[发明专利]中孔微孔发达煤质颗粒活性炭及其生产方法

说明书

本发明属于碳及其化合物领域，特别涉及一种煤质活性炭。

活性炭按其制造的原材料不同分为煤质炭、木质炭和果壳炭。按其形状分粉状炭和粒状炭。现有的煤质颗粒状活性炭的制造方法有四种，即：(1)圆柱状颗粒活性炭。一般以无烟煤、半无烟煤或弱粘煤为原料煤，以焦油为粘合剂，通过原煤破碎、磨粉、混合、压伸成型，炭化和活化等工序，经筛选、包装即成为成品活性炭。(2)压块状活性炭。以烟煤为原料，经破碎、磨粉、压块、炭化、活化、破碎、筛包等工序制得成品。(3)破碎状活性炭，以弱粘煤为原料，经破碎、炭化、活化、破碎和筛包等工序而制成。(4)中孔发达活性炭。以不粘煤为原料，采用前述圆柱状的工艺路线而制得。上述四种制造方法均采用气体活化法。前三种方法生产的活性炭，均有较发达的微孔容积和大孔容积，但中孔不太发达。该类活性炭一般静态吸附容量较高，是目前用途比较广泛的一种吸附剂。但这种类型活性炭由于中孔不太发达，因此吸附容量小，吸附速率较低且慢。第四种方法制造的活性炭虽然中孔比较发达，其中孔容积一般在0.2ml/g以上，但这种活性炭微孔却不发达，吸附性能差，从而限制了使用范围。中国专利局88年8月3日公开的《由煤制造颗粒状活性炭的方法》(公开号CN87100558)介绍了一种颗粒状活性炭的生产方法是取10份重量煤粉加4.5-8份热粘合剂加适量热水和沥青质拌和成型。成型的物料经烤硬、炭化、酸洗、水洗、烘干、活化等工序制得成品。该方法生产的活性炭也属于微孔容积发达的活性炭，同样存在吸附容量小，吸附速率慢的问题。

本变明的目的在于克服现有技术生产的单一型(即：或微孔容积发达或中孔容积发达)的煤制活性炭之不足之处，通过改变原料煤的配方，采用物理——化学活化法的原理，生产出一种微孔和中孔均较发达的煤质颗粒活性炭，以提高活性炭的吸附容量和吸附速率。

实现本发明目的其技术方案为：改单一品种煤作活性炭的原料煤为多种煤配合在一起。配煤中以无烟煤为主，用量占整个原料煤的75-83％；肥煤占10-20％，目的是提高活性炭强度；磺化煤占整个原料煤的5-7％，加磺化煤是利用磺化煤吸水时易膨胀，便于活性炭孔隙发展的特性。将无烟煤、肥煤和磺化煤按比例混合后破碎、磨粉，将磨好的煤粉与高温煤焦油(占煤粉总量的35％)和纸浆液(煤粉总量的5％)混合均匀，经压伸成型、炭化、斯列普炉活化工序，制成成品。纸浆液中的氢氧化钠含量约占2％，通过加纸浆液可提高活化速度，扩大中孔容积。无烟煤、磺化煤、肥煤的破碎粒径为10-20mm，磨粉后的煤粉细度为180目。经碳化工序时，炭化温度为450-550℃，物料在炭化炉中的停留时间为40-50分钟。经斯列普活化炉活化时，活化温度为850-950℃，水蒸汽加入量为0.9-1.3吨/小时，物料在炉中停留时间为40-50小时。