一种高着火点颗粒活性炭及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106744948A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710081663.4(22)申请日2017.02.15(71)申请人中国林业科学研究院林产化学工业研究所地址210042江苏省南京市锁金五村16号(72)发明人孙康蒋剑春卢辛成陈超朱光真王傲许伟张燕萍(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人冯慧(51)Int.Cl.C01B32/348(2017.01)C01B32/318(2017.01)C01B32/342(2017.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高着火点颗粒活性炭及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高着火点颗粒活性炭及其制备方法。将木屑烘干，与活化剂溶液、高着火点改良剂按一定比例混合，在一定温度下塑化，定型，烘干。将物料在活化反应器内缓慢升温至活化温度，保温一定时间，活化完成后，经洗涤回收活化剂，烘干后得到高着火点颗粒活性炭产品。本发明制备出的活性炭耐火性能好，颗粒强度高，吸附力大，适合于工业生产。CN106744948ACN106744948A权利要求书1/1页1.一种高着火点颗粒活性炭的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，成型：将洁净干燥的木屑与活化剂和高着火点改良剂混合，浸渍，然后塑化对辊成型，并干燥硬化，所述的活化剂为磷酸或氯化锌，所述的高着火点改良剂包括钙、镁、硅氧化物或硅酸钠的一种或任几种混合物，木屑与高着火点改良剂的质量比为1：0.1～1；第三步：活化：将干燥硬化的成型物料放入活化反应器，升温至活化终温，活化完成后，冷却，洗涤回收活化剂，烘干得活性炭产品，活化温度300～600℃。2.根据权利要求1所述的高着火点颗粒活性炭的制备方法，其特征在于，塑化温度50℃～300℃。3.根据权利要求1所述的高着火点颗粒活性炭的制备方法，其特征在于，活化剂配置成质量浓度为20～60%的水溶液，活化剂与木屑的质量比1：1～10。4.根据权利要求1所述的高着火点颗粒活性炭的制备方法，其特征在于，活化时的升温速度1℃～10℃/min，活化时间为0.1～5h根据权利要求1所述的高着火点颗粒活性炭的制备方法，其特征在于，所述高着火点改良剂为纳米级的SiO2、CaO、MgO、Na2SiO3中的任意一种或多种的混合物。5.根据权利要求1所述的高着火点颗粒活性炭的制备方法，其特征在于，所述的高着火点改良剂为CaO和MgO，其质量比为1:3；或为SiO2、CaO和MgO，其质量比为5:1:2。6.根据权利要求5所述的高着火点颗粒活性炭的制备方法，其特征在于，所述高着火点改良剂包括Na2SiO3时，则Na2SiO3质量占高着火点改良剂的10～30%。7.根据权利要求1所述的高着火点颗粒活性炭的制备方法，其特征在于，所述的木屑为杉木屑、松木屑、按木屑、竹屑中的一种或混合物。8.权利要求1~8任一所述的高着火点颗粒活性炭的制备方法制备的活性炭，其特征在于，活性炭的着火点可调控范围为300℃～不可燃，强度80～100%，亚兰值为100～300mg/g，焦糖脱色率60～120%。2CN106744948A说明书1/5页一种高着火点颗粒活性炭及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及高着火点颗粒活性炭制备方法，具体涉及添加高着火点改良剂制备高着火点颗粒活性炭的简便方法。背景技术[0002]随着我国社会经济的发展，废气排放的增多，大气污染逐年严重。特别是最近几年雾霾天气大范围持久性的发生，对大气保护提出了新的要求。挥发性有机物(VOCs)是导致雾霾天气的元凶之一，由VOCs经化学转化生成的颗粒物，是PM2.5的重要来源。VOCs不但能导致雾霾，而且大多数有毒，排放至大气中后，严重危害人类健康和区域生态环境安全活性炭是一种比表面积大，孔结构发达的炭质吸附材料，在国内外被大量用作VOCs回收工业的吸附剂。煤质颗粒活性炭着火点高，强度好，但是其孔径偏小，对有机溶剂的饱和吸附量较低，在工业用应用受到限制。木质颗粒活性炭具有中大孔发达，有机溶剂饱和吸附容量大的特点，广泛应用于工业有机溶剂吸附回收。但是，木质活性炭由于其原料的特征，常规活化后其着火点较低。因有机溶剂吸附放热，工业应用中可能出现过热燃烧，引发着火事故。同时，常规配方成型的木质颗粒活性炭强度不够大，在吸附塔内容易被压碎，导致气阻升高，每年需补充较多的新炭，增加了使用成本。因此，高着火点高强度颗粒活性炭的制备技术是当前先进活性炭材料的研究热点。[0003]目前，对于提高活性炭着火点的研究较少，一般以高温重整为主，尚未见添加纳米无机耐火材料提高颗粒活性炭着火点和强度的研究报道。高温重整所需温度高(1000℃以上)，故能耗高。同时，在