[发明专利]一种烧结炭棒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种烧结炭棒及其制备方法和应用。这种烧结碳棒是由以下的制备方法制成的：1)将活性炭和粘接剂进行捏合，粘接剂为木焦油、焦糖中的一种或两种；2)添加催化剂，继续捏合，得到模料；3)将模料装入模具成型；4)将模具进行烧结活化；5)取出模具脱模，冷却，水洗，干燥，得到烧结炭棒。同时也公开了这种烧结炭棒在水处理中的应用。本发明采用木焦油和焦糖作为粘结剂，通过独特的制作工艺，避免粘结剂阻塞，制备得到一种性能优良的烧结炭棒产品。这种烧结炭棒应用于水处理设备，取得了良好的过滤和净化效果。

技术领域

本发明涉及一种烧结炭棒及其制备方法和应用。

背景技术

活性炭具有孔隙结构丰富，比表面积巨大的特点，其吸附能力强，吸附选择性好。它集吸附、过滤、截获、催化作用于一体，能有效去除水中的有机物、余氯及其他放射性物质，并有脱色、去除异味的功效，因此被广泛地应用于饮用水的净化处理中。

现有市场上的炭棒滤芯又称烧结活性碳滤芯，或CTO滤芯，炭棒滤芯是一种新型的深层过滤芯。它由活性炭为原料，再以低热熔性的粘着剂组成其结构，连续挤压成型，然后低温烧结固化，形成一定的强度。这种工艺制作的炭棒，粘结剂会阻塞原有活性炭的空隙，使活性炭性能指标降低。此工艺添加的粘结剂就是为了粘结活性炭颗粒，起到粘连的作用。现有技术有添加聚烯烃类、羧甲基纤维素纳、聚乙烯基吡咯烷酮等粘接剂，在添加粘结剂的时候会阻塞活性炭的孔径，从而大大降低活性炭的利用率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种采用木焦油和/或焦糖作为粘结剂的烧结炭棒；本发明的目的之二在于提供这种烧结炭棒的制备方法；本发明的目的之三在于提供这种烧结炭棒的应用。

本发明所采取的技术方案是：

一种烧结炭棒的制备方法，包括以下步骤：

1)将活性炭和粘接剂进行捏合，粘接剂为木焦油、焦糖中的一种或两种；

2)添加催化剂，继续捏合，得到模料；

3)将模料装入模具成型；

4)将模具进行烧结活化；

5)取出模具脱模，冷却，水洗，干燥，得到烧结炭棒。

优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤1)中，活性炭、木焦油和焦糖的质量比为1：(0.1～0.25)：(0.2～0.4)。

优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤1)中，活性炭为椰壳活性炭、橄榄壳活性炭、木质活性炭、竹炭活性炭中的至少一种；进一步优选的，步骤1)中，活性炭为椰壳活性炭。

优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤1)中，活性炭的粒径为60目～150目。

优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤1)中，捏合的温度为100℃～120℃；进一步优选的，步骤1)中，捏合的温度为120℃。

进一步的，这种烧结炭棒制备方法的步骤1)中，当以活性炭和粘接剂进行捏合时湿度不够时，可添加水进行捏合。也可以选择封闭捏合，这样就不会有水蒸发过程，可以取消添加水。捏合的工艺方法为本领域的常规技术。

优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤2)中，催化剂的加入量为粘接剂质量的2％～17％。

优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤2)中，催化剂为磷酸、碳酸钾、碳酸氢钾、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的至少一种；进一步优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤2)中，催化剂为磷酸、碳酸钾、碳酸钠中的至少一种；再进一步优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤2)中，催化剂为磷酸、碳酸钾中的一种或两种。

优选的，这种烧结炭棒制备方法的步骤2)中，加入占粘接剂质量5％～12％的磷酸和占粘接剂质量2％～5％的磷酸钾作为催化剂。