[发明专利]一种基于煤中疏中质组分的泡沫炭制备方法

摘要

一种基于煤中疏中质组分的泡沫炭制备方法，属于泡沫炭的制备方法。步骤为：(1)以煤族组分分离得到的疏中质组为原料；(2)将原料在溶剂A中萃取，调整分子组成；(3)在室温下用溶剂B对抽提后的疏中质组进行洗涤；(4)在温度、相对湿度、流速的空气介质下对疏中质组干燥，使疏中质组进一步形成具有薄膜泡壁的泡状结构；(5)将干燥后的疏中质组研磨，压制成片体；(6)压片后的样品置于高温炭化炉中，在惰性气氛下加热，得到半泡沫炭；再炭化加热，在惰性气体下自然降温，冷却至室温后即得到泡沫炭。优点：(1)原料来源简单、成本低廉；(2)方法简单，不需密闭加压设备；(3)泡沫炭泡孔结构丰富，且体积密度、表观密度均很低。

主权项

一种基于煤中疏中质组分的泡沫炭制备方法，该制备方法包括疏中质组的制备，所述的疏中质组的制备有以下步骤：①将粒度为10‑300目的煤样置于萃取器中，然后加入混合溶剂，加入量为每克煤样20‑300毫升的混合溶剂，混合溶剂为溶剂A和溶剂B按体积比为1:0.2至1:2配制的混合体；在室温下搅拌10‑300分钟，萃取过程完成，得到萃取固液混合物；②对步骤①中萃取的萃取固液混合物进行固液分离，固液分离后分别得到萃取液和萃余物；③对步骤②中的萃取液进行处理，将萃取液放入至反萃取器中，再向反萃取器中加入反萃取剂，加入反萃取剂的量按萃取液比反萃取剂等于1:0.1至1:2之间，所述的比例为体积比，室温下搅拌5‑60分钟，反萃取过程结束，反萃取过程后得到反萃取固液混合物；④对步骤③中的反萃取固液混合物进行处理，对反萃取固液混合物静置后进行固液分离，得到疏中质组；⑤所述的溶剂A为：二硫化碳、氯仿、二氯甲烷、苯、甲醇、苯酚、乙醚；所述的溶剂B为：N‑甲基‑2‑吡咯烷酮、环已酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二胺、磷酸三乙脂、喹啉、吡啶；所述的反萃取剂为：水、正己烷；在同一个工艺过程中，溶剂A、溶剂B和反萃取剂必须选用三种不同的溶剂物质；其特征是：还包括以下步骤：①将疏中质组在45‑100℃下用溶剂C进行1‑20小时的溶剂萃取，抽提出其中的小分子物质；在室温下用溶剂D以20‑150mL/(g·min)对抽提后的疏中质组进行0.5‑4h的洗涤；在温度50‑110℃、相对湿度20‑50％、流速0.5‑2m/s的空气介质下对疏中质组干燥2‑20h，使疏中质组进一步形成具有薄膜泡壁的泡状结构；②将干燥后的疏中质组研磨至100‑200目后，以5‑20MPa压力压制成厚约1‑40mm的片体，形成颗粒间隙和泡孔均较小的薄膜泡壁泡孔结构；③压片后的样品置于高温炭化炉中，在惰性气氛下，以升温速率1‑5℃/min、炭化温度400‑800℃下恒温1‑20h，得到半泡沫炭；再在800‑1200℃炭化温度下恒温0‑3h，然后停止加热，在惰性气体下自然降温至300℃以下，冷却至室温后即得到泡沫炭；④测定过程③得到的泡沫炭的比表面积及孔径和光学显微结构等并进行相应表征；⑤所述的溶剂C为：氯仿、正己烷、甲醇、二硫化碳。所述的溶剂D为：丙酮、乙醇、水。