[发明专利]一种有机活性炭及其制备方法有效

专利信息
申请号: 200810135344.8 申请日: 2008-08-01
公开(公告)号: CN101343060A 公开(公告)日: 2009-01-14
发明(设计)人: 王德福 申请(专利权)人: 王德福
主分类号: C01B31/08 分类号: C01B31/08
代理公司: 北京市广友专利事务所有限责任公司 代理人: 王峚璇
地址: 572000海南省三亚*** 国省代码: 海南;66
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摘要:
搜索关键词: 一种 有机 活性炭 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种有机质活性炭,具体地说是一种有机活性炭及其制造方法。

背景技术

活性炭是一种独特的绿色环保吸附材料,具有良好的吸附性能和稳定的化学性质,可以耐受强酸、强碱,经受水浸、高温、高压作用。与其他吸附剂相比,活性炭具有巨大的微孔结构,和高比表面积,利用活性炭的物理吸附、化学吸附、生物吸附、催化、氧化和还原性能,可以去除废水、空气中的污染物质,因此,活性炭被广泛用于工业、农业、医疗、环境、军事、等领域,所以目前活性炭的市场很大,且至2006年具美国统计消费增长率达到3.5%,而颗粒活性炭消费增长率高于粉状增长率为3.7%,预计今后需求量增长率将达4-4.5%。

我国是生产活性炭的大国,活性炭总产量居世界第二,活性炭年出口量约20万吨列居世界第一;以往生产活性炭大都采用木材、煤、果壳等,为了制作绿色环保产品,而又伤害到树林、影响到绿色环境是不合适的。

在我国有着蕴藏量较大的草木本有机质资源,利用现有的丰富资源、开辟生产活性炭的新路子是非常有必要的;而且目前活性炭的含灰粉还需降低,其品质均匀性、高比表面积、吸附性能、强度也都有待于提高。

目前所生产的活性炭,大都是采用硬长纤维为碳质原料的炭化方式,而硬长纤维的特性决定了在其活化后,是不能加工成为某些现代化科技所需用(如:高效防化用品)的亚纳米级、纳米级的活性炭。

发明内容

本发明的目的在于避免上述技术不足之处,而提供一种利用新型碳质原料,制备一种有机活性炭及其制造方法,既具备能完成现有的各项任务的能力,又能够胜任现有活性炭无法达到高比表面积、品质优良的高层纳米级的要求。

本发明的目的是以下列方式完成的:一种有机活性炭及其制造方法,在制造方法中包含有造粒、干燥、炭化、活化、净化之本技术领域的主要常规工序,其特征在于:①、采用有机质原料,为天然草木本腐植物泥炭或者是苔藓类泥炭,按重量比进行1∶(4~7)加净水稀释、作筛选,去除含有的硬长纤维及各种杂物,送入模板式滚动挤压,初步完成造粒;②、干燥造粒:进行自然晾晒风干,或加热45~120℃搅拌烘干;③、进行电磁筛选去除重金属,收集炭质物料;④、将粉状物挤压成型,制作成颗粒物;⑤、炭化:用红外线进行防氧化型炭化炭化条件200~295℃;炭化时间为20~29分钟制成炭化物;⑥、机选炭化成品,按颗粒均匀度进行分级;⑦、活化:采用纯净水蒸气进行活化,活化条件是400~780℃;活化时间为100~300分钟,生成大小不一的有机活性炭物;⑧、对有机活性炭物,采用专用机器、配置模具制作,获得有机质活性炭成品,且再依据炭粒大小进行分级成:颗粒状成品;粉末状成品;⑧a、根据使用目的要求、按行业标准在无尘埃环境中,将粉末状活性炭再次进行粉碎细化,达到亚纳米级或纳米级活性炭,其中:1纳米等于一百万之一毫米。⑨、对有机活性炭成品,按性能,规格,颗粒大小,特殊要求分别进行包装。

采用专用机器配置模具制作,或者配以合理的模板工艺,配制有机质颗粒状活性炭、或粉末状、或亚纳米级或纳米级活性炭,制造多种规格和性能的有机活性炭。

必要时,配料吸附剂,用以大幅员降低产品的土尘灰粉。

按上述方法制造的有机活性炭具有:

A、颗粒状活性炭的微孔容积达到0.65~0.75cm3/g比表面积达到1500~1780m2/g吸收容量达到1100~1250mg/g碘数值,氢氰酸吸收率为90~98%;

B、粉末状活性的炭粒度达到亚纳米级,比表面积达到1800~2100m2/g,吸收容量达到1250~4000mg/g碘数值;

C、核试验废弃物吸附率:75~80%;

D、生物化学毒物吸附率:85~93%;

E、水质净化率:75~89%;

F、重金属吸附率和油污处理效果:90~98%。

用于防化服装涂敷时,在与现有产品性能相同的情况下进行涂敷,其防化服装能够达到减轻一半重量;衬底基料能够达到减少一半厚度,在这种情况下,透气性和吸附作用则增加成3倍,而再洗涂敷层洗脱率10~18%。

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