[发明专利]一种利用酚类废弃物制备高性能活性炭的方法

摘要

本发明涉及一种利用酚类废弃物制备高性能活性炭的方法，先使对羟基苯海因生产固体废渣与甲醛在不同条件下反应，形成热塑性的海因取代酚醛树脂和热固性的海因取代酚醛树脂，再将其混合磨粉，加热固化形成海因取代酚醛树脂基体。将海因取代酚醛树脂基体与化学活化剂混合磨粉，在高温炉加热升温过程中完成树脂的炭化，在降温过程中完成炭化物料的活化，分级浸渍分离化学活化剂后得到高性能活性炭。本发明不仅为低成本生产高性能活性炭开辟了新的原料来源渠道，而且实现了化工制药废物的综合利用。

主权项

1.本发明提供一种利用酚类废弃物制备高性能活性炭的方法，其特征在于利用对羟基苯海因生产废渣制备高性能活性炭，采取的技术方案和具体步骤为：（1）将对羟基苯海因生产固体废渣分散在水中，用盐酸调节悬浮液pH为1‑2，加热到60‑80℃，在搅拌下缓慢加入质量浓度为37%的甲醛溶液，控制投料摩尔比为：邻羟基苯海因：甲醛 = 1:0.5‑0.75，加料完成后保温反应1‑2h，冷却到25‑30℃，过滤分离沉淀，干燥得到热塑性的海因取代酚醛树脂；（2）将对羟基苯海因生产固体废渣分散在水中，用氢氧化钠溶液调节悬浮液pH为9‑10，加热到60‑80℃后，在搅拌下缓慢加入质量浓度为37%的甲醛溶液，控制投料摩尔比为：邻羟基苯海因：甲醛 = 1:1.0‑1.5，加料完成后保温反应1‑2h，冷却到25‑30℃，过滤分离沉淀，干燥得到热固性的海因取代酚醛树脂；（3）将热塑性的海因取代酚醛树脂和作为固化剂的热固性的海因取代酚醛树脂以质量比1:0.2‑1.0混合磨粉，然后在130‑150℃下加热固化2‑3h，形成海因取代酚醛树脂基体；（4）将海因取代酚醛树脂基体与化学活化剂以质量比1:0.5‑3.0混合磨粉，使活化剂渗透到树脂粉末中，所述化学活化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、焦磷酸或氯化锌之一；（5）将盛有混合料的坩埚放入通氮气保护的高温炉中，以5‑10℃/min的加热速度使高温炉升温到550‑600℃，在此炭化过程中树脂分子中的氧、氢和氮原子裂解挥发；（6）停止高温炉加热，以5‑10℃/min的散热速度使高温炉降温到300‑350℃，然后停止氮气通入，活化物料在空气中自然冷却到常温，在此活化过程中炭化料中的碳原子反应挥发，微孔道不断扩大和相互贯通；（7）将活化料转入回收槽中，用热水分级浸渍溶解化学活化剂，再用稀盐酸溶液浸渍活性炭，过滤分离活性炭，用去离子水清洗活性炭至pH为5‑8，在120℃下烘干，得到高性能活性炭粉，比表面积为1200 ‑1800m2/g，灰分为0.02%‑0.1%，碘吸附量为1200‑1500 mg/g，亚甲基蓝脱色力150‑180 mg/g，活性炭制备收率49%‑56%。