[发明专利]一种高强度、低灰分棕榈壳活性炭的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及活性炭的制备领域，具体地说是一种高强度、低灰分棕榈壳活性炭的制备方法。

背景技术

活性碳具有发达的孔隙结构和巨大的比表面积（500-3000㎡/g），吸附性能良好，对气体、溶液中的有机或无机物质以及胶体颗粒等有很强的吸附能力，具有足够的化学稳定性、机械强度，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水和有机溶剂，使用失效后容易再生等良好性能，在食品工业、制糖、医药、化工、环保、国防、农业、燃料气存储、气体分离、催化反应等众多领域具有广泛的用途。制备活性炭的原料主要有木材、焦炭、石油焦、各种坚果壳、纸浆废液、植物秸秆、合成纤维、废旧塑料等。由于木材、焦炭、石油焦的不可再生性，因此现在越来越注重采用各种坚果壳、纸浆废液、植物秸秆、合成纤维、废旧塑料等来制备活性炭，在目前的坚果壳制备活性炭过程中，由于制备流程存在的固有缺陷，使得制备的活性炭灰分大、能耗大且强度一般，并常常导致过度烧蚀。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种高强度、低灰分棕榈壳活性炭的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种高强度、低灰分棕榈壳活性炭的制备方法，其特征在于所述的制备方法按下述步骤进行：

（1）将棕榈壳的干料破碎、过筛，得到粒径适中的颗粒料，然后将颗粒料加入碱性活化剂水溶液中常温浸泡1-2小时；

（2）将浸泡后的颗粒料取出沥干，然后加入碳化活化炉内，碳化活化炉以5-10℃/min的速率升温至600℃-650℃后保持恒温1-2小时；

（3）将复合活化剂通入碳化活化炉内，然后以1-3℃/min的速率升温至700℃-750℃后保持恒温0.5-1小时，再次以3-5℃/min的速率升温至950℃-1000℃保持恒温3-6小时；

（4）碳化活化结束后，将炉膛冷却至500-550℃后停止通入复合活化剂，接着通入氮气继续冷却至100℃以下出料； 

（5）出料冷却至常温后进行水洗3-5次；

（6）水洗后捞出料在150-180℃的环境下烘干3-5小时即得高强度、低灰分棕榈壳活性炭的成品。

所述步骤（1）中颗粒料的粒径为2-5mm。

所述步骤（1）中的碱性活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠的一种。

所述步骤（1）中的碱性活化剂水溶液浓度为2-8%。

所述步骤（3）、（4）中的复合活化剂为二氧化碳和水蒸汽的混合物。

所述步骤（3）中的复合活化剂按照每小时0.1-2千克复合活化剂/千克炭的比例输入碳化活化炉内。

所述步骤（4）中的炉膛冷却采用风冷。

所述步骤（5）中的水洗用水和炭的质量比为5-12:1。

本发明相比现有技术有如下优点：

本发明通过将颗粒料放入常温的碱性活化剂中进行浸泡，可有效提高碳化活化后碳颗粒的比表面积，增加强度且防止过烧、减少灰分，并能降低能耗；另外二氧化碳作为活化剂参与碳的化学反应，能够阻止过度烧蚀，利于制孔和保证碳的强度，同时将碳化活化分为多个阶段，利于挥发物油烟气体的排出。

本发明在碳化活化结束后采用氮气冷却可有效防止氧化和过度烧蚀，同时通过多次水洗，可进一步减少活性炭中的灰分；该制备方法具有流程短、能耗低和制备的产品比表面积大、强度高、灰分少的特点，因此该制备方法适宜推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1