專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種提高焦炭吸附性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及焦炭，具體屬于提高或改善焦炭吸附性能的方法。
背景技術(shù)：
：在環(huán)境
技術(shù)領(lǐng)域：
中，焦炭因其具有一定的吸附性、廉價(jià)、易得等特點(diǎn)，越來(lái)越多被用為吸附劑。但焦炭吸附性能較低一直制約著這種吸附劑的深入發(fā)展和應(yīng)用。經(jīng)實(shí)測(cè)，焦炭的真密度一般在1100kg/m3左右，孔隙率一般在35%左右。真密度和孔隙率是影響焦炭吸附性能的一個(gè)重要指標(biāo)，如不對(duì)焦炭加以改性，焦炭的吸附性能則有限。因此提高焦炭孔隙率，降低焦炭真密度，提高焦炭吸附性能是推廣焦炭作為吸附劑在環(huán)境工程中應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵。目前提高焦炭吸附性能的方法主要為破碎法和化學(xué)腐蝕法破碎法即將焦炭破碎到非常小的粒徑，以提高焦炭比表面積，從而提高焦炭的吸附性能?；瘜W(xué)腐蝕法主要是以強(qiáng)酸或強(qiáng)氧化劑化學(xué)藥品腐蝕焦炭表面，在焦炭表面形成孔洞，從而提高焦炭的吸附性。這兩種方法存在以下幾方面的缺點(diǎn)1)只是簡(jiǎn)單地從改善焦炭比表面積來(lái)提高焦炭吸附性能，而并未改變焦炭?jī)?nèi)部的孔狀結(jié)構(gòu)，從而對(duì)吸附性能的提高有限。2)經(jīng)破碎法改性后的焦炭為細(xì)小顆粒，在使用過(guò)程中容易發(fā)生堆積現(xiàn)象，造成使用不方便。3)化學(xué)腐蝕法在改性過(guò)程中易造成廢酸和廢液，形成二次污染。3)破碎法在改性過(guò)程中能耗較高，導(dǎo)致焦炭改性成本高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種通過(guò)提高焦炭氣孔率、降低焦炭真密度及改善焦炭?jī)?nèi)部孔狀結(jié)構(gòu)，從而提高焦炭吸附性能的方法。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)措施一種提高焦炭吸附性的方法，其步驟1)將焦炭置入耐1200°C及以上溫度的密閉反應(yīng)器中；2)將氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w充入密閉反應(yīng)器中，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)空氣存在為止；在充氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w的同時(shí)，對(duì)密閉反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制加熱溫度為800IlOO0C；3)當(dāng)密閉反應(yīng)器被加熱達(dá)到800°C時(shí)，開(kāi)始通入CO2氣，直至密閉反應(yīng)器中的壓力達(dá)到1.12.OMpa,并在1.12.OMpa壓力、8001100°C溫度條件下穩(wěn)壓20120分鐘；4)穩(wěn)壓結(jié)束后，停止CO2氣輸入及加熱；5)停止0)2氣輸入后隨即輸入氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)0)2氣存在為止；同時(shí)，使密閉反應(yīng)器自然冷卻至室溫；6)取出密閉反應(yīng)器中的改性焦炭。其在于在1.12.OMpa壓力、8001100°C溫度條件下穩(wěn)壓4570分鐘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比1)其改性后焦炭孔隙率可由原來(lái)的30%左右提高到60%，與未改性焦炭相比，氣孔率提高近一倍；2)真密度可降低到800kg/m3，與未改性焦炭相比，真密度降低近30%；3)焦炭的內(nèi)部微孔也得到明顯增大。圖1為本發(fā)明前的焦炭的內(nèi)部微孔狀況圖2為采用本發(fā)明后焦炭的內(nèi)部微孔狀況具體實(shí)施例方式下面進(jìn)行詳細(xì)描述實(shí)施例1一種提高焦炭吸附性的方法，其步驟1)將焦炭置入耐1200°C及以上溫度的密閉反應(yīng)器中；2)將氮?dú)獬淙朊荛]反應(yīng)器中，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)空氣存在為止；在充氮?dú)獾耐瑫r(shí)，對(duì)密閉反應(yīng)器加熱到800830°C；3)當(dāng)密閉反應(yīng)器被加熱達(dá)到800°C時(shí)，開(kāi)始通入CO2氣，直至密閉反應(yīng)器中的壓力達(dá)到1.IMpa,并在1.IMpa壓力、800830°C溫度條件下穩(wěn)壓20分鐘；4)穩(wěn)壓結(jié)束后，停止CO2氣輸入及加熱；5)停止CO2氣輸入后隨即輸入氮?dú)?，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)CO2氣存在為止；同時(shí)，將密閉反應(yīng)器自然冷卻至室溫；6)取出密閉反應(yīng)器中的改性焦炭。實(shí)施例2一種提高焦炭吸附性的方法，其步驟1)將焦炭置入耐1200°C及以上溫度的密閉反應(yīng)器中；2)將氬氣充入密閉反應(yīng)器中，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)空氣存在為止；在充氬氣的同時(shí)，對(duì)密閉反應(yīng)器加熱到890910°C；3)當(dāng)密閉反應(yīng)器被加熱達(dá)到800°C時(shí)，開(kāi)始通入CO2氣，直至密閉反應(yīng)器中的壓力達(dá)到1.3Mpa，并在1.3Mpa壓力、890910°C溫度條件下穩(wěn)壓45分鐘；4)穩(wěn)壓結(jié)束后，停止CO2氣輸入及加熱；5)停止CO2氣輸入后隨即輸入氬氣，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)CO2氣存在為止；同時(shí)，將密閉反應(yīng)器自然冷卻至室溫；6)取出密閉反應(yīng)器中的改性焦炭。實(shí)施例3一種提高焦炭吸附性的方法，其步驟1)將焦炭置入耐1200°C及以上溫度的密閉反應(yīng)器中；2)將氮?dú)獬淙朊荛]反應(yīng)器中，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)空氣存在為止；在充氮?dú)獾耐瑫r(shí)，對(duì)密閉反應(yīng)器加熱到950965°C；3)當(dāng)密閉反應(yīng)器被加熱達(dá)到800°C時(shí)，開(kāi)始通入CO2氣，直至密閉反應(yīng)器中的壓力達(dá)到1.55Mpa，并在1.55Mpa壓力、950965°C溫度條件下穩(wěn)壓70分鐘；4)穩(wěn)壓結(jié)束后，停止CO2氣輸入及加熱；5)停止CO2氣輸入后隨即輸入氮?dú)?，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)CO2氣存在為止；同時(shí)，將密閉反應(yīng)器自然冷卻至室溫；6)取出密閉反應(yīng)器中的改性焦炭。實(shí)施例4一種提高焦炭吸附性的方法，其步驟1)將焦炭置入耐1200°C及以上溫度的密閉反應(yīng)器中；2)將氮?dú)獬淙朊荛]反應(yīng)器中，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)空氣存在為止；在充氮?dú)獾耐瑫r(shí)，對(duì)密閉反應(yīng)器加熱到9901015°C；3)當(dāng)密閉反應(yīng)器被加熱達(dá)到800°C時(shí)，開(kāi)始通入CO2氣，直至密閉反應(yīng)器中的壓力達(dá)到1.8Mpa，并在1.8Mpa壓力、9901015°C溫度條件下穩(wěn)壓95分鐘；4)穩(wěn)壓結(jié)束后，停止CO2氣輸入及加熱；5)停止CO2氣輸入后隨即輸入氮?dú)?，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)CO2氣存在為止；同時(shí)，將密閉反應(yīng)器自然冷卻至室溫；6)取出密閉反應(yīng)器中的改性焦炭。實(shí)施例5一種提高焦炭吸附性的方法，其步驟1)將焦炭置入耐1200°C及以上溫度的密閉反應(yīng)器中；2)將氮?dú)獬淙朊荛]反應(yīng)器中，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)空氣存在為止；在充氮?dú)獾耐瑫r(shí)，對(duì)密閉反應(yīng)器加熱到10851100°C；3)當(dāng)密閉反應(yīng)器被加熱達(dá)到800°C時(shí)，開(kāi)始通入CO2氣，直至密閉反應(yīng)器中的壓力達(dá)到2.OMpa,并在2.OMpa壓力、10851100°C溫度條件下穩(wěn)壓120分鐘；4)穩(wěn)壓結(jié)束后，停止CO2氣輸入及加熱；5)停止CO2氣輸入后隨即輸入氮?dú)?，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)CO2氣存在為止；同時(shí)，將密閉反應(yīng)器自然冷卻至室溫；6)取出密閉反應(yīng)器中的改性焦炭。需要說(shuō)明的是，在實(shí)施例中，密閉反應(yīng)器中充入的大多為氮?dú)?，是考慮成本問(wèn)題，因?yàn)槟蕷?、氪氣、氙氣等生產(chǎn)成本很高，故未采用。當(dāng)不考慮成本時(shí)，是完全能夠用作本發(fā)明的充入氣體。上述實(shí)施例的改性焦炭經(jīng)檢測(cè)，其結(jié)果見(jiàn)表1。表1改性焦炭檢測(cè)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求一種提高焦炭吸附性的方法，其步驟1)將焦炭置入耐1200℃及以上溫度的密閉反應(yīng)器中；2)將氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w充入密閉反應(yīng)器中，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)空氣存在為止；在充氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w的同時(shí)，對(duì)密閉反應(yīng)器進(jìn)行加熱，控制加熱溫度為800～1100℃；3)當(dāng)密閉反應(yīng)器被加熱達(dá)到800℃時(shí)，開(kāi)始通入CO2氣，直至密閉反應(yīng)器中的壓力達(dá)到1.1～2.0Mpa，并在1.1～2.0Mpa壓力、800～1100℃溫度條件下穩(wěn)壓20～120分鐘；4)穩(wěn)壓結(jié)束后，停止CO2氣輸入及加熱；5)停止CO2氣輸入后隨即輸入氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)CO2氣存在為止；同時(shí)，使密閉反應(yīng)器自然冷卻至室溫；6)取出密閉反應(yīng)器中的改性焦炭。2.如權(quán)利要求1所述的一種提高焦炭吸附性的方法，其特征在于在1.12.OMpa壓力、8001100°C溫度條件下穩(wěn)壓4570分鐘。全文摘要本發(fā)明涉及提高焦炭吸附性的方法。其步驟將焦炭置入密閉反應(yīng)器中；將氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w充入密閉反應(yīng)器，直至無(wú)空氣為止；在充氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w的同時(shí)，對(duì)密閉反應(yīng)器加熱到800～1100℃；當(dāng)密閉反應(yīng)器加熱到800℃時(shí)，通入CO2氣，直至密閉反應(yīng)器中的壓力達(dá)1.1～2.0MPa，并穩(wěn)壓20～120分鐘；穩(wěn)壓結(jié)束后，停止CO2氣輸入及加熱；后隨即輸入氮?dú)饣驓鍤獾榷栊詺怏w，直至密閉反應(yīng)器中無(wú)CO2氣為止；同時(shí)將密閉反應(yīng)器自然冷卻至室溫；取出改性焦炭。本發(fā)明改性后的焦炭孔隙率由原來(lái)的30％左右提高到60％；真密度降低到800kg/m3，與未改性前相比，真密度降低近30％；焦炭的內(nèi)部微孔也明顯增大。文檔編號(hào)B01J20/30GK101816919SQ20101015311公開(kāi)日2010年9月1日申請(qǐng)日期2010年4月16日優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日發(fā)明者劉尚超,宋子逵,張前香,張壘,張雪紅,方宏輝,朱書(shū)景,薛改鳳,陳鵬申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司