CN115340082A - 惰性炭及其制备方法与应用 - Google Patents
惰性炭及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115340082A CN115340082A CN202210455137.0A CN202210455137A CN115340082A CN 115340082 A CN115340082 A CN 115340082A CN 202210455137 A CN202210455137 A CN 202210455137A CN 115340082 A CN115340082 A CN 115340082A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- carbon powder
- inert
- explosive
- mixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 272
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 135
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 35
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 17
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims abstract description 17
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 20
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 14
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 8
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 8
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 7
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000008236 heating water Substances 0.000 claims description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 abstract description 14
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 9
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 8
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 abstract 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 2
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 2
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 235000021190 leftovers Nutrition 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/05—Preparation or purification of carbon not covered by groups C01B32/15, C01B32/20, C01B32/25, C01B32/30
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
- C06B31/02—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being an alkali metal or an alkaline earth metal nitrate
- C06B31/04—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt the salt being an alkali metal or an alkaline earth metal nitrate with carbon or sulfur
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
Abstract
本发明名称为惰性炭及其制备方法与应用，可应用于制造烟火剂(药)、火工品领域，彻底替代黑火药并解决其燃爆后二氧化硫、氮氧化物有害气体的排放，并在发射效力、感度、烟雾、吸湿性等方面大有改善。本发明将炭源粉碎形成炭粉，可水洗去除炭粉中吸湿性较强的各类水溶性物质形成洁净炭粉，亦可用强酸或强碱煮制炭粉后水洗制成高纯炭粉，再使用高温或高温带压的季戊四醇水溶液，对炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉进行渗入性立体包覆，变成真正意义上的高能快燃的惰性炭，随后可选用硬脂酸等有机物进行表面改性包覆，降低烟火剂(药)的摩擦感度与撞击感度，从而替代硫磺和普通炭粉，使之在烟火剂(药)和火工品中得到完美应用。
Description
技术领域
本发明属于烟花爆竹、火工品技术领域，特别涉及一种惰性炭(简称惰炭)材料及其制备方法与应用。
背景技术
传统黑火药(主要作为烟火剂(药)之特例产品)由炭粉、硝酸钾与硫磺混合制成，炭粉燃烧可产生大量气体和热能，硝酸钾提供氧气，硫磺包覆炭粉解决材料吸湿问题并起到黏合作用，三物质有机配合，主要应用在烟火剂(药)和火工品技术领域，但黑火药燃烧***后生成有害的二氧化硫、氮氧化物气体，导致大气污染问题凸显，且生产、存储及道路运输存在公共安全隐患。近十余年，部分烟花爆竹企业、院校和科研机构人士对***、发射药做了一定程度的改良，主要采用化纤企业的下脚料(主要是对苯二甲酸混合物)进行粗加工，配伍一定比例的氧化剂和节能剂，制成烟火剂(药)替代黑火药，但存在火药敏感度高、发射效能一般、烟雾控制有限、易吸湿等难题，其材料本身的局限性过大，未彻底解决黑火药的安全与环保问题，且因不同厂家采用工业废料成分不一，原料品质缺乏一致性，一直无法形成有效市场，难以扭转传统产业颓势。
发明内容
本申请提供一种惰性炭(简称惰炭，以下省略)及其制备方法与应用。
本发明提供了一种惰性炭，其基本组成包括炭粉、季戊四醇，可选择添加的为硬脂酸等有机物。
本发明提供了一种如上所述的惰性炭的制备方法，所述方法包括：
制作炭粉：将各类含碳量较高的生物炭材，或高品质煤炭、焦炭分别粉碎为0.1至150 微米粒径的炭粉，将粉碎后的一种或两种以上(含两种)任意比例的炭粉；可水洗去除炭粉中含有的吸湿性较强的各类水溶性物质(如酚、醛、醇、酮、酸、碳酸钾等)，其间可在容器中选择性将水升温煮制炭粉再洗涤，制成洁净炭粉；亦可增加提纯工艺，用盐酸或硫酸或硝酸(包括任意比例的多种强酸混合物)或强碱，煮制或冲洗炭粉后充分水洗制成高纯炭粉；或选用重量及容积比例均不做限制的两种或两种以上的炭粉、洁净炭粉或高纯炭粉，制成混合炭粉。
渗入性立体包覆：针对粉碎后的炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉，本制备方法创新性地使用常温或升温并可带有压力的季戊四醇水溶液或季戊四醇与水共存的混合液，对容器中的炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉进行渗入性立体包覆，达到全方位包覆炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉表面及孔隙的目的，形成惰性炭。
去水粉碎或压制：随后煮干容器中的水份，将物料取出，用粉碎设备再行粉碎至市场用户需求粒径的粉状惰性炭；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，用离心机或压滤机及其他方法去水，干燥后粉碎并包装成品；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，直接喷雾干燥至市场需求粒径的粉状惰性炭，最后包装成品。考虑到运输成本，或使用惰性炭企业可能有自行粉碎需求，本工艺炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉在包覆好季戊四醇后，可以干燥并压制成任意形状的惰性炭，作为商品直接销售给下游企业用户。
表面改性包覆(可选)：此外，可在上述方法制备的惰性炭的基础上，进一步使用硬脂酸等有机物进行表面改性包覆，制成吸附性更小、更安全的惰性炭。
该惰性炭可添加任何还原剂，并配伍氧化剂、节能剂、催化剂或化合***，制造成烟火剂(药)、混合***、以及相应烟花爆竹、火工品(如射钉枪弹)等，从而彻底替代硫磺和普通炭粉，使之在烟火剂(药)、混合***、相应烟花爆竹及火工品中得到完美应用，解决了现有烟火剂(药)、混合***、相应烟花爆竹及火工品燃爆存在的二氧化硫和氮氧化物排放问题。
惰性炭相较于硫磺包覆炭粉而言，不但彻底杜绝了燃爆后二氧化硫和氮氧化物的产生，且燃烧热和气体产生绝对量倍增；同时相较市面上其他的改良材料更大程度地解决了炭粉吸湿问题。因此，用季戊四醇包覆炭粉后形成的惰性炭作为烟火剂(药)、混合***、相应烟花爆竹及火工品原材料，真正意义上达到了安全、环保、高效且低成本的完美结合。
此外，在用季戊四醇对炭粉进行渗入性包覆的基础上，可进一步使用硬脂酸等有机物进行表面改性包覆，包括单独采用硬脂酸等有机物对惰性炭、氧化剂、或者添加的节能剂、催化剂进行包覆；或在制造惰性炭基烟火剂(药)过程中添加或包覆硬脂酸等有机化合物，不仅可进一步改善吸水性问题，也可大幅降低烟火剂(药)的摩擦感度与撞击感度，解决烟火剂(药)及火工品生产、运输、储存及使用中的安全性问题。
具体实施方式
本发明所制成的惰性炭应用于烟花爆竹产品中的烟火剂(药)成品，经国家授权的烟花爆竹产品质量监督检验机构检验，所检吸湿率、摩擦感度、撞击感度、着火温度、低温实验、 75℃热安定性、静电感度、火焰感度均符合GB10631-2013，AQ4104-2008标准要求；其在某省级民用***物品国有企业两次测试的爆压均超过2.7兆帕，明显高于其测试的黑火药爆压数值2.2兆帕。
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
首先，准备炭源，用粉碎设备将各类含碳量较高的生物炭材，或高品质煤炭、焦炭分别粉碎为0.1至150微米粒径的炭粉。
进一步的，按1％至99％的一种或两种以上(含两种)任意比例的上述炭粉(以干重计) 与99％至1％的季戊四醇的重量比，将炭粉、季戊四醇及水同时或分别投放至容器中，在由常温或升温至262℃以下的温度并可带有压力的条件下，用季戊四醇水溶液对炭粉进行渗入性立体包覆，形成惰性炭。
进一步的，将包覆好的惰性炭连同水溶液放出，喷雾干燥至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的水煮干，取出包覆好的惰性炭用粉碎设备粉碎至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，用离心机或压滤机及其他方法去水，干燥后粉碎并包装成品；也可考虑由用户自行粉碎，可将包覆好的惰性炭去水，压制成任意形状的惰性炭，并包装成品。
可选的，根据市场需要，可将干燥后的惰性炭，按99.5％至85％的惰性炭粉与0.5％至 15％的硬脂酸等有机物的重量比，用包覆设备由常温升温至100℃以下对惰性炭进行表面改性包覆，并包装成品。
实施例二
首先，准备炭源，用粉碎设备将各类含碳量较高的生物炭材，或高品质煤炭、焦炭分别粉碎为0.1至150微米粒径的炭粉。
进一步的，将一种或两种以上(含两种)任意比例的炭粉置于压滤机或离心机中，用水反复冲洗。其间可在容器中选择性将水升温煮制炭粉再洗涤，直至洗去炭粉中固有的水溶性物质(如酚、醛、醇、酮、酸、碳酸钾等)，然后去除水分，制成洁净炭粉。
进一步的，按1％至99％的洁净炭粉(以干重计)与99％至1％的季戊四醇的重量比，将洁净炭粉、季戊四醇及水同时或分别投放至容器中，在由常温或升温至262℃以下的温度并可带有压力的条件下，用季戊四醇水溶液对洁净炭粉进行渗入性立体包覆，形成惰性炭。
进一步的，将包覆好的惰性炭连同水溶液放出，喷雾干燥至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的水煮干，取出包覆好的惰性炭用粉碎设备粉碎至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，用离心机或压滤机及其他方法去水，干燥后粉碎并包装成品；也可考虑由用户自行粉碎，可将包覆好的惰性炭去水，压制成任意形状的惰性炭，并包装成品。
可选的，根据市场需要，可将干燥后的惰性炭，按99.5％至85％的惰性炭粉与0.5％至 15％的硬脂酸等有机物的重量比，用包覆设备由常温升温至100℃以下对惰性炭进行表面改性包覆，并包装成品。
实施例三
首先，准备炭源，用粉碎设备将各类含碳量较高的生物炭材，或高品质煤炭、焦炭分别粉碎为0.1至150微米粒径的炭粉。
可选的，将一种或两种以上(含两种)任意比例的炭粉置于压滤机或离心机中，用水反复冲洗，其间可在容器中选择性将水升温煮制炭粉再洗涤，直至洗去炭粉中固有的水溶性物质(如酚、醛、醇、酮、酸、碳酸钾等)，然后去除水分，制成洁净炭粉。
进一步的，将一种或两种以上(含两种)任意比例的炭粉或者洁净炭粉，置于含有盐酸或硫酸或硝酸(包括任意比例的多种强酸混合物)的水溶液的容器中升温煮制，将炭粉中除碳以外的非水溶性物质反应生产水溶性物质；也可以含有盐酸或硫酸或硝酸(包括任意比例的多种强酸混合物)的水溶液对离心机或压滤机中的上述炭粉反复冲洗后用水洗净，并去除水分及水溶性物质，制成高纯炭粉。
进一步的，按1％至99％的高纯炭粉(以干重计)与99％至1％的季戊四醇的重量比，将高纯炭粉、季戊四醇及水同时或分别投放至容器中，在由常温或升温至262℃以下的温度并可带有压力的条件下，用季戊四醇水溶液对高纯炭粉进行渗入性立体包覆，形成惰性炭。
进一步的，将包覆好的惰性炭连同水溶液放出，喷雾干燥至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的水煮干，取出包覆好的惰性炭用粉碎设备粉碎至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，用离心机或压滤机及其他方法去水，干燥后粉碎并包装成品；也可考虑由用户自行粉碎，可将包覆好的惰性炭去水，压制成任意形状的惰性炭，并包装成品。
可选的，根据市场需要，可将干燥后的惰性炭，按99.5％至85％的惰性炭粉与0.5％至 15％的硬脂酸等有机物的重量比，用包覆设备由常温升温至100℃以下对惰性炭进行表面改性包覆，并包装成品。
实施例四
首先，准备炭粉。可按照实施例一、二、三所描述的方法准备炭粉、洁净炭粉或高纯炭粉，或选用重量及容积比例均不做限制的两种或两种以上的炭粉、洁净炭粉或高纯炭粉，制成成混合炭粉。
进一步的，按1％至99％的混合炭粉(以干重计)与99％至1％的季戊四醇的重量比，将混合炭粉、季戊四醇及水同时或分别投放至容器中，在由常温或升温至262℃以下的温度并可带有压力的条件下，用季戊四醇水溶液对高纯炭粉进行渗入性立体包覆，形成惰性炭。
进一步的，将包覆好的惰性炭连同水溶液放出，喷雾干燥至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的水煮干，取出包覆好的惰性炭用粉碎设备粉碎至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，用离心机或压滤机及其他方法去水，干燥后粉碎并包装成品；也可考虑由用户自行粉碎，可将包覆好的惰性炭去水，压制成任意形状的惰性炭，并包装成品。
可选的，根据市场需要，可将干燥后的惰性炭，按99.5％至85％的惰性炭粉与0.5％至 15％的硬脂酸等有机物的重量比，用包覆设备由常温升温至100℃以下对惰性炭进行表面改性包覆，并包装成品。
实施例五
首先，准备炭粉。可按照实施例一、二、三所描述的方法准备炭粉、洁净炭粉或高纯炭粉，或按照实施例四所描述的方法准备混合炭粉。
进一步的，将季戊四醇及水投放至容器中形成季戊四醇水溶液，或准备季戊四醇与水共存的混合液，随后将上述水溶液或混合液与炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉置于同一容器中，可带搅拌地进行浸透式渗入性包覆，最终形成重量比为1％至99％的炭粉(以干重计)与99％至1％的季戊四醇的惰性炭。
进一步的，将包覆好的惰性炭连同水溶液放出，喷雾干燥至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的水煮干，取出包覆好的惰性炭用粉碎设备粉碎至用户要求粒径的粉状惰性炭，并包装成品；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，用离心机或压滤机及其他方法去水，干燥后粉碎并包装成品；也可考虑由用户自行粉碎，可将包覆好的惰性炭去水，压制成任意形状的惰性炭，并包装成品。
可选的，根据市场需要，可将干燥后的惰性炭，按99.5％至85％的惰性炭粉与0.5％至 15％的硬脂酸等有机物的重量比，用包覆设备由常温升温至100℃以下对惰性炭进行表面改性包覆，并包装成品。
实施例六
首先，准备炭粉。可按照实施例一、二、三所描述的方法准备炭粉、洁净炭粉或高纯炭粉，或按照实施例四所描述的方法准备混合炭粉。
进一步的，将炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉置于离心机或压滤机等设备中，用季戊四醇水溶液或季戊四醇与水共存的混合液进行冲刷式渗入性包覆，利用离心机或压滤机等设备去除多余的水溶液后，对固态物进行任意方式的干燥处理，最终形成重量比为1％至 99％的炭粉(以干重计)与99％至1％的季戊四醇的惰性炭。随后采取任意方式进行粉碎，也可考虑由用户自行粉碎，压制成任意形状的惰性炭，并包装成品。
可选的，根据市场需要，可将干燥后的惰性炭，按99.5％至85％的惰性炭粉与0.5％至 15％的硬脂酸等有机物的重量比，用包覆设备由常温升温至100℃以下对惰性炭进行表面改性包覆，并包装成品。
Claims (8)
1.一种惰性炭(简称惰炭)材料，其关键技术特点为利用含有季戊四醇的水溶液常温或升温并可带有压力包覆。
2.如权利要求1所述包覆后，压制成各种形状的惰性炭(简称惰炭)。
3.如权利要求1-2所述包覆后制成的惰性炭(简称惰炭)，用硬脂酸等有机物进行表面改性包覆制成的惰性炭(简称惰炭)。
4.一种如权利要求1-3任意一项所述的惰性炭(简称惰炭)的制备方法，所述方法包括：
制作炭粉：将各类含碳量较高的生物炭材，或高品质煤炭、焦炭分别粉碎为0.1至150微米粒径的炭粉，将粉碎后的一种或两种以上(含两种)任意比例的炭粉；可水洗去除炭粉中含有的吸湿性较强的各类水溶性物质(如酚、醛、醇、酮、酸、碳酸钾等)，其间可在容器中选择性将水升温煮制炭粉再洗涤，制成洁净炭粉；亦可增加提纯工艺，用盐酸或硫酸或硝酸(包括任意比例的多种强酸混合物)或强碱，煮制或冲洗炭粉后充分水洗制成高纯炭粉；或选用重量及容积比例均不做限制的两种或两种以上的炭粉、洁净炭粉或高纯炭粉，制成混合炭粉。
渗入性立体包覆：针对粉碎后的炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉，本制备方法创新性地使用常温或升温并可带有压力的季戊四醇水溶液或季戊四醇与水共存的混合液，对容器中的炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉进行渗入性立体包覆，达到全方位包覆炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉表面及孔隙的目的，形成惰性炭。
去水粉碎或压制：随后煮干容器中的水份，将物料取出，用粉碎设备再行粉碎至市场用户需求粒径的粉状惰性炭；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，用离心机或压滤机及其他方法去水，干燥后粉碎并包装成品；也可将容器中的惰性炭随机随同水液放出，直接喷雾干燥至市场需求粒径的粉状惰性炭，最后包装成品。考虑到运输成本，或使用惰性炭企业可能有自行粉碎需求，本工艺炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或混合炭粉在包覆好季戊四醇后，可以干燥并压制成任意形状的惰性炭，作为商品直接销售给下游企业用户。
表面改性包覆(可选)：此外，可在上述方法制备的惰性炭的基础上，进一步使用硬脂酸等有机物进行表面改性包覆，制成吸附性更小、更安全的惰性炭。
5.以如权利要求1-3所述包覆后制成的惰性炭(简称惰炭)为原料，添加任何还原剂，并配伍氧化剂、节能剂、催化剂或化合***，制造成的烟火剂(药)、混合***、以及相应烟花爆竹、火工品(如射钉枪弹)等产品。也可进一步使用硬脂酸等有机物进行表面改性包覆，例如单独采用硬脂酸等有机物对惰性炭、氧化剂、或者添加的节能剂、催化剂进行包覆，或在制造惰性炭基烟火剂(药)过程中添加或包覆硬脂酸等有机化合物，从而制造成的烟火剂(药)、混合***、相应烟花爆竹及火工品(如射钉枪弹)等产品。
6.在容器中以季戊四醇水溶液或季戊四醇与水共存的混合液包覆炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或任意混合炭粉，在上述液体中添加其它化合***、氧化剂以外的物质(如有机溶剂、节能剂、催化剂、可燃物、易燃物)所形成的惰性炭(简称惰炭)，以及干燥后配伍氧化剂制成的烟火剂(药)，以及在此基础上随设计需求添加节能剂、催化剂、可燃物、易燃物或者化合***而形成的烟火剂(药)、混合***，以及相应的烟花爆竹、火工品(如射钉枪弹)等产品。
7.在容器中以季戊四醇水溶液或季戊四醇与水共存的混合液包覆炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或任意混合炭粉，按一定比例在上述液体中投入氧化剂、并可选择性添加节能剂、催化剂、可燃物、易燃物或者化合***而制成的烟火剂(药)，以及在此基础上，可选择性地添加化合***而制成的混合***，以及用前述烟火剂(药)或混合***制造的烟花爆竹、火工品(如射钉枪弹)等产品。
8.任何采用季戊四醇水溶液或季戊四醇与水共存的混合液对炭粉、洁净炭粉、高纯炭粉或任意混合炭粉进行渗入性立体包覆的制备方法，以及在此基础上所形成的半自动化、全自动化制备方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2021105202796 | 2021-05-12 | ||
| CN202110520279 | 2021-05-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115340082A true CN115340082A (zh) | 2022-11-15 |
Family
ID=83947612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210455137.0A Pending CN115340082A (zh) | 2021-05-12 | 2022-04-25 | 惰性炭及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115340082A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115843631A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-03-28 | 潍坊科技学院 | 一种提高口感型番茄品质的栽培方法 |
-
2022
- 2022-04-25 CN CN202210455137.0A patent/CN115340082A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115843631A (zh) * | 2023-03-02 | 2023-03-28 | 潍坊科技学院 | 一种提高口感型番茄品质的栽培方法 |
| CN115843631B (zh) * | 2023-03-02 | 2023-06-27 | 潍坊科技学院 | 一种提高口感型番茄品质的栽培方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102050685B (zh) | 一种花炮用微烟发射药 | |
| JP6059018B2 (ja) | 花火組成物の調製方法、花火組成物、花火装薬の調製方法、花火装薬、花火装薬の使用および花火用混合物 | |
| CN115340082A (zh) | 惰性炭及其制备方法与应用 | |
| CN104829401B (zh) | 一种安全环保炫彩鞭炮药剂及用该药剂制备炫彩鞭炮的方法 | |
| CN104725167B (zh) | 一种压装含铝***的制备方法 | |
| CN103113171A (zh) | 一种氢化钛型高能混合***及其制备方法 | |
| CN109956843A (zh) | 一种无烟发射药及其制备方法 | |
| CN108083235B (zh) | 一种氧烛用传火药及其制备方法 | |
| CN105169614A (zh) | 一种手持式灭火器用气溶胶灭火剂及其制备方法 | |
| CN104418676A (zh) | 一种气体发生器用气体发生剂及制造方法 | |
| CN101613245B (zh) | 一种安全鞭炮药用氧化剂 | |
| Su et al. | New roles for metal–organic frameworks: fuels for environmentally friendly composites | |
| CN112592246B (zh) | 一种不敏感*** | |
| CN101696143B (zh) | 鞭炮用含改性硝酸钡的氧化剂及制备方法 | |
| CN111116280B (zh) | 一种金属燃料推进剂及其制备方法和应用 | |
| RU2369591C1 (ru) | Аэрозолеобразующий пиротехнический состав | |
| RU2350590C1 (ru) | Пиротехнический дымообразующий состав | |
| Bagherpour et al. | Investigation of thermal behavior of energetic and non-energetic binders on luminous efficiency of high performance miniature flares | |
| CN106397077A (zh) | 火驱粉粒点火剂制备方法 | |
| Yelemessova et al. | Energetic Metal–organic frameworks: Thermal behaviors and combustion of nickel oxide (II) based on activated carbon compositions | |
| US6969433B1 (en) | Granulated gas charges | |
| US5557151A (en) | Method of making a gas generation composition | |
| CN101898924B (zh) | 固体氧气发生器传火药 | |
| CN111138236A (zh) | 1,2,4-***硝酸盐包覆的硼镁复合金属粉燃料及其制备方法 | |
| CN111875462A (zh) | 一种含硼镁烧结粉的点火药 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |