专利名称：一种汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法
技术领域：
本发明属于活性炭技术领域，具体涉及一种汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法。
背景技术：
当前人们对环境保护的要求越来越高，活性炭作为一种吸附剂正获得越来越广泛的应用。随着经济的高速发展，经济水平的提高和汽车产业的飞速发展，我国机动车数量也是日益剧增，在这样的环境下机动车排气污染对空气质量影响日益增大，排向大气的污染物数量也随着车辆逐年增加而增长，污染问题也困扰着我们的生活，机动车排气污染所 导致的温室效应以及有害气体排放正影响着我们的身体健康和生存环境。因此各国政府都相继出台了控制机动车污染物排放的环保排放标准(国际主流的有欧、美、日三大体系)，对机动车污染物排放作出强制性规定。我国2005年发布了《车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与汽车排气污染物排放限值及测量方法(中国111、1￥、乂阶段)》(6817691-2005)作为强制性标准。从而使机动车行业对炭罐中使用的活性炭也有了更高的要求，目前国际上基本使用的炭罐专用活性炭是I.利用煤为原料生产的炭罐专用活性炭，采用的主要工艺是磨粉后加入煤焦油挤压成型，加温炭化后通入水蒸汽活化，制得炭罐专用活性炭。但该工艺由于受到原料煤的限制，生产的炭罐专用活性炭丁烷工作容量低、灰份高，根本达不到目前炭罐所使用活性炭的要求。2.利用木质生产的炭罐专用活性炭，不管是采用物理法还是化学法生产，生产的炭罐专用活性炭强度都很低，因为炭罐专用活性炭需要很高的强度，才能满足活性炭在炭罐内的吸附-脱附循环使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高吸附值、高强度、低灰份的汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，它包括如下步骤( I)将石油焦和煤混合，粉碎，加入煤焦油，混匀，挤压成小柱状，在阴凉处凉干，再在50(T800°C下炭化得到炭化料；(2)将炭化料浸泡在碱溶液中2 8小时；(3)将步骤(2)浸泡后的炭化料置于活化炉中，活化炉通入惰性气体，按I 5°C /min的速度升温到60(T90(TC，然后保温活化f 3小时，取出自然冷却，即制得汽车摩托车炭罐专用活性炭。步骤(I)中，石油焦和煤的重量比为O. 5 8. O :0.5 20，优选I :1。
步骤(I)中，石油焦的灰份为0.5 2% ;煤为低灰无烟煤，灰份为IH步骤(I)中，粉碎至200目 350目。步骤(I)中，焦油的加入重量为石油焦和煤总重量的20 40%。步骤(I)中，小柱状的直径为I. 5 4. 0mm，长度为2 7mm。步骤(2)中，所述的碱溶液为KOH水溶液或NaOH水溶液，KOH和水的重量比为Γ25 :5 65，优选I 5 ;NaOH和水的重量比为I 25 :8 70，优选I :10。步骤(2)中，炭化料和碱溶液的重量比为I I. 2。按上述方法制备得到的汽车摩托车炭罐专用活性炭也在本发明的保护范围之内。
有益效果本发明制得汽车摩托车炭罐专用活性炭原料易得，成本低廉脱汞效率高，丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到ll_20g/100mL,四氯化碳吸附率10(Tl35%，强度大于95%，灰份小于5%，表观密度为O. 25、. 35g/ml。可满足于炭罐的苛刻工况条件，具有高吸附值、高强度、低灰份的明显特征。还适用于石化行业、加油站等场所的油汽回收。产品孔径分布合理，达到最大吸附与脱附。
具体实施例方式根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。以下实施例的检测方法如下I、丁烷工作容量按GB/T20449-2006活性炭丁烷工作容量测试方法测定。2、强度按GB/T12496. 6-1999木质活性炭试验方法强度的测定测定。3、灰份按GB/T12496. 3-1999木质活性炭试验方法灰份含量的测定测定4、四氯化碳吸附率按GB/T12496. 5-1999木质活性炭试验方法四氯化碳吸附率(活性)的测定测定。5、表观密度按GB/T12496. 1-1999木质活性炭试验方法表观密度的测定测定。实施例I :按I :1的重量比称取低灰无烟煤和石油焦100g，粉碎至200目，加入30wt%的煤焦油，在能加热的搅拌器中搅拌均匀，挤压成直径为I. 5mm、长度为2mm小柱状，在阴凉处凉干后将成型料加入炭化炉炭化，炭化温度为500°C，得到炭化料。将炭化料浸泡在KOH的水溶液(Κ0Η和水的重量比为I :5)中，炭化料和碱性水溶液的重量比为I :1。浸泡时间为3小时，然后过滤凉干放入活化炉内，按5°C /min的升温速度升温到600°C再保持2小时，取出自然冷却，制得汽车摩托车炭罐专用活性炭。测得丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到11. 5g/100mL,四氯化碳吸附率为105 %，灰份为3.5%，强度为97 %，表观密度为O. 35g/ml。实施例2:按I :1的重量比称取低灰无烟煤和石油焦100g，粉碎至200目，加入20wt%的煤焦油，在能加热的搅拌器中搅拌均匀，挤压成直径为I. 5mm、长度为7mm小柱状，在阴凉处凉干后将成型料加入炭化炉炭化，炭化温度为600°C，得到炭化料。将炭化料浸泡在KOH的水溶液(Κ0Η和水的重量比为I :65)中，炭化料和碱性水溶液的重量比为I :1。浸泡时间为3小时，然后过滤凉干放入活化炉内，按l°c /min的升温速度升温到700°C再保持2小时，取出自然冷却，得到汽车摩托车炭罐专用活性炭。测得丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到13. 5g/100mL,四氯化碳吸附率为108 %，灰份为3.5%，强度为96 %，表观密度为O. 33g/ml。实施例3 按I :1的重量比称取低灰无烟煤和石油焦100g，粉碎至200目，加入35wt%的煤焦油，在能加热的搅拌器中搅拌均匀，挤压成直径为2. 5mm、长度为5mm小柱状，在阴凉处凉干后将成型料加入炭化炉炭化，炭化温度为700°C，得到炭化料。将炭化料浸泡在KOH 的水溶液中，炭化料和碱性水溶液的重量比为I :1。浸泡时间为4小时，然后过滤凉干放入活化炉内，按5°C /min的升温速度升温到750°C再保持2小时，取出自然冷却，得到汽车摩托车炭罐专用活性炭。测得丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到16g/100mL,四氯化碳吸附率为110 %，灰份为4. I %，强度为95.8%，表观密度为O. 30g/ml。实施例4 按I :1的重量比称取低灰无烟煤和石油焦100g，粉碎至200目，加入40wt%的煤焦油，在能加热的搅拌器中搅拌均匀，挤压成直径为3. 0mm、长度为7mm小柱状，在阴凉处凉干后将成型料加入炭化炉炭化，炭化温度为800°C，得到炭化料。将炭化料浸泡在KOH的水溶液(Κ0Η和水的重量比为25 :65)中，炭化料和碱性水溶液的重量比为1:1。浸泡时间为2小时，然后过滤凉干放入活化炉内，按5°C /min的升温速度升温到800°C再保持2小时，取出自然冷却，得到汽车摩托车炭罐专用活性炭。测得丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到17. 5g/100mL,四氯化碳吸附率为118 %，灰份为3.8%，强度为95.5%，表观密度为O. 28g/ml。实施例5 按I :1的重量比称取低灰无烟煤和石油焦100g，粉碎至200目，加入30wt%的煤焦油，在能加热的搅拌器中搅拌均匀，挤压成直径为I. 5mm、长度为5mm小柱状，在阴凉处凉干后将成型料加入炭化炉炭化，炭化温度为600°C，得到炭化料。将炭化料浸泡在NaOH的水溶液(NaOH和水的重量比为I : 10)中，炭化料和碱性水溶液的重量比为1:1。浸泡时间为5小时，然后过滤凉干放入活化炉内，按5°C /min的升温速度升温到700°C再保持2小时，取出自然冷却，制得汽车摩托车炭罐专用活性炭。测得丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到llg/100mL,四氯化碳吸附率为100 %，灰份为4. 8 %，强度为95 %，表观密度为0. 35g/ml。实施例6 按I :1的重量比称取低灰无烟煤和石油焦100g，粉碎至200目，加入30wt%的煤焦油，在能加热的搅拌器中搅拌均匀，挤压成直径为4_、长度为7_小柱状，在阴凉处凉干后将成型料加入炭化炉炭化，炭化温度为700°C，得到炭化料。将炭化料浸泡在NaOH的水溶液(NaOH和水的重量比为I :8)中，炭化料和碱性水溶液的重量比为I :1。浸泡时间为8小时，然后过滤凉干放入活化炉内，按5°C /min的升温速度升温到750°C再保持2小时，取出自然冷却，汽车摩托车炭罐专用活性炭。测得丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到12g/100mL,四氯化碳吸附率为102 %，灰份为4. O %，强度为95.5%，表观密度为O. 34g/ml。实施例7 按O. 5 :8的重量比称取低灰无烟煤和石油焦100g，粉碎至350目，加入35被％的煤焦油，在能加热的搅拌器中搅拌均匀，挤压成直径为2. 5mm、长度为3mm小柱状，在阴凉处凉干后将成型料加入炭化炉炭化，炭化温度为800°C，得到炭化料。将炭化料浸泡在NaOH的水溶液(NaOH和水的重量比为25 :70)中，炭化料和碱性水溶液的重量比为I :1. 2。浸泡时间为4小时，然后过滤凉干放入活化炉内，按5°C /min的升温速度升温到750°C再保持3小时，取出自然冷却，得到汽车摩托车炭罐专用活性炭。测得丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到14g/100mL,四氯化碳吸附率为108 %，灰份为3.8%，强度为96 %，表观密度为O. 32g/ml。
实施例8 按20 :0. 5的重量比称取低灰无烟煤和石油焦100g，粉碎至200目，加入35被％的煤焦油，在能加热的搅拌器中搅拌均匀，挤压成直径为3mm、长度为4mm小柱状，在阴凉处凉干后将成型料加入炭化炉炭化，炭化温度为800°C，得到炭化料。将炭化料浸泡在NaOH的水溶液(NaOH和水的重量比为I : 10)中，炭化料和碱性水溶液的重量比为1:1。浸泡时间为2小时，然后过滤凉干放入活化炉内，按4°C /min的升温速度升温到900°C再保持I小时，取出自然冷却，得到汽车摩托车炭罐专用活性炭。测得丁烧工作容量(Butane WorKing Capacity)达到16g/100mL,四氯化碳吸附率为112 %，灰份为4. O %，强度为95.5%，表观密度为O. 28g/ml。
权利要求
1.一种汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤 (1)将石油焦和煤混合，粉碎，加入煤焦油，混匀，挤压成小柱状，在阴凉处凉干，再在50(T800°C下炭化得到炭化料； (2)将炭化料浸泡在碱溶液中2 8小时； (3)将步骤(2)浸泡后的炭化料置于活化炉中，活化炉通入惰性气体，按I 5°C/min的速度升温到60(T90(TC，然后保温活化f 3小时，取出自然冷却，即制得汽车摩托车炭罐专用活性炭。
2.根据权利要求I所述的汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，其特征在于，步骤Cl)中，石油焦和煤的重量比为O. 5 8. O :0· 5 20。
3.根据权利要求I所述的汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(O中，石油焦的灰份为O. 5^2% ;煤为低灰无烟煤,灰份为1、％。
4.根据权利要求I所述的汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，其特征在于，步骤Cl)中，粉碎至200目 350目。
5.根据权利要求I所述的汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(O中，焦油的加入重量为石油焦和煤总重量的2(Γ40%。
6.根据权利要求I所述的汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，小柱状的直径为I.5 4. Omm,长度为2 7mm。
7.根据权利要求I所述的汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的碱溶液为KOH水溶液或NaOH水溶液，KOH和水的重量比为I 25:5 65 ；NaOH和水的重量比为广25 :8 70。
8.根据权利要求I所述的汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，炭化料和碱溶液的重量比为I I. 2。
9.权利要求I至8中任意一项制备得到的汽车摩托车炭罐专用活性炭。
全文摘要
本发明公开了一种汽车摩托车炭罐专用活性炭的制备方法，将石油焦和煤混合，粉碎，加入焦油，混匀，挤压成小柱状，在阴凉处凉干，再在500~700℃下炭化得到炭化料；将炭化料浸泡在碱溶液中2~8小时；将浸泡后的炭化料置于活化炉中，活化炉通入惰性气体，按1～5℃/min的速度升温到600~900℃，然后保温活化1~3小时，取出自然冷却，即制得汽车摩托车炭罐专用活性炭。本发明制得汽车摩托车炭罐专用活性炭原料易得，成本低廉脱汞效率高。可满足于炭罐的苛刻工况条件，具有高吸附值、高强度、低灰份的明显特征。还适用于石化行业、加油站等场所的油汽回收。产品孔径分布合理，达到最大吸附与脱附。
文档编号C01B31/10GK102897761SQ201210363599
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者荀波 申请人:南京正森环保科技有限公司