CN111517324A - 一种制备活性炭的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备活性炭的方法,包括以下步骤:a.将原料煤破碎磨粉,并与含有金属氧化物的粉状混合物均匀混合形成原料,再与粘结剂混合搅拌得到捏合物料;b.对所述捏合物料压制形成条状物料,再经过造粒得到炭条;c.对所述炭条干馏处理得到炭化料;d.对所述炭化料活化处理得到活性炭。本发明将电石净化除尘灰作为原料参与到制作活性炭的工艺中,可以高效地制备出高指标的活性炭。

Description

一种制备活性炭的方法
技术领域
本发明涉及活性炭制备领域,尤其涉及一种制备活性炭的方法。
背景技术
电石净化除尘灰主要是工业生产中产生的粒度极细(60%以上为粒度小于5μm颗粒)粉尘,含有大量金属氧化物。目前我国电石净化除尘灰年排放量非常大,因颗粒微小又含有金属元素,作为固废,如果处置不当其产生的粉尘会对厂区及周边环境产生严重污染,危害人体健康。
国内对电石净化除尘灰的研究大部分将其粒化后作为原料重回炉,或作为水泥的加入料、填料,但其影响产品指标,使用率很小,不能够大量的消耗利用。因此,需要研究能够合理利用电石净化除尘灰的技术,实现这类固废的资源化开发、规模化利用,并节能环保和循环经济利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种活性炭成品指标更好的制备活性炭的方法,并开发规模化利用工业废料电石净化除尘的新技术。
为实现上述目的,本发明提供一种制备活性炭的方法,包括以下步骤:
a.将原料煤破碎磨粉,并与含有金属氧化物的粉状混合物均匀混合形成原料,再与粘结剂混合搅拌得到捏合物料;
b.对所述捏合物料压制形成条状物料,再经过造粒得到炭条;
c.对所述炭条干馏处理得到炭化料;
d.对所述炭化料活化处理得到活性炭。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述粉状混合物还含有碳类物质;所述碳类物质为有机碳类物质。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述粉状混合物中含有的金属氧化物包括:氧化钙、氧化镁、三氧化二铁中至少一种。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述粉状混合物为电石净化除尘灰。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述粉状混合物用量为所述原料的1wt%-10wt%。
根据本发明的一个方面,所述粉状混合物用量为所述原料的1wt%-4wt%。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述原料煤包括弱粘煤、焦煤和兰炭。
根据本发明的一个方面,所述弱粘煤用量为所述原料的8wt%-10wt%,焦煤用量为所述原料的25wt%-30wt%,兰炭用量为所述原料的50wt%-60wt%。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述弱粘煤、焦煤和兰炭经过破碎磨粉后的细度与所述粉状混合物的细度满足在325目泰勒标准筛上过筛率大于90%。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述粘结剂为煤焦油,其用量为所述原料的15wt%-35wt%。
根据本发明的一个方面,所述粘结剂的用量为所述原料的25wt%-30wt%。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,使所述原料温度达50-60℃,然后加入温度为70-80℃的煤焦油进行捏合搅拌10min。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(b)中,压制所述捏合物料的压力为5-25MPa,所述条状物料的直径为7-12mm,所述炭条的长度为0.5-1.5cm。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(c)中,所述炭条匀速经过温度逐渐增高的温度区进行炭化,所述温度区分为两个温度段,所述炭条经过这两个温度段的时间比为1:1、2:1或3:1。
根据本发明的一个方面,划分所述温度段的端点温度分别为350-400℃、500-550℃以及650-750℃;
所述炭条的移动速度为0.3-0.8m/min,炭化时间共为30-40min。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(d)中,所述炭化料在温度为850-950℃的活化炉中与水蒸汽发生活化反应,得到所述活性炭。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述原料煤包括弱粘煤、焦煤、兰炭或无烟煤之一或两种以上混合物。
根据本发明的一个方面,在所述步骤(a)中,所述粘结剂为沥青与有机高分子聚合物的混合物。
根据本发明的一个方面,所述有机高分子聚合物的用量为所述原料和沥青混合物的2wt%-8wt%。
根据本发明的一个方面,所述沥青的用量为所述原料的0wt%-30wt%。
根据本发明的一个方面,所述沥青的用量为所述原料的10wt%-15wt%。
根据本发明的一个方面,所述有机高分子聚合物为瓜尔胶、黄原胶、淀粉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或脲醛树脂之一或两种以上混合物。
根据本发明的一个方案,将工业废料电石净化除尘灰作为原料加入到制备活性炭的工艺中。原料煤包括弱粘煤、焦煤和兰炭。其中弱粘煤用量为8wt%-10wt%,焦煤用量为25wt%-30wt%,兰炭用量为50wt%-60wt%。在这一组用量范围内,弱粘煤挥发份较高且碳含量低,可适当增加活性炭中大孔含量。而焦煤高温析出胶黏质,在此用量下可以不堵塞孔隙的基础上增加活性炭产品的耐磨和耐压强度。兰炭的碳含量较高,因此这一用量可以增加活性炭的固定碳含量,适当增加耐磨强度,提高堆积比重指标。电石净化除尘灰中金属氧化物能在活性炭制备过程中与水蒸汽反应生成碱类物质,碱类物质作为催化剂可加快碳颗粒的活化反应速度,缩短活化阶段的时间,能促进活性炭孔隙的形成并增加活性炭孔隙数量。而金属离子还能增加活性炭表面官能团,从而增加活性炭的脱硫脱硝指标。电石净化除尘灰用量为1wt%-10wt%,在这一用量下可以保证活性炭灰分不超标的基础上最大程度的提高活性炭活化速度。但为了保证提高活性炭的强度,电石净化除尘灰的用量最好是1wt%-4wt%。
根据本发明的一个方案,用于将捏合物料压制成条的压力为5-25MPa。这一压力范围下可以使碳粒更紧密,提高成型条状物料强度,而且更易压出条状物料。
根据本发明的一个方案,炭化时,炭条在炭化炉炉体内从一端匀速移动到另一端,炉体内的温度区温度逐渐增高。且温度区分为两个温度段,形成这两个温度段的三个温度端点分别为350-400℃、500-550℃以及650-750℃。这样每一个温度提前设定好,无需人为控制升温,炭条只需依次匀速经过不同温度即可,从而使得每个温度的炭化时间都能得到精确控制。并且每一个温度点的挥发份从低到高依次挥发出来,留下碳基骨架,炭条中挥发份原来的位置会产生孔隙。这样相较于使用单一的炭化温度,不会由于低挥发点的挥发份挥发太猛烈造成活性炭表面出现裂纹,从而影响强度和外观。
根据本发明的一个方案,炭化料在温度为850-950℃的活化炉中活化。这一温度范围可以提供较高的热量,进一步提高活化反应与造孔的速度,并且耗能最少。
附图说明
图1示出了根据本发明的一种实施方式制备活性炭的方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述,实施方式不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。
本发明为了解决电石净化除尘灰的规模化资源利用的问题,将电石净化除尘灰作为原料之一加入到制备活性炭的工序中。电石净化除尘灰为电石厂的工业废料,其粒度极细,且本身含有大量的金属氧化物,直接排放会严重污染周围环境。但是,本发明中研究发现,这些金属氧化物能在活性炭制备过程中与水蒸汽反应生成碱类物质,碱类物质作为催化剂可加快碳颗粒的活化反应速度,缩短活化阶段的时间,能促进活性炭孔隙的形成并可增加孔隙数量。另外,这些金属氧化物包括大量的氧化钙、氧化镁及微量三氧化二铁,在850-950℃高温下还可以产生游离态的金属离子,而金属离子不但可以作为催化剂加快活化速度,而且可以增加活性炭的官能团的数量,从而提高活性炭对氮氧化合物(主要为一氧化氮和二氧化氮)的脱除率。除上述以外,电石净化除尘灰还可包括大量有机碳类物质,在根据本发明的方法中,这些碳类物质中的有机碳也可参与活性炭的骨架构建,从而提高活性炭的强度与堆积比重指标。由此,加入电石净化除尘灰可以显著加快活化反应速度、并能改善活性炭的品质。为实现本发明的目的,除了电石厂的废料电石净化除尘灰以外,其他含有大量金属氧化物、碳类物质的粉状或者经过磨粉后的大颗粒的工业废料也可作为原料参与到制备活性炭的工艺中。这样,既能使其中的金属氧化物如上述催化活化反应,加快活化速度,又能实现固废利用的效果。而这些废料中的有机碳类物质还能提高活性炭的强度。
本发明制备活性炭的方法的原料煤可以为弱粘煤、焦煤、兰炭或无烟煤中的任意一种或几种混合物。但本实施方式中的原料煤为弱粘煤、焦煤和兰炭的混合物,这些原料颗粒较大,因此需要破碎磨粉。而小粒度的电石净化除尘灰则不需要磨粉。电石净化除尘灰与磨粉后的弱粘煤、焦煤和兰炭的细度应满足325目泰勒标准筛上过筛率大于90%。这样的细度在煤粉经高压成型后,碳颗粒间能够更紧密连接,分子范德华力更大,得到的炭条强度更高。磨粉后的原料煤和电石净化除尘灰混合均匀后形成原料,再与粘结剂搅拌后得到捏合物料。
参照图1示出的本发明制备活性炭的方法的流程图,首先应将各原料混合。在本发明的第一种实施方式中,弱粘煤含量为原料的9.9wt%、焦煤含量为原料的29.7wt%、兰炭含量为原料的59.4wt%、电石净化除尘灰含量为原料的1wt%。这一含量弱粘煤挥发份较高且碳含量低,可适当增加活性炭中大孔含量。而焦煤高温析出胶黏质,在此用量下可以不堵塞孔隙的基础上增加活性炭产品的耐磨和耐压强度。兰炭的碳含量较高,因此这一用量可以增加活性炭的固定碳含量,适当增加耐磨强度,提高堆积比重指标。粘结剂为煤焦油。
混合时,将各原料按质量由大到小置入捏合设备,捏合设备进行加热并搅拌,定温为80℃,搅拌时间定为30min,这样制备的原料混合最均匀。当原料温度达50-60℃时,将煤焦油加入捏合设备中继续捏合搅拌10min。煤焦油在放入设备之前,需加热至70-80℃,这样可使煤焦油与原料充分混合。捏合搅拌完成后,得到捏合物料。本发明中,煤焦油的用量为原料的15wt%-35wt%,最好为25wt%-30wt%。
然后需要将捏合物料置入四柱液压机的压料槽中进行压制,得到长度较长的料条(即条状物料),然后经过造粒得到长度较短的炭条,造粒后直径不变。在本实施方式中,炭条直径为7.8mm,长度为0.5-1.5cm,成型压力为2000N,压制压力为20MPa。
上一步骤得到的炭条需进行高温干馏处理得到炭化料。因此该阶段也称为炭化阶段,炭化过程在炭化炉中完成。由于炭条含有的挥发份挥发点不同,若只采用挥发点最高的温度进行炭化,会使得低挥发点的挥发份挥发过程过于猛烈,从而使得活性炭表面容易出现明显的裂纹。因此炭化时应采用多个从低至高的温度依次使不同挥发点的挥发份挥发出去。而传统的炭化工艺中,通常保持炭条位置不变,只是人工控制依次升温。这样的方式会有很大的人为误差,导致每个温度的炭化时间得不到精确控制。在本实施方式中,炭化炉炉长20米,炉体具有2-4°的坡度,炭化炉的内壁设有搅拌板,搅拌板贯穿炉头至炉尾。炭条从炭化炉一端进入,炉体旋转使得搅拌板可将炭条翻起一定高度再落下来,炭条在空中受重力会前进一小段距离随后落回炉体内壁上。而炉体的坡度基本已接近水平,因此已落在炉体内壁上的炭条并不会因为坡度而发生滑动,所以炭条完全是靠搅料板翻动前进,因此炭条的运动可视为匀速。由此,炭条从炭化炉一端(即最高点,炉尾)匀速移动至另一端(即最低点,炉头)。本发明中,炭化炉中的温度区从炉尾至炉头温度逐渐升高,整个炉体内的温度区由三个温度端点分为两个温度段。其中,第一个温度段(即低温段)和第二个温度段(即高温段)的时间比例为1:1、2:1或3:1,具体应根据实际需求确定。基于炭条匀速前进的前提下,可通过调整炭化炉低温段和高温段的区间长度比例来调整实现这一时间比例,例如低温段和高温段的长度比例为1:1、2:1或3:1(或者也可通过改变炉体的转速实现)。在本实施方式中,这三个温度端点分别为400℃、530℃和700℃,后经炭化炉出料仓出料得到炭化料,炭化时间一共为40min,而炭条的移动速度为0.5m/min。由于本发明的炭条匀速地经过整个温度区,可以保证炭条经过每个炭化温度的时间精确。挥发份挥发后只留下碳基骨架,挥发份原本的位置会产生孔隙。
随后需要对炭化料进行活化,该活化反应为物理活化。此反应阶段称为活化阶段,活化过程在活化炉中完成,活化介质为水蒸汽。本实施方式的具体活化过程为当炉体升温至800℃开始通入水蒸汽,这样可使炭化料活化时有水蒸汽氛围。当炉体升温至950℃时,活化炉恒温运转15min,这样可使炉温稳定在950±1℃。随后将炭化料送入活化炉进行活化反应,活化时间为15min,得到活性炭。制成的活性炭各项指标如下:耐磨强度98.10%,耐压强度40.3kgf,碘吸附值455mg/g,灰分12.29%。由此可见,本发明的制备活性炭的方法中利用电石净化除尘灰作为原料之一,使得活化时间几乎减为现有技术的一半,并且碘值也明显提升。
表1 为活性炭指标参数表,其示出了本发明第一种实施方式至第十种实施方式的各原料含量及对应的活性炭指标。
Figure BDA0002494141050000081
Figure BDA0002494141050000091
表1
上文以本发明的第一种实施方式为例,描述了根据本发明具体制备活性炭的过程。而第二种至第十种实施方式与第一种实施方式的区别仅在于各个原料的含量不同,因此不再赘述,仅以表格形式示出。从表1来看,电石净化除尘灰含量越多,制出的活性炭的碘值就越高,但活性炭的灰分也会越多,且耐磨强度和耐压强度也会下降,但表1中所制备的活性炭样品均达到GB/T30201-2013《脱硫脱硝用煤质颗粒活性炭》一级品指标要求。活性炭中含有的灰分合格范围最多不能超过20%。由此,利用本发明的制备方法来制备活性炭时,电石净化除尘灰最大含量为10wt%,但为了保证活性炭的使用性能,最好将电石净化除尘灰含量控制在1wt%-4wt%之间。
上述实施方式中,粘结剂为煤焦油。而本发明中,粘结剂还可以为沥青与有机高分子聚合物(具体可以为瓜尔胶、黄原胶、淀粉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、脲醛树脂或酚醛树脂之一或两种以上混合物)的混合物。其中,沥青含量是原料的0wt%-30wt%,最优占比为10wt%-15wt%。有机高分子聚合物的比例是原料和沥青混合物料的2wt%-8wt%。在一种实施方式中,原料各煤种含量:弱粘煤9.6wt%、焦煤28.8wt%、兰炭57.6wt%、电石除尘灰4wt%。沥青为原料质量的30wt%,其不参与混煤配比,有机高分子聚合物为原料和沥青混合物料质量的6wt%。
由以上粘结剂与原料进行活性炭制备,所得产品的指标见表2:
Figure BDA0002494141050000101
表2
由表2可知以沥青基与有机高分子聚合物作为粘结剂也可以制备活性炭。相比表1,即粘结剂为煤焦油的活性炭,耐磨强度有所降低但碘值升高,表2中所制备的活性炭样品均达到GB/T30201-2013《脱硫脱硝用煤质颗粒活性炭》一级品指标要求。以这种粘结剂参与制备活性炭可产生巨大的经济效益。以掺入电石除尘灰4%计算,每吨节省原料成本33.8元,若每年采购10万吨原料煤生产活性炭,则能节省原料成本338万元。
为验证本发明电石净化除尘灰的作用及效果,利用原料煤分别与电石净化除尘灰、粉煤灰混合制备活性炭,并对制备的活性炭性能进行了测试。
电石净化除尘灰、粉煤灰的组成,见表3。
Figure BDA0002494141050000111
表3
以下表4为利用原料煤(表1前三组)与粉煤灰制备出的活性炭指标数据,其中,表4中序号1、2、3中的原料煤组成分别对应于表1中的实施方式1、2和3中的原料煤,为了与加入电石净化除尘灰的所制备的活性炭作对比。
Figure BDA0002494141050000112
表4
比对表4与表1可知,原料煤配比相同,且电石净化除尘灰、粉煤灰添加比例相同条件下,电石净化除尘灰制备的活性炭指标碘值高、灰分低,其指标优于利用粉煤灰制备的活性炭,而且,随着粉煤灰的添加量增加,制备的活性炭的耐压强度降低明显,加入量大,制备出的活性炭品质下降严重,其中,表4中序号3制备的活性炭样品,无法达到GB/T30201-2013《脱硫脱硝用煤质颗粒活性炭》一级品指标要求。分析原因:一方面,电石净化除尘灰中金属氧化物含量高,具有催化造孔的作用;另一方面,电石净化除尘灰中烧失量大,表明其有机碳含量、挥发分高,有机碳参与活性炭的制备过程,利于活性炭炭化、活化造孔。
以下表5为利用原料煤(表1中前五组)与纯炭粉(新鲜活性炭磨成的粉末,挥发份量极少,不含有电石净化除尘灰中的金属氧化物)制备出的活性炭指标数据,此数据为了与加入电石净化除尘灰的活性炭作对比。
Figure BDA0002494141050000121
表5
由表5可知,加入纯炭粉的活性炭碘值有所提升,但比电石净化除尘灰同等加入量的活性炭碘值低,另外,随着纯炭粉加入量的增加,活性炭的耐磨强度明显下降表明产品品质下降明显,其中,纯炭粉加入量超过3wt%时,表5中所制备的活性炭样品无法达到GB/T30201-2013《脱硫脱硝用煤质颗粒活性炭》一级品指标要求。而加入电石净化除尘灰制备的活性炭品质依然能够达到一级品要求,说明电石净化除尘灰有增加孔隙,提高碘值的作用,效果更好。
由于本发明制备活性炭的方法中,利用了电石净化除尘灰,而其中含有的金属氧化物具备催化效果。因此以下表6为原料煤(表1中前五组)与三氧化二铁粉末制备出的活性炭指标数据,同样为与加入电石净化除尘灰制出的活性炭做对比。
Figure BDA0002494141050000131
表6
由表6可知,三氧化二铁有提高碘值的效果。电石净化除尘灰中含有三氧化二铁及其它金属氧化物,再结合加入电石净化除尘灰的活性炭碘值明显提高,说明电石净化除尘灰中含有的三氧化二铁及其它金属氧化物起到了明显催化作用,使得孔隙增加,碘值升高。
综上所述,本发明将工业废料电石净化除尘灰,不需要进行预处理,直接作为原料之一加入到活性炭制备工艺中,电石净化除尘灰中的金属氧化物与加入的水蒸汽反应生成的碱类物质可以催化活化反应,加快活化速度,缩短活化阶段的时间,而电石净化除尘灰中的有机碳可以增加活性炭的碳含量。金属氧化物在活化高温下生成的金属离子还能增加活性炭的官能团,提高活性炭对氮氧化合物的脱除率。因此利用工业废弃物电石净化除尘灰参与制备活性炭的成品指标较好,制备速度较快,成本也更低,实现了工业废弃物的资源化利用,电石净化除尘灰不需要进行预处理,工艺过程简单,制备出的颗粒活性炭性能满足国标GB/T30201-2013《脱硫脱硝用煤质颗粒活性炭》一级品,可用于脱硫脱硝。
以上所述仅为本发明的一个实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种制备活性炭的方法,包括以下步骤:
a.将原料煤破碎磨粉,并与含有金属氧化物的粉状混合物均匀混合形成原料,再与粘结剂混合搅拌得到捏合物料;
b.对所述捏合物料压制形成条状物料,再经过造粒得到炭条;
c.对所述炭条干馏处理得到炭化料;
d.对所述炭化料活化处理得到活性炭。
2.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述粉状混合物还含有碳类物质。
3.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述粉状混合物中含有的金属氧化物包括:氧化钙、氧化镁、三氧化二铁中至少一种。
4.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述粉状混合物为电石净化除尘灰。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述粉状混合物用量为所述原料的1wt%-10wt%。
6.根据权利要求5所述的制备活性炭的方法,其特征在于,所述粉状混合物用量为所述原料的1wt%-4wt%。
7.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述原料煤包括弱粘煤、焦煤和兰炭。
8.根据权利要求7所述的制备活性炭的方法,其特征在于,所述弱粘煤用量为所述原料的8wt%-10wt%,焦煤用量为所述原料的25wt%-30wt%,兰炭用量为所述原料的50wt%-60wt%。
9.根据权利要求7所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述弱粘煤、焦煤和兰炭经过破碎磨粉后的细度与所述粉状混合物的细度满足在325目泰勒标准筛上过筛率大于90%。
10.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述粘结剂为煤焦油,其用量为所述原料的15wt%-35wt%。
11.根据权利要求10所述的制备活性炭的方法,其特征在于,所述粘结剂的用量为所述原料的25wt%-30wt%。
12.根据权利要求10所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,使所述原料温度达50-60℃,然后加入温度为70-80℃的煤焦油进行捏合搅拌10min。
13.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(b)中,压制所述捏合物料的压力为5-25MPa,所述条状物料的直径为7-12mm,所述炭条的长度为0.5-1.5cm。
14.根据权利要求1或13所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(c)中,所述炭条匀速经过温度逐渐增高的温度区进行炭化,所述温度区分为两个温度段,所述炭条经过这两个温度段的时间比为1:1、2:1或3:1。
15.根据权利要求14所述的制备活性炭的方法,其特征在于,划分所述温度段的端点温度分别为350-400℃、500-550℃以及650-750℃;
所述炭条的移动速度为0.3-0.8m/min,炭化时间共为30-40min。
16.根据权利要求15所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(d)中,所述炭化料在温度为850-950℃的活化炉中与水蒸汽发生活化反应,得到所述活性炭。
17.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述原料煤包括弱粘煤、焦煤、兰炭或无烟煤之一或两种以上混合物。
18.根据权利要求1所述的制备活性炭的方法,其特征在于,在所述步骤(a)中,所述粘结剂为沥青与有机高分子聚合物的混合物。
19.根据权利要求18所述的制备活性炭的方法,其特征在于,所述有机高分子聚合物的用量为所述原料和沥青混合物的2wt%-8wt%。
20.根据权利要求19所述的制备活性炭的方法,其特征在于,所述沥青的用量为所述原料的0wt%-30wt%。
21.根据权利要求20所述的制备活性炭的方法,其特征在于,所述沥青的用量为所述原料的10wt%-15wt%。
22.根据权利要求18所述的制备活性炭的方法,其特征在于,所述有机高分子聚合物为瓜尔胶、黄原胶、淀粉、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠或脲醛树脂之一或两种以上混合物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113753893A (zh) * 2021-09-08 2021-12-07 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种烟气净化活性焦磨损废焦重制焦的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101195485A (zh) * 2007-12-14 2008-06-11 宁夏广华活性炭有限公司 一种竹质活性炭的制备方法
CN102674341A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 李钱胜 基于煤沥青粘结剂的柱状活性炭及其制备方法
CN109384228A (zh) * 2018-11-08 2019-02-26 辽宁科技大学 一种脱硫脱硝活性炭及其制备方法
CN110203927A (zh) * 2019-06-26 2019-09-06 鞍钢股份有限公司 一种以焦化废弃料为主要原料制备活性炭的方法
CN110961106A (zh) * 2019-11-28 2020-04-07 太原理工大学 一种利用废固资源制备的高性能低温脱硝催化剂及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101195485A (zh) * 2007-12-14 2008-06-11 宁夏广华活性炭有限公司 一种竹质活性炭的制备方法
CN102674341A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 李钱胜 基于煤沥青粘结剂的柱状活性炭及其制备方法
CN109384228A (zh) * 2018-11-08 2019-02-26 辽宁科技大学 一种脱硫脱硝活性炭及其制备方法
CN110203927A (zh) * 2019-06-26 2019-09-06 鞍钢股份有限公司 一种以焦化废弃料为主要原料制备活性炭的方法
CN110961106A (zh) * 2019-11-28 2020-04-07 太原理工大学 一种利用废固资源制备的高性能低温脱硝催化剂及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113753893A (zh) * 2021-09-08 2021-12-07 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种烟气净化活性焦磨损废焦重制焦的方法
CN113753893B (zh) * 2021-09-08 2024-03-19 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 一种烟气净化活性焦磨损废焦重制焦的方法

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