专利名称：高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭及其制备方法
高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种环保产品，具体地说是一种高吸附率、易脱附、高强度、高寿命的
蜂窝状活性炭及其制备方法，主要应用在有机废气的治理过程中。
背景技术：
有机废气处理是当前"三废"治理中的重要部分，有机废气污染物种类繁多，特性 各异，因此相应的治理方法各有不同。目前采用吸附净化和催化燃烧相结合的工艺方法，成 功地解决了长期存在的大风量低浓度有机废气污染的治理的难题。 该技术及净化装置采用固定床的吸附净化和催化燃烧相结合的原理，集吸附浓 縮、脱附再生和催化燃烧于一体，采用气流阻力很低并已工业化生产的蜂窝状活性炭为吸 附材料，将大风量的有机废气吸附净化后排出，用热气流脱附出活性炭上的有机物，使有机 物的浓度提高十几倍到几十倍，使其在催化床上能保持稳定的自身维持燃烧状态(无需外 加热)燃烧后的热尾气又用于预热待燃烧处理的废气和对失效的吸附床脱附再生。
该技术治理效果好，节能效果显著，无二次污染，运行费用低，并实现了全过程的
自动控制。该技术已在我司应用了 io年，处理风量从每小时几千到十几万立方米，取得了
较好的社会效益和环境效益。经长期的工业生产应用，证明蜂窝状活性炭吸附的质量是废 气处理的重要指标，但这种新型材料还有几点不足(l)成型后没有强度，吸附率不高；(2) 所加粘结剂PVA或甲基纤维等辅助材料价格昂贵；(3)成型后强度不好、使用周期不长。使 得在工程中设备的大型化、运行成本上受到限制。 为了克服上述的不足，本申请人经过长期研究，给予合理的改进，使其克服强度不 足、吸附率低、使用周期不长的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是提供一种高强度、高效吸附脱附，使其适用于 有机气体的分离、净化等方面的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭。 本发明所要解决的技术问题之二是提供一种制备上述高效吸附有机废气的蜂窝 状活性炭的方法。 本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之一的本发明高效吸附有机废气
的蜂窝状活性炭的成分及各成分的重量配比如下 成分 重量配比 碳粉 60 70% 黄土 15 20% 磷酸盐 2. 5 3. 5% 木焦油 8 12% 沥青 3 8% 107胶 余量。
本发明高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭的试验技术参数表如下表一所示 表一试验技术参数表
物理参数孔壁厚O. 5mm，孔距2mm (150mm* 150mm)
吸附性能吸附率33% 35% (苯的试验数据)
抗压强度正压2mpa眉压1. 5mpa.
比表面积800 1000m2/g 本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题之二的本发明高效吸附有机废气 的蜂窝状活性炭的制备方法包括如下操作步骤 1、将碳粉粉碎成末状，使颗粒度在200目以下，和黄土均匀的混合，再逐步加入 木焦油、沥青、磷酸盐、107胶，经过充分混合，再在挤压机上压成一种蜂窝状结构的规整块 体； 2、将上述蜂窝状块体放置在高温蒸汽下固化(20(TC )，再在二氧化碳保护气体下 活化，活化温度为S5(TC IOO(TC，制得本发明高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭。
本发明适用于有机气体的吸附脱附过程，装在固定吸附床中。通入有机气体，在常 温下开始吸附率99% (空速为2000 7000h-)，在100度的条件下脱附率达98%，在高温 蒸汽下脱附率达99.9%。 在挤压机上挤压成型的蜂窝状决体活性炭，可以根据不同的工艺情况，选择不同 的外形(可挤压成正方形、长方形、圆形、椭圆形等多面体)和不同的尺寸(外形尺寸、壁厚 和孔径)以及蜂窝孔的形状大小。 本发明高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭及其制备方法的优点在于以含碳量极 高的木焦油和沥青为重要组成，更加有效地保证活性炭的吸附率；以黄土、磷酸盐和107胶 为主要的胶粘剂，可以更有效地提高活性炭的耐高温、耐高压和使用寿命；本发明可以适用 于大部分有机气体的适用，对"三苯"有机气体的效果更加明显。
具体实施方式
实施例一 成分重量配比碳粉60%黄土15. 5%磷酸盐3. 5%木焦油10%沥青8%107胶3%。 上述配比的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭的制备方法包括如下操作步骤
1、将60%的碳粉粉碎成末状，使颗粒度在200目以下，和15. 5%的黄土均匀的混合，再逐步加入10%的木焦油、8%的沥青、3. 5%的磷酸盐、3%的107胶，经过充分混合，再 在挤压机上压成一种蜂窝状结构的规整块体； 2、将上述蜂窝状块体放置在高温蒸汽下固化(200°C )，再在二氧化碳保护气体下
活化，活化温度为850°C ，制得本发明高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭。 上述配比的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭在集装箱喷漆房应用时 喷漆车间的废气组成甲苯300ppm、二甲苯500ppm。 采用固定床吸附器，处理风量20000立方米/小时，空床流速1. 68米/秒，有效 炭层体积750*1500*2550。在常温下吸附24小时，在IO(TC下开始脱附6小时。检测结果 99%的废气被吸附，脱附率达99. 8% 。活性炭吸附率达33% 。实施例二 成分重量配比碳粉62%黄土17%磷酸盐3%木焦油12%沥青4%107胶2%。 上述配比的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭的制备方法包括如下操作步骤
1、将62%的碳粉粉碎成末状，使颗粒度在200目以下，和17%的黄土均匀的混合， 再逐步加入12%的木焦油、4%的沥青、3%的磷酸盐、2%的107胶，经过充分混合，再在挤 压机上压成一种蜂窝状结构的规整块体； 2、将上述蜂窝状块体放置在高温蒸汽下固化(200°C )，再在二氧化碳保护气体下 活化，活化温度为IOO(TC，制得本发明高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭。
上述配比的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭在船厂喷漆应用时
喷漆车间的废气组成甲苯100卯m、二甲苯200卯m。 采用固定床吸附器，处理风量20000立方米/小时，空床流速1. 68米/秒，有效 炭层体积750*1500*2550。在常温下吸附72小时，在IO(TC下开始脱附6小时。检测结果 99. 5%的废气被吸附，脱附率达99. 9% 。活性炭吸附率达35% 。实施例三成分重量配比碳粉70%黄土15%磷酸盐2. 5%木焦油8%沥青3%107胶1. 5%。 上述配比的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭的制备方法包括如下操作步骤
1、将70%的碳粉粉碎成末状，使颗粒度在200目以下，和15%的黄土均匀的混合， 再逐步加入8 %的木焦油、3 %的沥青、2. 5 %的磷酸盐、1. 5 %的107胶，经过充分混合，再在挤压机上压成一种蜂窝状结构的规整块体； 2、将上述蜂窝状块体放置在高温蒸汽下固化(200°C )，再在二氧化碳保护气体下 活化，活化温度为900°C ，制得本发明高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭。
上述配比的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭在喷漆烘房应用时
喷漆车间的废气组成甲苯500ppm、二甲苯500ppm。 采用固定床吸附器，处理风量20000立方米/小时，空床流速1. 68米/秒，有效 炭层体积750*1500*2550。在常温下吸附24小时，在IO(TC下开始脱附8小时。检测结果 98. 5%的废气被吸附，脱附率达99. 5%。活性炭吸附率达34%。 虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理 解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本 领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的 权利要求所保护的范围内。
权利要求
一种高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭，其特征在于其成分及各成分的重量配比如下成分 重量配比碳粉 60～70％黄土 15～20％磷酸盐 2.5～3.5％木焦油 8～12％沥青 3～8％107胶余量。
2. 如权利要求1所述的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭，其特征在于所述高效吸 附有机废气的蜂窝状活性炭的制备方法包括如下操作步骤1) 、将碳粉粉碎成末状，使颗粒度在200目以下，和黄土均匀的混合，再逐步加入木焦 油、沥青、磷酸盐、107胶，经过充分混合，再在挤压机上压成一种蜂窝状结构的规整块体；2) 、将上述蜂窝状块体放置在20(TC高温蒸汽下固化，再在二氧化碳保护气体下活化， 活化温度为S5(TC IOO(TC，制得本发明高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭。
3. 如权利要求1所述的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭，其特征在于其成分及各成分的重量配比如下成分 重量配比碳粉 60%黄土 15.5%磷酸盐 3.5%木焦油 10%沥青 8%107胶 3%。
4. 如权利要求1所述的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭，其特征在于其成分及各成分的重量配比如下成分 重量配比碳粉 62%黄土 17%磷酸盐 3%木焦油 12%沥青 4%107胶 2%。
5. 如权利要求1所述的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭，其特征在于其成分及各成分的重量配比如下成分 重量配比碳粉 70% 黄土 15% 磷酸盐 2.5%成分碳粉黄土磷酸盐木焦油沥青107胶重量配比 60 70%木焦油 8% 沥青 3% 107胶 1.5%。
6. —种制备如权利要求1所述的高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭的方法，其特征在于包括下述步骤1) 、将碳粉粉碎成末状，使颗粒度在200目以下，和黄土均匀的混合，再逐步加入木焦油、沥青、磷酸盐、107胶，经过充分混合，再在挤压机上压成一种蜂窝状结构的规整块体；2) 、将上述蜂窝状块体放置在20(TC高温蒸汽下固化，再在二氧化碳保护气体下活化， 活化温度为S5(TC IOO(TC，制得本发明高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭。
全文摘要
一种高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭，包括碳粉60～70％；黄土15～20％；磷酸盐2.5～3.5％；木焦油8～12％；沥青3～8％；余量为107胶，上述给配比均指重量比。该高效吸附有机废气的蜂窝状活性炭的制备方法如下将碳粉粉碎成末状，使颗粒度在200目以下，和黄土均匀的混合，再逐步加入木焦油、沥青、磷酸盐、107胶，经过充分混合，再在挤压机上压成一种蜂窝状结构的规整块体；将上述蜂窝状块体放置在200℃高温蒸汽下固化，再在二氧化碳保护气体下活化。本发明的优点在于有效地保证活性炭的吸附率；有效地提高活性炭的耐高温、耐高压和使用寿命；可以适用于大部分有机气体的适用，对“三苯”有机气体的效果更加明显。
文档编号C01B31/08GK101734655SQ20081007212
公开日2010年6月16日 申请日期2008年11月13日 优先权日2008年11月13日
发明者罗宗孟, 阮良杰, 陈泽枝 申请人:福州嘉园环保工程有限公司