专利名称：一种制备超级活性炭的工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超级活性炭的制备工艺方法，属于精细化工领域。
背景技术：
超级活性炭的比表面积在2000m2/g以上，甚至可以超过3000m2/g。由于具有超高的比表面积，该类活性炭吸附能力极强，现已广泛应用于医药、催化、气体分离及储存、能源、盐水淡化、金属回收等领域。
超级活性炭的制备方法基本上有三类物理活化法、化学活化法、物理-化学联合活化法。其中较常用的是后两种活化方法。化学活化法中常用的活化剂有碱金属、碱土金属的氢氧化物(CN01126708.9，CN00107740.6)，无机盐类以及一些酸类，其中以碱金属氢氧化物作为活化剂制得的超级活性炭性能最优异(煤炭转化，Vol.24，No.2，2001.429)。
使用碱金属氢氧化物作为活化剂，产生的碱蒸气和碱飞沫对环境的污染大，活化完成活性炭洗涤时产生大量碱性废液，其主要成分为碱金属碳酸盐和氢氧化物，浓度高碱性强，直接排放也会严重污染环境，一般采用酸中和的方法处理(新型炭材料，Vol.14，No.2，1999.6)，酸消耗量大，成本高，且造成物料浪费，不适宜规模化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型工艺流程，用于以KOH、NaOH等碱金属氢氧化物为活化剂制备超级活性炭。
本发明的技术方案如下以破碎至20～200目的石油焦、煤、沥青、木质素、果壳、橡胶、树脂或合成纤维的炭化物为碳原料，以KOH、NaOH等碱金属氢氧化物为活化剂，碱金属氢氧化物与碳原料按质量比0.1～1∶1～10混合，在氮气气氛保护的全封闭式耐腐蚀炉腔中进行活化，温度控制在400～850℃，尾气导入洗气塔去除其中含碱蒸气和飞沫等物质后排出；出炉粗产品经水洗干燥得到成品活性炭；洗涤活性炭产生的碱性溶液，加入钙的氧化物或氢氧化物，加入量应大于溶液中碳酸根离子的量，经充分搅拌反应，使碱性溶液中的碱金属碳酸盐转化为氢氧化物和碳酸钙，分离碳酸钙沉淀后存留于清液中的碱金属氢氧化物回收再用作活化剂，碳酸钙沉淀物经水洗涤作为副产品。
碱金属氢氧化物指KOH或NaOH的固体或溶液。
钙的氧化物或氢氧化物指生石灰、熟石灰或熟石灰浆料、氢氧化钙溶液。
钙的氧化物或氢氧化物的用量应大于碱性洗涤溶液中碳酸根离子的量。
该方法可以避免和消除碱活化制备活性炭工艺中的污染，适用于超级活性炭的规模化生产。
图1制备超级活性炭工艺流程图具体实施方式
实例1以石油焦为碳原料，在120℃下干燥6小时，破碎筛分出100～180目，以KOH为活化剂，碱炭质量比为5∶1，活化炉采用气密式电热推板窑炉，在800℃的温度下进行活化反应，窑炉尾气导入填料式洗气塔进行处理，塔中淋洗液体为1mol/L的盐酸溶液；出炉粗产品经蒸馏水反复洗涤至pH为7～8，干燥得到成品活性炭；以KOH用量0.6倍的CaO配制熟石灰浆料，将浆料加入洗涤活性炭产生的碱性溶液中，经充分搅拌反应，使洗涤溶液中的K2CO3转化为KOH和CaCO3，经过沉淀分离，KOH存留于清液中，浓缩后回收循环再利用，CaCO3沉淀经洗涤至中性作为副产品。
权利要求
1.一种制备超级活性炭的工艺，其特征是以碱金属氢氧化物与碳原料按质量比0.1～1∶1～10混合，在氮气气氛保护的全封闭式耐腐蚀炉腔中活化，活化温度为400～850℃，尾气导入洗气塔去除其中含碱蒸气和飞沫等物质后排出，出炉粗产品经洗涤、干燥得到成品活性炭。
2.根据权利要求1所述的超级活性炭制备工艺，其特征是洗涤活性炭产生的碱性溶液，加入钙的氧化物或氢氧化物，经充分搅拌反应，使碱性溶液中的碱金属碳酸盐转化为氢氧化物和碳酸钙，分离碳酸钙沉淀后存留于清液中的碱金属氢氧化物回收再用作活化剂。
3.根据权利要求1所述的制备超级活性炭工艺，其特征是碱金属氢氧化物为KOH或NaOH的固体或溶液。
4.根据权利要求1所述的制备超级活性炭工艺，其特征是含碳原料为破碎至20～200目的石油焦、煤、沥青、木质素、果壳、橡胶、树脂或合成纤维的炭化物。
5.根据权利要求1或2所述的制备超级活性炭工艺，其特征是钙的氧化物或氢氧化物指生石灰、熟石灰或熟石灰浆料及氢氧化钙溶液。
6.根据权利要求1或2所述的超级活性炭制备工艺，其特征是钙的氧化物或氢氧化物的用量大于碱性洗涤溶液中碳酸根离子的量。
全文摘要
一种以碱金属氢氧化物为活化剂制备超级活性炭的工艺。碱金属氢氧化物与含碳原料混合后在全封闭式耐腐蚀炉腔内进行活化，尾气经溶液洗涤装置处理，脱除其中碱蒸气和飞沫等物质；出炉粗产品经水洗、干燥得到成品活性炭；洗涤处理过程产生的碱性废液，加入钙的氧化物或氢氧化物，经充分搅拌反应，使废液中的碱金属碳酸盐转化为氢氧化物和碳酸钙，经过沉淀分离，氢氧化物存留于清液中回收循环再利用，沉淀物碳酸钙经洗涤作为副产品。
文档编号C01B31/12GK101028925SQ20061005670
公开日2007年9月5日 申请日期2006年3月3日 优先权日2006年3月3日
发明者张文峰, 曹高萍, 杨裕生 申请人:中国人民解放军63971部队