一种利用生物半焦制备碳分子筛的方法.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CN112142047A(43)申请公布日2020.12.29(21)申请号202011008164.0(22)申请日2020.09.23(71)申请人山东奥淼科技发展有限公司地址250000山东省济南市自由贸易试验区济南片区舜风路101号齐鲁文化创意基地15号楼103-3(72)发明人周忠新李丰盛(74)专利代理机构济南泉城专利商标事务所37218代理人张冉冉(51)Int.Cl.C01B32/306(2017.01)C01B32/336(2017.01)C01B32/354(2017.01)C01B32/318(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种利用生物半焦制备碳分子筛的方法(57)摘要本发明公开了一种利用生物半焦制备碳分子筛的方法首先将生物半焦、胶黏剂、造孔剂、水按照比例在混捏机中混捏均匀，在挤条机中挤条成型，自然风干后，进行断条整粒至直径为2～4mm颗粒，然后将成型颗粒放入炭化炉内，500～750℃，恒温30～100min，使有机质挥发和炭化，然后向炭化炉内通入水蒸气进行活化，使封闭或堵塞的微孔得到清理，然后将活化颗粒与生物质热解液进行等体积常温浸渍，浸渍时间为6～12小时，将浸渍好的颗粒放入马弗炉内750～850℃，恒温30～60min，对颗粒的微孔进行优化，最终降温后，即得碳分子筛。本发明原料生物半焦来源广泛、价格低廉，采用生物质热解液进行碳沉积，制备过程简单，制备的碳分子筛比表面积大，孔径均匀、范围窄，微孔体积高，具有较高的渗透性和选择性。CN112142047ACN112142047A权利要求书1/1页1.一种利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）成型：将生物半焦、胶黏剂、造孔剂、水按照比例在混捏机中混捏均匀，在挤条机中挤条成型，自然风干后，进行断条整粒至直径为2～4mm颗粒；（2）炭化：将成型颗粒放入炭化炉内，在惰性气体保护下以2～5℃/min的升温速率升温至500～750℃，恒温30～100min，使有机质挥发和炭化；（3）活化：向炭化炉内通入水蒸气进行活化，水蒸气通入量与生物半焦质量比为（1～5）：1，活化时间30～60min，使封闭或堵塞的微孔得到清理；（4）优化孔径：将活化颗粒与生物质热解液进行等体积常温浸渍，浸渍时间为6～12小时，将浸渍颗粒放入马弗炉内，在惰性气体保护下以4～10℃/min的升温速率升温至750～850℃，恒温30～60min，对颗粒的微孔进行优化；（5）降温：马弗炉降温后，即得碳分子筛。2.根据权利要求1所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述生物半焦、胶黏剂、造孔剂、水和生物质热解的用量比例为按重量份数计，生物半焦30～70份，胶黏剂5～20份，造孔剂5～20份，水3～15份，生物质热解液20～70份。3.根据权利要求1所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述将生物半焦、胶黏剂、造孔剂、水和生物质热解的用量比例为按重量份数计生物半焦55份，胶黏剂12份，造孔剂12份，水6份，生物质热解液15份。4.根据权利要求3所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述步骤（2）炭化的具体条件为，在惰性气体保护下以5℃/min的升温速率升温至720℃，恒温40min。5.根据权利要求3所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述步骤（3）活化为的具体条件为以5℃/min的升温速率升温至720℃，恒温40min。6.根据权利要求3所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述步骤（4）优化孔径的具体条件为体积常温浸渍12小时，将浸渍好的颗粒放入马弗炉内，在惰性气体保护下以8℃/min的升温速率升温至750℃，恒温50min。7.根据权利要求3所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述颗粒的直径为2mm。8.根据权利要求1至6任意一项所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述生物半焦粒径＜120目。9.根据权利要求1至6任意一项所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述胶黏剂是淀粉、聚乙烯醇、酚醛树脂的一种或者几种任意比例的组合。10.根据权利要求1至6任意一项所述的利用生物半焦制备碳分子筛的方法，其特征在于：所述造孔剂是甲基纤维素、羟甲基纤维素、田菁粉、聚环氧乙烷的一种或者几种任意比例的组合。2CN112142047A说明书1/4页一种利用生物半焦制备碳分子筛的方法技术领域[0001]本发明涉及碳分子筛制备技术领域，特别涉及一种利用生物半焦制备碳分子筛的方法。背景技术[0002]碳分子筛是一种新型的吸附剂，属于多孔碳，主要用于多种混合气体的分离。碳分子筛主要的构成是结晶炭