煤质柱状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CN113800513A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202010528247.6(22)申请日2020.06.11(71)申请人大同中车煤化有限公司地址037300山西省大同市云州区杜庄乡常家堡村(72)发明人王楠朱萍焦金明(74)专利代理机构北京律智知识产权代理有限公司11438代理人孙宝海阚梓瑄(51)Int.Cl.C01B32/318(2017.01)C01B32/33(2017.01)C01B32/336(2017.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称煤质柱状活性炭及其制备方法(57)摘要本发明提出一种煤质柱状活性炭及其制备方法。煤质柱状活性炭的制备方法包含以下步骤：破碎和磨粉，提供大同弱粘煤和山东肥煤，分别破碎、磨粉为煤粉；混合挤压成型，将大同弱粘煤煤粉与山东肥煤煤粉置入捏合机中并加入成型粘结剂，于室温条件下搅拌混合、挤压成型而形成炭条；炭化，将炭条置入炭化装置进行炭化，由室温加热至600℃并停留0.5h～1h，形成活性炭粗品炭料；活化，将活性炭粗品炭料置入活化炉进行活化，活化温度为910℃～930℃并停留2h～3h，形成煤质柱状活性炭。本发明所选用的原料来源丰富，无需对原料进行脱灰等预处理，无需加入添加剂和化学催化剂而不会对制备设备造成腐蚀和环境污染。本发明制备工艺路线简单，成本低廉，易于大规模生产。CN113800513ACN113800513A权利要求书1/1页1.一种煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：破碎和磨粉，提供大同弱粘煤和山东肥煤，分别破碎、磨粉为煤粉；混合挤压成型，将大同弱粘煤煤粉与山东肥煤煤粉按3.5:1～4.5:1的质量比混合并加入成型粘结剂，将混合后的物料于室温条件下搅拌混合、挤压成型而形成炭条；炭化，将所述炭条置入炭化装置进行炭化，由室温加热至600℃并停留0.5h～1h，形成活性炭粗品炭料；以及活化，将所述活性炭粗品炭料置入活化炉进行活化，活化温度为910℃～930℃并停留2h～3h，形成煤质柱状活性炭。2.根据权利要求1所述的煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，所述大同弱粘煤的灰分小于或等于3％；和/或，所述山东肥煤的灰分小于2％。3.根据权利要求1所述的煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，所述山东肥煤的挥发分为35％～45％。4.根据权利要求1所述的煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，所述大同弱粘煤煤粉的细度为200目通过率80％；和/或，所述山东肥煤煤粉的细度为200目通过率80％。5.根据权利要求1所述的煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，所述成型粘结剂包含高分子冷态粘结剂和煤焦油。6.根据权利要求5所述的煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，所述成型粘结剂包含的所述高分子冷态粘结剂与所述煤焦油的质量比为5.5:1～6.5:1。7.根据权利要求1所述的煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，在混合挤压成型步骤中，所述大同弱粘煤煤粉和所述山东肥煤煤粉的混合物与所述成型粘结剂的质量比为100:38～100:36。8.根据权利要求1所述的煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，在活化步骤中，是利用所述活化炉采用物理活化法对所述活性炭粗品炭料进行活化。9.根据权利要求8所述的煤质柱状活性炭的制备方法，其特征在于，该物理活化法所使用的活化剂为去离子水；和/或，该物理活化法所使用的活化剂的用量为1.2ml/(100g·min)。10.一种煤质柱状活性炭，其特征在于，所述煤质柱状活性炭采用权利要求1～9任一项所述的煤质柱状活性炭的制备方法制成。2CN113800513A说明书1/7页煤质柱状活性炭及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及活性炭生产技术领域，尤其涉及一种煤质柱状活性炭及其制备方法。背景技术[0002]活性炭拥有稳定的化学性质，耐酸、耐碱，并具有很好的强度，能经受水浸、高温和高压作用，而且使用失效后可以再生重复利用，是应用广泛的碳质吸附材料。其结构中存在的中孔孔道(2nm～50nm)不但能够吸附一些大分子物质，还可作为连接微孔和大孔的桥梁，使颗粒物、微生物、大分子有机物及部分溶解性物质变成可超滤去除的物质。但目前我国活性炭材料，特别是煤质活性炭，中孔不够丰富，孔容积很难达到0.5mL/g以上，中孔率一般不超过30％，仅适合对小分子物质的吸附，这一缺点直接限制了活性炭对染料、维生素等有机大分子的吸附。[0003]近年来，有关制备中孔活性炭的中文专利所提及的制备方法存在着一定不足之处：如CN102040218A和CN101618871A是利用氯化锌为活化剂生产中孔活性炭，但氯化锌使用过程中具有一定的腐蚀性和挥发性，会对生产设备造成腐蚀并污染环境；而CN