[其他]由煤制造顆粒狀活性炭的方法

無效

• 申請號: 87100558
• 申請日: 1987-01-24
• 公開（公告）號: CN87100558A
• 公開（公告）日: 1988-08-03
• 發明（設計）人: 錢祖凡
• 申請（專利權）人: 寧夏回族自治區化工研究所
• 主分類號: C01B31/10
• 分類號: C01B31/10
• 代理公司: 寧夏發明專利服務中心
• 代理人: 成義生

本發明涉及一種由煤制造高強度、高比表面積粒狀活性炭特別是醋酸乙烯載體炭的方法。

目前用于沸騰床醋酸乙烯合成的載體活性炭及其它要求強度和比表面積均高的粒狀活性炭，是由椰殼等堅硬木質原料生產。該方法的缺陷是：①我國椰殼資源短缺，遠不能滿足生產的需要，每年尚需從國外大量進口;②從椰殼原料只能生產無定型粒狀炭;③椰殼原料價格較貴，致使產品價格較高。

我國太原新華化工廠等單位以煤為主要原料經磨粉、拌和成型、炭化、活化生產粒狀活性炭，但其強度、比表面積均不夠高，灰分含量比椰殼炭高得多，不能作為椰殼活性炭的代用品。

中國專利85????1????02191號提出了一種制造微球型活性炭的方法，它是以煤粉為原料，經造粒、烘干、炭化、活化制備微球型活性炭。其目的也是為了在某些用途上代替椰殼炭。該方法的成球技術難度高，向生產過渡比較困難。

本發明的目的是以豐富的無煙煤為主要原料，采用易于工業化的工藝方法生產無定型或園柱型顆粒活性炭，以用作醋酸乙烯沸騰床合成用的催化劑載體或用于其它對強度要求較高的吸附、催化等用途，以便部分代替椰殼生產的活性炭。

本發明制造顆粒狀活性炭方法的主要原料是灰分含量在5.5%以下（最好在4%以下）的精選無煙煤。無煙煤的灰成份中C_aO、M_gO、N_a2O、Fe₂O₃的含量之和要大于50%（最好大于55%）。先將精選煤磨成粉，要求達到200目，將煤焦油和瀝青按比例配成粘合劑后加熱到120℃，以驅除低沸點雜質。接著將煤粉與粘合劑拌和。煤粉與粘合劑的比例根據情況選定，一般每10份重量煤粉應加4.5-8份粘合劑，拌和料中瀝青質含量為3.6-5.2份。拌料中加入適量熱水調節拌和料的軟硬度，以便于成型加工。物料擠壓成型后進行烤硬處理，使物料在1-4小時緩慢升溫至200-440℃，將焦油中的低溫餾分驅除并使瀝青質氧化變硬，以消除試料間發生粘結的可能性。烤硬后的物料加入轉爐進行炭化處理，炭化終溫要求450-600℃。如烤硬溫度達到340-420℃，且活化采用斯列普爐或其它有預熱、炭化段的活化爐則炭化步驟可以省去。炭化（或深度烤硬）后的物料經酸洗至含鐵量低于0.2%后再用水洗至PH值在6.5-7之間。炭料經檢驗合格后出料、烘干至含水為5-10%，進行活化。若活化爐不是斯列普爐，則要求料層溫度不得低于820℃，活化氣中含氧不得超過2.5%（最好不超過1%）。

本發明的顆粒狀活性炭的制造方法以煤炭資源為原料，不僅原料易得，而且降低了生產成本。本方法生產每噸載體炭的全部生產成本不足5000元，而用椰殼制載體炭僅椰殼原炭的成本即為7500元-8000元/噸。本發明的工藝方法易于實現工業化生產，制得的顆粒狀活性炭具有較高的比表面積和較高的耐磨強度，在用于載體或催化劑用途以及吸附方面具有較好的性能。由本工藝方法制得的醋酸乙烯載體炭配成的合成觸媒催化活性高于我國赤峰產椰殼載體炭，因此可用作椰殼制載體炭的代用品。

下面兩個實施例可以進一步說明本發明。

實施例1：

用寧夏汝箕溝精選煤，灰分含量3.8%，磨成98%通過200目的煤粉。將煤焦油（本身瀝青質含量56%）和煤瀝青按10∶9.5的重量比混合，并加熱到120℃有配制成粘合劑。取100公斤煤粉加63公斤粘合劑及13公斤水混合并擠壓成條狀，拌和料中瀝青質含量為49公斤。所得條料拌上少量煤粉（防粘）在轉爐中烤硬，最高處溫度為200-250℃，爐內停留60-70分鐘。接著進行炭化，最高處溫度為500℃，炭化料用3%的鹽酸洗兩次，然后放出酸液，用水反復洗滌至炭料PH值達6.5-7，分析炭料含鐵量低于0.1%即可。該濕料烘干至含水8-10%，投入斯列普爐進行活化，活化溫度860-900℃。活化后的園柱狀活性炭即可作為成品;若需生產小顆粒無定型的沸騰床載體炭，上述活性炭進行破碎、篩分及酸、水洗、烘干處理即可。

所得活性炭性能如下：

比表面積 1070米²/克

總孔容積 0.601厘米³/克

醋酸吸附量????444毫克/克

醋酸鋅吸附量????166毫克/克（7.85克/100毫升）

耐磨強度????81.7%

充填比重????0.473克/毫升

灰分????2.32%

合成空間時間收率（STY）1.438公斤/升·日（醋酸乙烯合成）

PH值：7.5

碘吸附率：933毫克/克