一種再生活性炭的制備方法與流程
1.本發(fā)明屬于再生活性炭制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種再生活性炭的制備方法。
背景技術(shù)：
2.活性炭一種黑多孔的固體炭質(zhì)，傳統(tǒng)的制備方法是由煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化生產(chǎn)。主要成分為碳，并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面積在500～1700m2/g之間。具有很強(qiáng)的吸附性能，為用途極廣的一種工業(yè)吸附劑。目前的活性炭多采用木質(zhì)材料生產(chǎn)，雖然使用比較安全，但是其吸附性能差，無法滿足現(xiàn)代工業(yè)的要求。
3.針對現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：
4.活性炭的主要原料幾乎可以是所有富含碳的有機(jī)材料，如煤、木材、果殼、椰殼、核桃殼等，盡管上述原料已經(jīng)成功制備活性炭材料，但是最大的障礙是所用原料不可再生或再生性差。當(dāng)今活性炭的應(yīng)用前景越來越廣泛，對其需求量也越來越大，利用可再生原料制備活性炭且降低其成本更具有意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
5.本發(fā)明的目的，在于提供一種再生活性炭的制備方法，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
6.為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：
7.一種再生活性炭的制備方法，由以下步驟組成：
8.步驟一、取制備活性炭的相關(guān)原料，并通過預(yù)處理，得到制備活性炭的基底原料。
9.步驟二、對制備出的基底原料進(jìn)行混合處理，并進(jìn)行濾雜，獲取相關(guān)溶液。
10.步驟三、通過對獲取的相關(guān)溶液添加催化劑，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物；
11.步驟四、將得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行高溫處理，并通過活化法，獲取活性炭產(chǎn)品。
12.本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟一還包括以無煙煤為基底原料，富含炭的有機(jī)材料作為中間材料，通過研磨得到相關(guān)粉末原料，以所得到的粉末原料為基底原料，所述研磨的目數(shù)為100目以下。
13.本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟二還包括有，將無煙煤粉末與無機(jī)酸在混合裝置中進(jìn)行混合，所述混合裝置為反應(yīng)釜設(shè)備，調(diào)控反應(yīng)的環(huán)境狀態(tài)，制備出溶液。
14.本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述無機(jī)酸包括硫酸、硝酸、鹽酸、和磷酸中的一種或多種，所述無煙煤與無機(jī)酸按照1:1～1:20的體積比進(jìn)行混合，所述反應(yīng)狀態(tài)為0～50攝氏度，并保證反應(yīng)處于真空狀態(tài)，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘～120分鐘，再對溶液進(jìn)行濾雜，形成所述溶液，通過將無煙煤墨粉至200目以下，如此方便后續(xù)對于無煙煤的處理，并將無煙煤與無機(jī)酸按照體積比進(jìn)行混合，在特定的條件下形成相關(guān)溶液，通過添加無機(jī)酸，使吸附的有害物質(zhì)脫除，解決常規(guī)的制備活性炭所用原料不具有再生性以及再生性差的問
題，降低生產(chǎn)成本，保證工藝穩(wěn)定。
15.本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟三還包括有，將氧化劑與無煙煤按照質(zhì)量為0.1:1～2:1的體積比混合添加至所述溶液進(jìn)行攪拌反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時(shí)間為30～90分鐘。
16.本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述氧化劑包括高錳酸鉀、高氯酸鉀和高氯酸中的一種或多種，通過溫和的反應(yīng)條件與常規(guī)設(shè)備進(jìn)行的操作，控制工藝的成本，確保活性炭的生產(chǎn)符合化工生產(chǎn)的特性，進(jìn)而提高活性炭的大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)量。
17.本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟四還包括有，將反應(yīng)產(chǎn)物洗滌至中性并烘干，接著進(jìn)行高溫處理，對烘干后的反應(yīng)產(chǎn)物，在惰性氣體保護(hù)下、800～100攝氏度條件下對反應(yīng)產(chǎn)物處理10～30分鐘，所述活化法包括水蒸氣活化法、磷酸活化法或堿活化法對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行活化制備，通過添加氧化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所得到的反應(yīng)產(chǎn)物，經(jīng)過洗滌以及烘干，并在惰性氣體保護(hù)以及800～1000攝氏度的條件下進(jìn)行高效處理，通過調(diào)控反應(yīng)產(chǎn)物的溫控速率，避免反應(yīng)期間難以進(jìn)行調(diào)控，而活性炭的純度及成品率較低的問題，從而提高成品的收率與純度。
18.采用上述方案后，本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)來說，取得的技術(shù)進(jìn)步是：
19.(1)本發(fā)明提供一種再生活性炭的制備方法，通過將無煙煤墨粉至200目以下，如此方便后續(xù)對于無煙煤的處理，并將無煙煤與無機(jī)酸按照體積比進(jìn)行混合，在特定的條件下形成相關(guān)溶液，通過添加無機(jī)酸，使吸附的有害物質(zhì)脫除，解決常規(guī)的制備活性炭所用原料不具有再生性以及再生性差的問題，降低生產(chǎn)成本，保證工藝穩(wěn)定。
20.(2)本發(fā)明提供一種再生活性炭的制備方法，通過溫和的反應(yīng)條件與常規(guī)設(shè)備進(jìn)行的操作，控制工藝的成本，確保活性炭的生產(chǎn)符合化工生產(chǎn)的特性，進(jìn)而提高活性炭的大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)量。
21.(3)本發(fā)明提供一種再生活性炭的制備方法，通過添加氧化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所得到的反應(yīng)產(chǎn)物，經(jīng)過洗滌以及烘干，并在惰性氣體保護(hù)以及800～1000攝氏度的條件下進(jìn)行高效處理，通過調(diào)控反應(yīng)產(chǎn)物的溫控速率，避免反應(yīng)期間難以進(jìn)行調(diào)控，而活性炭的純度及成品率較低的問題，從而提高成品的收率與純度。
附圖說明
22.圖1是本發(fā)明的流程圖。
具體實(shí)施方式
23.以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
24.如圖1所示，本發(fā)明提供了一種再生活性炭的制備方法，包括以下步驟：
25.步驟一、取制備活性炭的相關(guān)原料，并通過預(yù)處理，得到制備活性炭的基底原料；
26.步驟二、對制備出的基底原料進(jìn)行混合處理，并進(jìn)行濾雜，獲取相關(guān)溶液；
27.步驟三、通過對獲取的相關(guān)溶液添加催化劑，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物；
28.步驟四、將得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行高溫處理，并通過活化法，獲取活性炭產(chǎn)品。
29.進(jìn)一步的是，步驟二還包括有，將無煙煤粉末與無機(jī)酸在混合裝置中進(jìn)行混合，混合裝置為反應(yīng)釜設(shè)備，調(diào)控反應(yīng)的環(huán)境狀態(tài)，制備出溶液，無機(jī)酸包括硫酸、硝酸、鹽酸、氫
氟酸和磷酸中的一種或多種，無煙煤與無機(jī)酸按照1:1～1:20的體積比進(jìn)行混合，反應(yīng)狀態(tài)為0～50攝氏度，并保證反應(yīng)處于真空狀態(tài)，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘～120分鐘，再對溶液進(jìn)行濾雜，形成溶液，通過將無煙煤墨粉至200目以下，如此方便后續(xù)對于無煙煤的處理，并將無煙煤與無機(jī)酸按照體積比進(jìn)行混合，在特定的條件下形成相關(guān)溶液，通過添加無機(jī)酸，使吸附的有害物質(zhì)脫除，解決常規(guī)的制備活性炭所用原料不具有再生性以及再生性差的問題，降低生產(chǎn)成本，保證工藝穩(wěn)定。
30.此外，將氧化劑與無煙煤按照質(zhì)量為0.1:1～2:1的體積比混合添加至溶液進(jìn)行攪拌反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時(shí)間為30～90分鐘。氧化劑包括高錳酸鉀、高氯酸鉀和高氯酸中的一種或多種，通過溫和的反應(yīng)條件與常規(guī)設(shè)備進(jìn)行的操作，控制工藝的成本，確保活性炭的生產(chǎn)符合化工生產(chǎn)的特性，進(jìn)而提高活性炭的大規(guī)模生產(chǎn)產(chǎn)量。
31.值得一提的是，步驟四還包括有，將反應(yīng)產(chǎn)物洗滌至中性并烘干，接著進(jìn)行高溫處理，對烘干后的反應(yīng)產(chǎn)物，在惰性氣體保護(hù)下、800～100攝氏度條件下對反應(yīng)產(chǎn)物處理10～30分鐘，活化法包括水蒸氣活化法、磷酸活化法或堿活化法對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行活化制備，通過添加氧化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所得到的反應(yīng)產(chǎn)物，經(jīng)過洗滌以及烘干，并在惰性氣體保護(hù)以及800～1000攝氏度的條件下進(jìn)行高效處理，通過調(diào)控反應(yīng)產(chǎn)物的溫控速率，避免反應(yīng)期間難以進(jìn)行調(diào)控，而活性炭的純度及成品率較低的問題，從而提高成品的收率與純度。
32.下面具體說一下該再生活性炭的制備方法的工作原理。
33.如圖1所示，在生產(chǎn)時(shí)，首先以無煙煤為基底原料，富含炭的有機(jī)材料作為中間材料，通過研磨得到相關(guān)粉末原料，以所得到的粉末原料為基底原料，研磨的目數(shù)為100目以下，并將無煙煤粉末與無機(jī)酸在混合裝置中進(jìn)行混合，混合裝置為反應(yīng)釜設(shè)備，調(diào)控反應(yīng)的環(huán)境狀態(tài)，制備出溶液，此時(shí)，無煙煤與無機(jī)酸按照1:1～1:20的體積比進(jìn)行混合，反應(yīng)狀態(tài)為0～50攝氏度，并保證反應(yīng)處于真空狀態(tài)，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘～120分鐘，再對溶液進(jìn)行濾雜，形成溶液，然后將氧化劑與無煙煤按照質(zhì)量為0.1:1～2:1的體積比混合添加至溶液進(jìn)行攪拌反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時(shí)間為30～90分，最后將反應(yīng)產(chǎn)物洗滌至中性并烘干，接著進(jìn)行高溫處理，對烘干后的反應(yīng)產(chǎn)物，在惰性氣體保護(hù)下、800～100攝氏度條件下對反應(yīng)產(chǎn)物處理10～30分鐘，活化法包括水蒸氣活化法、磷酸活化法或堿活化法對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行活化制備，待制備完成活性炭后，將其安全儲存即可。
34.上文一般性的對本發(fā)明做了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之做一些修改或改進(jìn)，這對于技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)人員是顯而易見的。因此，在不脫離本發(fā)明思想精神的修改或改進(jìn)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
技術(shù)特征：
1.一種再生活性炭的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟一、取制備活性炭的相關(guān)原料，并通過預(yù)處理，得到制備活性炭的基底原料；步驟二、對制備出的基底原料進(jìn)行混合處理，并進(jìn)行濾雜，獲取相關(guān)溶液；步驟三、通過對獲取的相關(guān)溶液添加催化劑，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物；步驟四、將得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行高溫處理，并通過活化法，獲取活性炭產(chǎn)品。2.如權(quán)利要求1所述的一種再生活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟一還包括以無煙煤為基底原料，富含炭的有機(jī)材料作為中間材料，通過研磨得到相關(guān)粉末原料，以所得到的粉末原料為基底原料，所述研磨的目數(shù)為100目以下。3.如權(quán)利要求2所述的一種再生活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟二還包括有，將無煙煤粉末與無機(jī)酸在混合裝置中進(jìn)行混合，所述混合裝置為反應(yīng)釜設(shè)備，調(diào)控反應(yīng)的環(huán)境狀態(tài)，制備出溶液。4.如權(quán)利要求3所述的一種再生活性炭的制備方法，其特征在于：所述無機(jī)酸包括硫酸、硝酸、鹽酸、和磷酸中的一種或多種，所述無煙煤與無機(jī)酸按照1:1～1:20的體積比進(jìn)行混合，所述反應(yīng)狀態(tài)為0～50攝氏度，并保證反應(yīng)處于真空狀態(tài)，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘～120分鐘，再對溶液進(jìn)行濾雜，形成所述溶液。5.如權(quán)利要求1所述的一種再生活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟三還包括有，將氧化劑與無煙煤按照質(zhì)量為0.1:1～2:1的體積比混合添加至所述溶液進(jìn)行攪拌反應(yīng)，攪拌反應(yīng)時(shí)間為30～90分鐘。6.如權(quán)利要求5所述的一種再生活性炭的制備方法，其特征在于：所述氧化劑包括高錳酸鉀、高氯酸鉀和高氯酸中的一種或多種。7.如權(quán)利要求1所述的一種再生活性炭的制備方法，其特征在于：所述步驟四還包括有，將反應(yīng)產(chǎn)物洗滌至中性并烘干，接著進(jìn)行高溫處理，對烘干后的反應(yīng)產(chǎn)物，在惰性氣體保護(hù)下、800～100攝氏度條件下對反應(yīng)產(chǎn)物處理10～30分鐘，所述活化法包括水蒸氣活化法、磷酸活化法或堿活化法對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行活化制備。
技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種再生活性炭的制備方法，步驟是：取制備活性炭的相關(guān)原料，并通過預(yù)處理，得到制備活性炭的基底原料；對制備出的基底原料進(jìn)行混合處理，并進(jìn)行濾雜，獲取相關(guān)溶液；通過對獲取的相關(guān)溶液添加催化劑，進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物；將得到的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行高溫處理，并通過活化法，獲取活性炭產(chǎn)品。此種再生活性炭的制備方法通過添加氧化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，所得到的反應(yīng)產(chǎn)物，經(jīng)過洗滌以及烘干，并在惰性氣體保護(hù)以及800～1000攝氏度的條件下進(jìn)行高效處理，通過調(diào)控反應(yīng)產(chǎn)物的溫控速率，避免反應(yīng)期間難以進(jìn)行調(diào)控，而活性炭的純度及成品率較低的問題，從而提高成品的收率與純度。從而提高成品的收率與純度。從而提高成品的收率與純度。
