[其他]利用新型碳質原料制備活性炭的方法

無效

• 申請號: 87103293
• 申請日: 1987-05-01
• 公開（公告）號: CN87103293A
• 公開（公告）日: 1988-11-16
• 發明（設計）人: 李中伏;蔡發昌;李金寶;李會增
• 申請（專利權）人: 河南省長葛縣八七活性炭廠
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08
• 代理公司: 河南省專利代理中心
• 代理人: 舒萬淑

本發明涉及一種用氣態活化劑制備活性炭的方法，特別是一種采用工業廢渣作碳質原料制備活性炭的方法。

目前用氣態活化劑制備活性炭的方法，通常采用木材、煤炭、果殼等作碳質原料，用蒸汽、燃燒氣或它們的混合氣體作為活化介質，經混捏、造粒、干燥、炭化、活化、凈化等主要常規工序。炭化及活化階段一般要在460-600℃溫度條件下活化24-72小時。例如以木材或木材廢料作碳質原料制備活性炭，由于活化需24-48小時，因而制造工藝中周期長，能耗大，產品得率低，再加上原料缺且價格高，使其生產和使用都受到了一定限制。如采用煙煤、長煙煤或褐煤等作為碳質原料，需加煤焦油，煤瀝青、石油瀝青粘合劑進行混捏，造粒。以上粘合劑貨源短缺，價格昂貴，同時活化周期長達72小時，能耗高，產率低，生產成本相應提高，使生產規模受到一定限制。

工業生產糠醛的糠醛廢渣，含大量H₂SO₄和SO^-2₄離子。如果將糠醛廢渣作燃料，要放出大量SO₂氣體，腐蝕鍋爐、管道;用作有機肥料施入土壤中，糠醛廢渣中的大量H₂SO₄會破壞土壤;同樣也不能作飼料。加之糠醛廢渣比重小，數量大，占地面積多，所以堆集如山的糠醛廢渣是目前一種嚴重影響環境的工業廢料。

本發明的目的是選用對環境有污染影響而各種條件又適合制備活性炭的廉價工業廢料作原料來代替大量的木材、煤炭、煤焦油、煤瀝青、石油瀝青等緊缺原料制備多規格多性能的活性炭產品。開發提供生產活性炭新型碳質原材料，降低活性碳成本，擴大活性炭使用市場，減少污染而治理污染。

該制備方法采用碳質原料，經混捏、造粒、干燥、炭化、活化、凈化等本技術領域主要常規工序，并采用本領域常用設備制備活性炭。與現有技術不同之點在于本發明采用生產糠醛的糠醛廢渣作為碳質原料，造粒后可采用自然風干或50-200℃下干燥2-8小時，再進行炭化，活化。由于糠醛廢渣本身多種有機質在最佳炭化溫度條件下分解和SO^-2₄離子在活化階段共同起到的催化造孔作用，使產品在制備過程中比起采用其它碳質原料更易活化，因而使產品得率提高，能耗大幅度降低。炭化條件為在300-550℃下炭件0.5-2小時，最佳條件為380-400℃下炭化40分鐘，再在800-1000℃下用水蒸汽或高溫煙道氣與水蒸汽的混合氣體活化2-16小時，最佳條件為950-1000℃下用同種活化氣體活化2-4小時。最后經凈化、干燥，必要時粉碎至各種目數包裝。

糠醛廢渣來源廣，數量大，該制備方法不僅可以除掉大量糠醛廢渣減少環境污染和占地面積，同時因糠醛廢渣價格十分便宜，經濟效益十分顯著。如按我國年計劃產糠醛7萬噸計，每年可排出182萬噸濕基糠醛廢渣?；钚蕴康漠a率平均是濕基糠醛廢渣的11.72%，每年排出的糠醛廢渣可制備活性炭21.33萬噸，按國內市場活性炭平均售價4200元/噸計，每年所排出的糠醛廢渣就可獲益8.959億元，經濟效益十分可觀。按我國目前年需用各種活性炭5萬噸計，除滿足我國市場需用外，還可出口16.33萬噸。如果用木材作為碳質原料，每噸活性炭平均用木材8-9噸，用糠醛廢渣作為碳質原料，每年還可節約木材191.98萬噸。同時從前面數據可看出，采用糠醛廢渣作為碳質原料，炭化和活化的時間及炭化的溫度都有所縮短和降低，而因能耗降低，生產周期縮短，加上產品得率的提高，生產成本大大降低，其經濟效益比用其它碳質原料可提高1-1.5倍。采用本制備活性炭的方法，不需任何粘合劑，顆粒強度是利用糠醛廢渣本身多種有機質在最佳炭化溫度下分解收縮和炭的結晶形成骨架而形成。因而本發明不僅可節約大量木材、煤炭，還可節約大量的煤焦油、煤瀝青、石油瀝青等化學工業和其它工業的緊缺原料。采用本發明還可在不同炭化、活化工藝條件下，制成各種不同孔徑的多種性能的優良活性炭產品，產品比表面積可控制在600-1000m²/g，亞甲基蘭吸附值在180-260mg/g，對食品、化工等工業是一種優良的吸附劑和脫色劑，尤適用于飲用水和氣體凈化及污水處理，還可用作催化劑載體等。

下面是本發明的二實施例。

例1：采用某糠醛化工廠含50%水份的濕基糠醛廢渣4400克經除雜質后進行混捏，在螺旋擠壓機中造粒為φ3.5mm，L10-20mm的圓柱狀顆粒，自然風干6小時，380-400℃溫度范圍內恒溫炭化40分鐘，900℃時用水蒸汽活化2小時，得到545.6克以下圓柱狀顆粒活性炭產品：