活性炭的制备方法及其设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103395783A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103395783103395783A(43)申请公布日2013.11.20(21)申请号201310320883.X(22)申请日2013.07.26(71)申请人武汉钢铁（集团）公司地址430080湖北省武汉市武昌友谊大道999号A座15层（武钢科技创新部）(72)发明人张垒王丽娜刘璞付本全刘尚超段爱民张楠薛改凤刘霞王凯军(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人胡镇西(51)Int.Cl.C01B31/12(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称活性炭的制备方法及其设备(57)摘要本发明公开了一种活性炭的制备方法及其设备，该方法包括步骤：1）将焦炭或兰炭磨细筛分成35～100目的粉末后干燥；2）将粉末放入6～10mol/L的KOH溶液中沸煮1～2小时，冷却后干燥；3）将KOH粉末与经KOH溶液处理的焦炭或兰炭以质量比0.5：1～6：1混合，然后将混合粉末在氮气中微波加热活化，微波频率为2.0～3.0GHZ，活化时间为20～60min；4）将活化后的粉末用酸液或水冲洗至中性后干燥。该设备包括反应器，反应器置于微波炉中，其底端设有氮气入口和多孔支撑体，多孔支撑体位于氮气入口的上方，氮气入口与氮气瓶连接，反应器的顶端连有排气管，排气管从微波炉的顶部伸出。本发明利用低价值的焦炭和兰炭制备出吸附性能优良的活性炭，高效节能，提高了收益。CN103395783ACN1039578ACN103395783A权利要求书1/1页1.一种活性炭的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）将焦炭或兰炭磨细筛分成粒径为35～100目的粉末后进行干燥；2）将焦炭或兰炭粉末放入煮沸后的6～10mol/L的KOH溶液中沸煮1～2小时，取出冷却后进行干燥；3）将活化剂KOH粉末与经过KOH溶液处理的焦炭或兰炭粉末以质量比例0.5：1～6：1混合，然后将混合粉末在氮气氛围中进行微波加热活化，微波频率为2.0～3.0GHz，活化时间为15～60min；4）将活化后的粉末用酸液或水将其冲洗至中性后恒温干燥，即可制得活性炭。2.根据权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，用酸液冲洗前，先将活化后的粉末在氮气氛围中冷却至室温。3.根据权利要求1或2所述的活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，活化时间为20～40min。4.根据权利要求1或2所述的活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤4）中，酸液为稀盐酸，干燥温度为80～100℃，干燥时间为8～15h。5.根据权利要求1或2所述的活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，干燥温度为100～120℃。6.根据权利要求1或2所述的活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，干燥温度为100～120℃。7.一种为实现权利要求1所述方法而设计的活性炭的制备设备，包括反应器（1），其特征在于：所述反应器（1）置于微波炉（2）的炉腔中，所述反应器（1）的底端设有氮气入口（3）和多孔支撑体（4），所述多孔支撑体（4）位于所述氮气入口（3）的上方，所述氮气入口（3）与氮气瓶（5）的出气口连接，所述反应器（1）的顶端连有排气管（6），所述排气管（6）从所述微波炉（2）的顶部伸出。8.根据权利要求7所述的活性炭的制备设备，其特征在于：所述微波炉（2）为可调式工业微波炉。9.根据权利要求7或8所述的活性炭的制备设备，其特征在于：所述微波炉（2）的上方设有废气收集装置（7）。2CN103395783A说明书1/4页活性炭的制备方法及其设备技术领域[0001]本发明涉及活性炭制备技术，具体地指一种活性炭的制备方法及其设备。背景技术[0002]传统活性炭一般是利用木炭、竹炭、各种果壳，及优质煤等作为原料，并通过物理和化学方法对原料进行破碎、筛分、活化、漂洗，及烘干等一系列工序加工而成。活性炭具有孔比表面积大、热稳定性好，耐酸碱性等优点，是一种性能优良的吸附剂。而且由于活性炭具有物理吸附和化学吸附双重吸附特性，可以选择性地吸附气相或液相中的一些组分，达到脱色精制、除臭和净化等目的，可广泛应用于废水处理、废气净化及催化剂载体等方面。[0003]传统活性炭的制备工艺大体包括两个阶段：炭化阶段和活化阶段，活化包括物理活化和化学活化，其中，炭化温度在800℃左右，物理活化温度在1000℃左右，化学活化温度在400～900℃。传统活性炭的制备工艺存在以下不足或有待改善之处：1）活化时间长，化学活化时间在2h以上，不利于节能减耗；2）制备工艺效率不高，活性炭收率有待提高；3）活性炭碘值偏低，吸附性能有待提高。发明内容[