粒的压碎强度高，可承受较高的压力，与被拦阻的杂质的化学作用强度低，废剂回收、利用或处理简单，是一种环保材料。

技术领域

本发明属于非金属功能材料领域，涉及一种非多孔性成型炭材料及其制备方法。

背景技术

在某些特殊领域，如固定床渣油加氢领域，装填在系列催化剂上层的用于拦截进料中的物理杂质的保护剂，一般使用惰性陶瓷滤料，具有非常低的比表面积和较大的通过孔。但陶瓷滤料密度高、重量大，装卸不便，同时，使用过的滤料废剂处理难度大，回收利用困难，如果直接填埋会带来严重的环境污染。

CN201720249177.4提供了一种比表面积大、堆积空隙率高，可有效提高截污过滤效果的渣油加氢专用保护剂。该保护剂比表面积大，负载活性金属后具有化学反应活性，但其作用不能完全替代滤料对进料杂质的拦截作用，且所用载体为陶瓷组分，废剂回收、利用、处理困难，环保问题突出。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种非多孔性成型炭材料及其制备方法。本发明的非多孔性成型炭材料，具有特定的颗粒形状，比表面积低，颗粒含有大尺寸贯通通道，颗粒的压碎强度高，可承受较高的压力，与被拦阻的杂质的化学作用强度低，废剂回收、利用或处理简单，是一种环保材料。本发明中所述的“非多孔性”是指以BET比表面积测试方法所得比表面积不大于25m²/g。

本发明的非多孔性成型炭材料，具有如下性质：具有规整的颗粒形状，颗粒含有5-50μm的贯通通道，比表面积小于25m²/g，进一步优选小于15m²/g，颗粒的压碎强度为8-20N/mm。

本发明的非多孔性成型炭材料的制备方法，包括如下内容：

（1）将糯米粉与水进行糊化，然后将糊化物料与泡打粉、小麦粉和田菁粉的混合均匀，混捏，形成可塑体；

（2）将可塑体密封保存一定时间后，再次混捏可塑体，然后挤出成型，成型物在密闭条件下蒸熏处理，然后干燥、焙烧，得到所述成型炭材料。

本发明方法中，步骤（1）所述的泡打粉为商业化市售产品。所述的泡打粉以质量计，用量为糯米粉与小麦粉总量的1%-5%。

本发明方法中，步骤（1）所述的糯米粉占小麦粉与糯米粉总量的10%-30%。

本发明方法中，步骤（1）所述的小麦粉中蛋白质的质量含量为5%-15%，

本发明方法中，步骤（1）所述的糯米粉中支链淀粉质量含量不小于70%。

本发明方法中，步骤（1）所用水的量以质量计，占小麦粉与糯米粉总量的20%-60%。

本发明方法中，步骤（1）所述的田菁粉以质量计，用量为占小麦粉与糯米粉用量的1%-5%。

本发明方法中，步骤（1）糯米粉的糊化条件为：将糯米粉加入到自身1.5-5倍重量的水中，在搅拌的条件下升温至58-100℃，保持10-60分钟。

本发明方法中，步骤（1）中可塑体密封保存的温度为25-45℃，保存时间为0.1-2小时。所述的密封保存一般采用固体密封容器或其他能够使可塑体与外界不发生物质交换的方式，如采用干燥器、密封袋包装等方式。