專利名稱：一種高密度高比表面活性炭的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種活性炭的制備方法，具體地說涉及一種高密度高比表面活性炭的制備方法。
提高高比表面積活性炭密度的有效方法之一是采用有機(jī)樹脂或樹脂粘合劑與其混合，在一定壓力條件下成型后，再經(jīng)炭化活化處理即可得到高密度高比表面活性炭成型物。如中國專利(申請(qǐng)?zhí)?8126462)公布了一種高比表面積活性炭的制備方法，其特征是將高比表面積活性炭與粘結(jié)劑以1∶0.30-0.60的比例混合，在20-130℃、50-320MPa壓力下壓制成型，于700-1000℃炭化，再利用水蒸氣或二氧化碳在700-1000℃下活化處理，制得成型高比表面積活性炭。中國專利(申請(qǐng)?zhí)?0104267)還公布了一種不需二次炭化活化的制備方法，其特征是將粘接劑溶于溶劑中配成糊狀液，把制得的粉狀活性炭與粘結(jié)劑按重量比為1∶0.07～1∶0.25的比例加入糊狀液中并混合均勻，在70-200MPa壓力下壓制成型，得到塊狀炭；(3)壓制成型的塊狀炭在惰性氣體保護(hù)下以0.5～5.0℃/min的升溫速率升至200℃，并恒溫0.5～1小時(shí)進(jìn)行熱處理制得高比表面積活性炭。在這兩種方法中，前者需要二次活化處理，而后者需要保護(hù)氣氛，
本發(fā)明的制備方法包括如下步驟1、在高比表面積活性炭粉末中，加入一種水溶性改性淀粉粘合劑，粘合劑的使用量為20-60wt％，在研磨混合過程中，加入水調(diào)節(jié)混合物的干濕度，制成膠泥狀混合物；2、將膠泥狀混合物放入螺旋擠壓成條機(jī)中，擠壓成直徑為1-4mm的條狀炭；3、將成型后的條狀炭以2-20℃/分升溫速率加熱到160～220℃進(jìn)行干燥和固化處理，并在該溫度下保持0.5～2小時(shí)，使粘合劑充分反應(yīng)固化，即可得到高密度高比表面積活性炭。
如上所述的高比表面積活性炭粉末是比表面為2000-3000m2/g的活性炭粉末。
如上所述的粘合劑為一種水溶性丙烯酸和動(dòng)物膠改性的淀粉粘合劑，固體物的含量為40-60％。
本發(fā)明特征是采用一種廉價(jià)易得，且對(duì)環(huán)境無污染的水溶性改性淀粉膠作為粘合劑，直接將粘合劑加入到高比表面活性炭粉末中，再加入適量水調(diào)節(jié)混合物的干濕度，充分?jǐn)嚢瑁剐纬赡z泥狀物，再通過擠壓成型制成條狀物，然后在空氣中加熱到160-220℃處理0.5-2小時(shí)，得到不同尺寸的高密度條狀高比表面活性炭。該產(chǎn)品具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和耐水性能，吸附性能(如對(duì)有機(jī)溶劑苯的吸附性能)與原粉相近，但密度較原粉提高3～8倍。由于該制備工藝不需對(duì)成型后的活性炭進(jìn)行二次炭化和活化處理，因而具有能耗低和對(duì)環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)。此外，在制備過程中，不需要惰性氣氛的保護(hù)，因而可以簡(jiǎn)化操作工藝，提高單元產(chǎn)量?？傊?，該技術(shù)具有操作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉和無污染等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
如上所述的高密度高比表面活性炭的密度范圍是0.4～0.8g/cm3。苯吸附量的范圍為0.8～1.3g/g。
所制得高比表面積活性炭成型物具有較高的密度和強(qiáng)度，因此可用于溶劑回收、吸附分離、催化反應(yīng)和儲(chǔ)能等領(lǐng)域。此外，本發(fā)明制備的高比表面積活性炭的外形可根據(jù)使用需要進(jìn)行調(diào)整，如不同尺寸的條狀物和塊狀物。
權(quán)利要求
1.一種高密度高比表面活性炭的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)、在高比表面積活性炭粉末中，加入一種水溶性改性淀粉粘合劑，粘合劑的使用量為20-60wt％，在研磨混合過程中，加入水調(diào)節(jié)混合物的干濕度，制成膠泥狀混合物；(2)、將膠泥狀混合物放入螺旋擠壓成條機(jī)中，擠壓成直徑為1-4mm的條狀炭；(3)、將成型后的條狀炭以2-20℃/分升溫速率加熱到160～220℃進(jìn)行干燥和固化處理，并在該溫度下保持0.5～2小時(shí)，使粘合劑充分反應(yīng)固化，即可得到高密度高比表面積活性炭。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高密度高比表面活性炭的制備方法，其特征在于所述的高比表面積活性炭粉末是比表面為2000-3000m2/g的活性炭粉末。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高密度高比表面活性炭的制備方法，其特征在于所述的粘合劑為一種水溶性丙烯酸和動(dòng)物膠改性的淀粉粘合劑，固體物的含量為40-60％。
全文摘要
一種高密度高比表面活性炭的制備方法是在高比表面積活性炭粉末中加入一種水溶性改性淀粉粘合劑，制成膠泥狀混合物；將膠泥狀混合物擠壓成型，在160～220℃進(jìn)行干燥和固化處理，即可得到高密度高比表面積活性炭。本發(fā)明具有操作工藝簡(jiǎn)單、成本低廉和無污染的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01B31/00GK1454840SQ0313806
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者靳國強(qiáng), 郭向云 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所