CN1919448A - 一种变压吸附用活性炭的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种变压吸附用活性炭的制备方法，以煤炭为原料，将其粉碎到200目后，加入复合催化剂和煤焦油混捏，然后在成型机中挤压成条，并经炭化、酸洗、活化等工序制成变压吸附用活性炭，复合催化剂可以是硝酸盐和氯化物混合物，也可以是硝酸盐、氯化物和碳酸盐混合物。影响了原料的分子结构，改善了活性炭的微孔分布和表面官能团的种类，CO2的吸附量0℃时可达到75mL/g以上；堆积密度大，超过620g/L；强度高，大于96％。解决了低成本制造CO2吸附量0℃，1atm达到75mL/g(40℃，1atm时达到40mL/g)以上的高性能变压吸附活性炭的技术难题，其方法简单，CO2吸附量高，成本低，在本领域内具有较强的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种变压吸附用活性炭的制备方法，尤其适用于制备炭质吸附剂。
背景技术
在变压吸附法气体分离领域，其吸附剂—活性炭的性能高低是决定过程效率的关键因素。变压吸附活性炭的制备过程包括成型、炭化、活化等步骤。为了提高变压吸附活性炭的性能指标，各生产商的具体步骤又有一定差异，效果也不尽相同。目前，国际先进水平变压吸附活性炭的CO2吸附量在0℃、1atm下，可以达到75mL/g(40℃，1atm时达到40mL/g)以上；堆积比重在600g/L以上；在强度在96％以上。而国产变压吸附活性炭的CO2吸附量在0℃、1atm下，一般在55mL/g(40℃，1atm时在30mL/g)左右；堆积比重在520～560g/L左右；强度在96％左右。很明显，国产炭在关键指标CO2吸附量上与国际先进水平有很大差距。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种方法简单、CO2吸附量高、成本低、指标达到国际先进水平的变压吸附用活性炭的制备方法。
技术方案：本发明一种变压吸附用活性炭的制备方法，以煤炭为原料，将其粉碎到200目后，加入煤焦油混捏，然后在成型机中挤压成条，并经炭化、酸洗、活化等工序制成变压吸附用活性炭，在加入煤焦油混捏的粉煤中加入影响原料分子结构、能改善活性炭的微孔分布和表面官能团种类、有利于提高CO2吸附量的复合催化剂；复合催化剂可以是硝酸盐和氯化物混合物，也可以是硝酸盐、氯化物和碳酸盐混合物；复合催化剂添加量占煤质量的1％～10％。复合催化剂中硝酸盐所占的比例为20％～80％；复合催化剂中氯化物所占的比例为10％～80％；复合催化剂中碳酸盐所占的比例为0％～40％。
有益效果：本发明一种变压吸附用活性炭的制备方法，由于在原料中添加了复合催化剂，影响了原料的分子结构，改善了活性炭的微孔分布和表面官能团的种类，与现有技术相比，CO2的吸附量显著提高，CO2的吸附量0℃时可达到75mL/g以上；堆积密度大，超过620g/L；强度高，大于96％。解决了低成本制造CO2吸附量0℃，1atm达到75mL/g(40℃，1atm时达到40mL/g)以上的高性能变压吸附活性炭的技术难题，其方法简单，CO2吸附量高，成本低，在本领域内具有较强的实用性。
附图说明
图1是本发明变压吸附用活性炭的制备方法流程框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
施实例一、以煤炭为原料，首先将煤炭进行粉碎，粉碎细度达到200目后，在煤粉中添加质量百分比的硝酸盐5％、氯化物3％的复合催化剂和30％煤焦油充分混合后混捏，然后经成型机挤压成条，再进行炭化、酸洗、活化、筛选等常规工序处理，得到变压吸附用活性炭产品，其0℃时CO2的吸附量可达到76.3ml/g，堆积重为622g/l，强度为97％。
施实例二、以煤炭为原料，首先将煤炭进行粉碎，粉碎细度达到200目后，在煤粉中添加质量百分比的硝酸盐为3％、氯化物为2％、碳酸盐为1％的复合催化剂和35％煤焦油充分混合后混捏，然后经成型机挤压成条，再进行炭化、酸洗、活化、筛选的常规工序处理，得到变压吸附用活性炭产品，其0℃时CO2的吸附量可达到75.5ml/g，堆积重为628g/l，强度为96％。
施实例三、以煤炭为原料，首先将煤炭进行粉碎，粉碎细度达到200目后，在煤粉中添加质量百分比的硝酸盐4％、氯化物为2％的复合催化剂和40％煤焦油充分混合后混捏，然后经成型机挤压成条，再进行炭化、酸洗、活化、筛选的常规工序处理，得到变压吸附用活性炭产品，其0℃时CO2的吸附量可达到78.5ml/g，堆积重为632g/l，强度为96％。
Claims (4)
1.一种变压吸附用活性炭的制备方法，以煤炭为原料，将其粉碎到200目后，加入煤焦油混捏，然后在成型机中挤压成条，并经炭化、酸洗、活化工序制成变压吸附用活性炭，其特征在于：在加入煤焦油混捏的粉煤中添加影响原料分子结构、改善活性炭的微孔分布和表面官能团种类、有利于提高CO2吸附量的复合催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种变压吸附用活性炭的制备方法，其特征在于：复合催化剂可以是硝酸盐和氯化物混合物，也可以是硝酸盐、氯化物和碳酸盐混合物。
3.根据权利要求1或2所述的一种变压吸附用活性炭的制备方法，其特征在于：所述复合催化剂添加量占煤质量的1％～10％。
4.根据权利要求3所述的一种变压吸附用活性炭的制备方法，其特征在于：所述复合催化剂中硝酸盐所占的比例为20％～80％；复合催化剂中氯化物所占的比例为10％～80％；复合催化剂中碳酸盐所占的比例为0％～40％。
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