本發(fā)明涉及一種利用失效碳分子篩制備活性炭的方法,屬于廢棄物利用領域
背景技術:
活性炭是經過高溫炭化活化處理的黑色多孔碳材料,要求有較大的比表面積和豐富的孔徑。由于其性能穩(wěn)定,具有超強的吸附能力,可廣泛應用于化工食品、裝飾裝修、空氣凈化、煤炭礦山等領域。
目前制備活性炭的方法多采用果殼、木材、煤等原料,通過超細粉碎、化學試劑處理、800度以上高溫碳化等工序制備。例如,中國專利公布號cn105923631a公開了一種制備活性炭的方法,步驟包括:將核桃殼粉碎后與碳酸鈉溶液及雙氧水反應,反應后再用鹽酸濾渣發(fā)酵,然后在850度到880度高溫碳化1到2小時,隨后再經過研磨,再用鹽酸溶液濾渣后烘干4到6小時才能制得活性炭。中國專利公布號cn105582904a公開了一種活性炭的再生方法,步驟包括:首先將廢活性炭與50到120度的再生溶劑按一定比例浸泡10到60分鐘,其次進行固液分離,再次進行水洗,最后通過微波活化處理制得再生活性炭。以上兩種方法都需要采用化學試劑,生產工藝復雜,污染排放嚴重,生產成本高,嚴重制約行業(yè)的發(fā)展,因此其實際應用價值不高。尋求節(jié)能環(huán)保、成本低廉的活性炭制備方法迫在眉睫,意義十分重大。
技術實現要素:
本發(fā)明針對活性炭行業(yè)存在的污染重、成本高、工藝復雜等問題,創(chuàng)造性采用失效碳分子篩,通過低溫蒸汽再造失效碳分子篩的微孔制備出具有豐富微孔和超大比表面積的高性能活性炭。
本發(fā)明的具體技術實施方案如下:(1)取一定量失效碳分子篩置于轉爐內,設定加熱溫度200度,升溫速率10度/分鐘,爐膽轉速調至每分鐘8轉,恒溫30分鐘;(2)恒溫30分鐘后繼續(xù)升溫至450度,爐膽轉速調至每分鐘8轉,升溫速率每分鐘5度,恒溫30分鐘,同時以每分鐘30滴(每滴約0.05克)的速度向轉爐內滴入純凈水持續(xù)5到10分鐘;(3)打開爐蓋降溫,冷卻時爐膽調轉速至每分鐘5轉,自然冷卻至50度以下既得活性炭;(4)將冷卻后的活性炭倒入振動篩內篩進行分級篩分,篩分后的活性炭進行密閉包裝待用。
根據本發(fā)明的制備方法步驟(1),優(yōu)選地,所述失效碳分子篩指制氮機使用后更換出的碳子篩及碳分子篩制備過程中處理失敗無法作為碳分子篩使用的廢棄碳分子篩。
根據本發(fā)明的制備方法步驟(1),優(yōu)選地,所述轉爐直徑800—1000mm,長度1000-2000mm,轉爐為半開式活動爐膽。
本發(fā)明與傳統(tǒng)方法比較,優(yōu)勢明顯:(1)解決了失效碳分子篩的處理問題,實現了廢棄物的高效再利用,同時解決了活性炭生產領域的環(huán)境污染問題;(2)本發(fā)明制備的活性比表面積可達3300平方/克以上。
具體實施方式
實例1
取100kg制氮機更換下來失效碳分子篩置于轉爐內,設定加熱溫度200度,升溫速率10度/分鐘,爐膽轉速調至每分鐘8轉,恒溫30分鐘。恒溫后繼續(xù)升溫至450度,爐膽轉速調至每分鐘10轉,升溫速率每分鐘5度,達到450度后恒溫30分鐘,同時以每分鐘30滴的速度向轉爐內滴入純凈水5分鐘;打開爐蓋冷卻,冷卻時爐膽調至每分鐘5轉,待自然冷卻至50度以下時將爐膽內經處理的失效碳分子篩倒入振動篩內篩進行分級篩分,篩分后的活性炭進行密閉包裝待用。
實例2
取110kg碳分子篩制備過程沉積失敗的失效碳分子篩置于轉爐內,設定加熱溫度200度,升溫速率10度/分鐘,爐膽轉速調至每分鐘8轉,恒溫30分鐘。恒溫后繼續(xù)升溫至450度,爐膽轉速調至每分鐘10轉,升溫速率每分鐘5度,達到450度后恒溫30分鐘,同時以每分鐘30滴的速度向轉爐內滴入純凈水10分鐘。打開爐蓋冷卻,冷卻時爐膽轉速調至每分鐘5轉,待自然冷卻至50度以下時將爐膽內經處理的失效碳分子篩倒入振動篩內篩進行分級篩分,篩分后的活性炭進行密閉包裝待用。