[发明专利]一种沥青基球形活性炭表面微裂纹的控制方法

摘要

本发明涉及一种沥青基球形活性炭表面微裂纹的控制方法，通过对高软化点煤沥青进行改性、改进含萘沥青颗粒的成球条件、改变含萘沥青球中萘的脱除方法，最终制得表面光滑、表面无微裂纹且球形度高的沥青基球形活性炭。其中，所制沥青基球形活性炭的密度为0.5～0.85g/cm3、比表面积为800～1300m2/g、抗振强度高于95％和微孔含量高于83％。本发明通过在沥青基球形活性炭的制备过程中，有效解决其表面的微裂纹问题，不仅提高了该材料的力学性能，而且对推动该材料的工程化进程、拓展其应用领域都有重要意义。

主权项

1.一种沥青基球形活性炭表面微裂纹的控制方法，包括以下步骤：步骤1、将软化点为240～280℃的高软化点煤沥青、精萘、结构增强材料按质量比1：0.1～0.4：0.01～0.1，通过双螺杆挤出机进行均匀混合，然后制成直径为2～3mm的含萘沥青条；步骤2、采用对辊式破碎机，将步骤1所制得的含萘沥青条进行破碎，制得粒径为0.6～1.5mm的含萘沥青颗粒；步骤3、将3000L去离子水注入到5000L的高压反应釜中，将精萘、聚乙烯醇、步骤2所制的含萘沥青颗粒按质量比0.01～0.1：0.01～0.1：1先后置于高压反应釜中，并通入99.99％的高纯氮气使得反应釜内的压力保持在0.2～2MPa；将高压反应釜先以5℃/min的升温速度升温至90～140℃并恒温30min，将含萘沥青颗粒进行球化处理制成含萘沥青球；步骤4、待步骤3结束后，将釜内温度降至60～98℃，打开与高压反应釜连接的冷却结晶装置，同时在反应釜内通入1～10m3/h流量的引流气体；反应釜内的萘蒸汽将在引流作用下进入冷却结晶装置，萘蒸汽将逐渐变为晶体萘；同时，反应釜内的含萘沥青球变为含孔沥青球；步骤5、待步骤4结束后，停止高压反应釜的加热系统，待釜内的温度降至40～70℃后，取出其中的含孔沥青球以及冷去结晶装置中收集的萘晶体；步骤6、将步骤5所制的含孔沥青球置于回转炉中，通入5～30m3/h流量的空气，以0.2～1℃/min的升温速度由室温升至280～330℃并在该温度下恒温2～4h，进行预氧化处理，制得含孔氧化沥青球；步骤7、待步骤6的预氧化结束后，直接将空气切换成纯度为99.99％的氮气，并以5～10℃/min的升温速度由280～330℃直接升温至800～900℃，并在此温度下恒温2～4h，制得炭化沥青球；步骤8、待步骤7的炭化结束后，直接将氮气切换成30～60m3/h流量的水蒸气，并在该温度下反应2～10h，制得沥青基球形活性炭。