一种新型活性炭及其制备工艺
文献发布时间：2023-06-19 16:08:01
技术领域
本发明涉及活性炭制备技术领域，具体为一种新型活性炭及其制备工艺。
背景技术
活性炭是一种黑色多孔的固体炭质，由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500～1700m
其中粉状活性炭以优质木炭为原料，经特殊生产工艺精制而成，有物理法、化学法两种。经水蒸气活化后，精制处理，粉碎而成。本品外观为黑色粉末状，在一般溶液下均不溶解。无臭无味，广泛适用于食品、医药、味精化工等产品的脱色、除杂精制。也可以用于水的净化处理，但现有技术中的粉末状活性炭在长时间的使用过程中，其吸附能力逐渐降低，一定程度上降低了产品吸附功能，因此发明人设计了一种新型活性炭及其制备工艺，解决上述技术问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型活性炭及其制备工艺，具备延长活性炭维护周期等优点，解决了活性炭在长时间使用之后吸附能力逐渐降低的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种新型活性炭及其制备工艺，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：腰果壳活性炭115-300份、椰子壳活性炭95-225份、木质活性炭80-165份、石墨15-45份、膨润土35-80份、煤焦油5-15份、无水氨气15-30份、甲基纤维素水溶液2-10份，所述新型活性炭及其制备工艺包括以下制备步骤：
S1、按照重量份数配比原材料；
S2、将腰果壳活性炭、椰子壳活性炭和木质活性炭原材料置入粉碎研磨机进行粉碎研磨处理，研磨结束之后通过筛选得到100-150目数颗粒大小的混合物A；
S3、将S2步骤中所筛选的混合物A与煤焦油进行均匀混合并烘干处理，得到混合物B；
S4、将膨润土和石墨通过粉碎机进行混合粉碎研磨处理，研磨结束之后通过筛选得到50-80目数颗粒大小的混合物C，
S5、将S3和S4步骤中所得到的混合物B和混合物C置入高温搅拌机，在惰性气体环境下，升温至200-300℃，搅拌速度为60-120r/min，直至搅拌均匀为止，得到混合物D,再向高温搅拌机内导入无水氨气，高温搅拌机持续搅拌，高温搅拌机内温度保持在200-300℃，氨气与混合物D之间的反应时间控制在60-90min，得到混合物E；
S6、将S5步骤中得到的混合物E置入高温搅拌机，在50-90℃环境下，喷洒甲基纤维素水溶液并烘干，得到新型活性炭；
S6、将S5步骤中得到的新型活性炭自然冷却至室温，然后通过离子水进行洗涤并通过烘干设备进行干燥，烘干设备所得的气体进行回收；
S7、通过干燥检测仪器对干燥之后的新型活性炭进行水分检测，不合格新型活性炭继续干燥，合格的新型活性炭入库储存。
优选的，所述S3步骤中的混合物B在密闭高温环境下与煤焦油进行搅拌并烘干处理。
优选的，所述S5步骤中，惰性气体采用氮气。
优选的，所述无水氨气采用工业用无水氨气，氨气浓度纯度大于95％。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种新型活性炭及其制备工艺，具备以下有益效果：
该新型活性炭及其制备工艺，对腰果壳活性炭、椰子壳活性炭和木质活性炭进行相互混合之后，与膨胀土、石墨和煤焦油进行高温混合，且膨胀土和石墨的颗粒度小于活性炭粉混合物的颗粒度，增加原料之间的混合均匀度，再通过惰性气体和高温环境与氨气进行二次反应，有效提高活性炭中的氮含量，并保持原活性炭材料颗粒的结构特点，强度高，吸附饱和后的改性的活性炭材料可以多次再生重复使用，从而降低了改性的活性炭材料的使用成本，同时甲基纤维素水溶液的使用，有效提高活性炭材料结构之间的混合度，提高活性炭的吸附过滤的均匀性。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种新型活性炭及其制备工艺，包括以下重量份数配比的原料：腰果壳活性炭115份、椰子壳活性炭95份、木质活性炭80份、石墨15份、膨润土35份、煤焦油5份、无水氨气15份、甲基纤维素水溶液2份，所述新型活性炭及其制备工艺包括以下制备步骤：
S1、按照重量份数配比原材料；
S2、将腰果壳活性炭、椰子壳活性炭和木质活性炭原材料置入粉碎研磨机进行粉碎研磨处理，研磨结束之后通过筛选得到100目数颗粒大小的混合物A；
S3、将S2步骤中所筛选的混合物A与煤焦油进行均匀混合并烘干处理，得到混合物B；
S4、将膨润土和石墨通过粉碎机进行混合粉碎研磨处理，研磨结束之后通过筛选得到50目数颗粒大小的混合物C，
S5、将S3和S4步骤中所得到的混合物B和混合物C置入高温搅拌机，在惰性气体环境下，升温至200℃，搅拌速度为60r/min，直至搅拌均匀为止，得到混合物D,再向高温搅拌机内导入无水氨气，高温搅拌机持续搅拌，高温搅拌机内温度保持在200℃，氨气与混合物D之间的反应时间控制在60min，得到混合物E；
S6、将S5步骤中得到的混合物E置入高温搅拌机，在50℃环境下，喷洒甲基纤维素水溶液并烘干，得到新型活性炭；
S6、将S5步骤中得到的新型活性炭自然冷却至室温，然后通过离子水进行洗涤并通过烘干设备进行干燥，烘干设备所得的气体进行回收；
S7、通过干燥检测仪器对干燥之后的新型活性炭进行水分检测，不合格新型活性炭继续干燥，合格的新型活性炭入库储存
实施例二：
一种新型活性炭及其制备工艺，包括以下重量份数配比的原料：腰果壳活性炭120份、椰子壳活性炭1005份、木质活性炭85份、石墨20份、膨润土40份、煤焦油8份、无水氨气20份、甲基纤维素水溶液4份，所述新型活性炭及其制备工艺包括以下制备步骤：
S1、按照重量份数配比原材料；
S2、将腰果壳活性炭、椰子壳活性炭和木质活性炭原材料置入粉碎研磨机进行粉碎研磨处理，研磨结束之后通过筛选得到110目数颗粒大小的混合物A；
S3、将S2步骤中所筛选的混合物A与煤焦油进行均匀混合并烘干处理，得到混合物B；
S4、将膨润土和石墨通过粉碎机进行混合粉碎研磨处理，研磨结束之后通过筛选得到60目数颗粒大小的混合物C，
S5、将S3和S4步骤中所得到的混合物B和混合物C置入高温搅拌机，在惰性气体环境下，升温至220℃，搅拌速度为80r/min，直至搅拌均匀为止，得到混合物D,再向高温搅拌机内导入无水氨气，高温搅拌机持续搅拌，高温搅拌机内温度保持在220℃，氨气与混合物D之间的反应时间控制在65min，得到混合物E；
S6、将S5步骤中得到的混合物E置入高温搅拌机，在60℃环境下，喷洒甲基纤维素水溶液并烘干，得到新型活性炭；
S6、将S5步骤中得到的新型活性炭自然冷却至室温，然后通过离子水进行洗涤并通过烘干设备进行干燥，烘干设备所得的气体进行回收；
S7、通过干燥检测仪器对干燥之后的新型活性炭进行水分检测，不合格新型活性炭继续干燥，合格的新型活性炭入库储存
实施例三：
一种新型活性炭及其制备工艺，其特征在于，包括以下重量份数配比的原料：腰果壳活性炭130份、椰子壳活性炭110份、木质活性炭95份、石墨25份、膨润土45份、煤焦油9份、无水氨气20份、甲基纤维素水溶液2-10份，所述新型活性炭及其制备工艺包括以下制备步骤：
S1、按照重量份数配比原材料；
S2、将腰果壳活性炭、椰子壳活性炭和木质活性炭原材料置入粉碎研磨机进行粉碎研磨处理，研磨结束之后通过筛选得到130目数颗粒大小的混合物A；
S3、将S2步骤中所筛选的混合物A与煤焦油进行均匀混合并烘干处理，得到混合物B；
S4、将膨润土和石墨通过粉碎机进行混合粉碎研磨处理，研磨结束之后通过筛选得到60目数颗粒大小的混合物C，
S5、将S3和S4步骤中所得到的混合物B和混合物C置入高温搅拌机，在惰性气体环境下，升温至260℃，搅拌速度为90r/min，直至搅拌均匀为止，得到混合物D,再向高温搅拌机内导入无水氨气，高温搅拌机持续搅拌，高温搅拌机内温度保持在260℃，氨气与混合物D之间的反应时间控制在60-90min，得到混合物E；
S6、将S5步骤中得到的混合物E置入高温搅拌机，在65℃环境下，喷洒甲基纤维素水溶液并烘干，得到新型活性炭；
S6、将S5步骤中得到的新型活性炭自然冷却至室温，然后通过离子水进行洗涤并通过烘干设备进行干燥，烘干设备所得的气体进行回收；
S7、通过干燥检测仪器对干燥之后的新型活性炭进行水分检测，不合格新型活性炭继续干燥，合格的新型活性炭入库储存。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。