专利名称：利用秸秆和锯屑制造车用活性炭的方法
技术领域：
本发明属于活性炭制备，尤其属于利用秸杆和锯屑制造车用活性炭的方法。
鉴于活性炭优良的吸附性，它被广泛作为气相或液相的吸附材料。高级车用活性炭主要用于汽车回收汽油，以节约能源，防止污染，而这种用途要求活性炭对正丁烷或汽油具有高的吸附值(正丁烷有效吸附量＞11g/100ml)和高硬度，综观国内外其他木质颗粒活性炭生产方法，有的以木炭粉为原料，以石油系或煤系沥青作粘结剂，在挤塑机中成型，再在高温下用水蒸汽活化而成产品，有的以木质活性炭粉为原料用酚醛树脂、含氟树脂、环氧树脂、脲醛树脂、木质素树脂、活性白土和沥青等作粘结剂，再经混练，挤塑成型后，直接加热凝固而成；有的将粒径50μm以下的木质活性炭粉加原纤维化性的含氟树脂，水溶性无机盐粉与醇性混练助剂一起混炼，将聚氟乙烯转化为纤维状后，将混练物作成所希望的形状，然后浸泡在温水中，溶出无机成分，接着干燥，加热处理而成，有的以木屑为原料，氯化锌为活化剂，加粘胶剂和添加剂经混练挤压成型，再经炭化、活化、洗涤和烘干等程序而成产品等等。然而，用以上方法，有的得不到高的吸附力，有的得不到合格的机械强度，有的因粘结剂本身价高所以成本高。
本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种利用秸杆、锯屑及催化剂不另加粘结剂生产出具有高吸附、高脱附性能、高强度和简单成型的高级车用活性炭的方法。
本发明所采用的方法是将粒径80-120目的秸杆粉或锯屑粉，加酸性催化剂溶液在碾磨机中充分研磨至粘稠的团块，在普通成型机或螺旋挤塑机中压制成条，炭条进入加热炉中经过固化、炭化和活化，再经酸洗、水洗除去无机成分，烘干形成了具有高吸附、高脱附性能、高强度的车用活性炭。
本发明的优点在于秸杆可以代替部分或全部锯屑，扩大了原料来源，本发明可以获得均质致密、机械强度大、吸附能力与脱附能力都强的颗粒活性炭。
下面详细介绍本发明。
本发明是将粒径80-120目的秸杆粉或锯屑粉，加催化剂(磷酸、氯化锌、氯化钙等)溶液，一般氯化锌溶液浓度为63--66°Be′锌屑比为1.2-1.8∶1，在碾磨机中充分研磨至粘稠的团块，在普通成型机或螺旋挤塑机中压制成条，炭条进入隧道炉中经过固化，炭化，活化，固化温度为100-200℃，固化时间为4-8小时，炭化温度200-400℃，时间为10-60分钟和活化温度为400--600℃，时间为10-60分钟，再经过酸洗、水洗除去无机成分烘干形成活性炭。
本发明的原理是本发明使用的无机成分(例如氯化锌)既是催化剂又是粘结剂，因为氯化锌水溶液的粘度比水的粘度大300倍，所以无需添加任何粘结剂，只要秸杆粉或锯屑粉混和，将木质素和纤维素充分碾磨到高度均匀分散并实现部分炭化为止，然后成型，在低温固化阶段，原料中的纤维素或木质素在催化剂作用下迅速分解为单糖、醛糖、糠醛，在催化剂作用下，这些简单化合物又互相缩合成极粘稠的化合物，化合物脱水形成凝缩炭结构，再经炭化和活化便成为极坚硬的活性炭。
本发明的最佳实施例
将粒径80-120目的木粉200克加浓度为65°Be′的氯化锌溶液350毫升搅拌后，放入三辊碾磨机中碾磨，颜色由淡黄色转化为深黄色，再转化为咖啡色，粉末由分散状转化为粘稠的块状，将块状物放入普通扎面机中制成条状，为防止相互粘结可在炭条表面撒些细活性炭粉，然后将炭条装在搪瓷盘中，放入事先调好温度的烘干箱中，先在100℃加热2小时，再在140℃加热6小时，接着将条状物装入不锈钢制的方形盒中，加上盖，放入马福炉中，先在300℃保温30分钟(炭化)，再在450℃保温30分钟(活化)，取出，冷却后，先用10％HCL洗涤一次，然后用热水反复洗涤至PH值达4-6为止，将洗好的颗粒炭在150℃的烘干箱中烘干3小时。
权利要求
1.一种利用秸杆和锯屑制造车用活性炭的方法，其特征在于将粒径80-120目的秸杆粉或锯屑粉，加酸性催化剂溶液在碾磨机中充分研磨至粘稠的团块，在普通成型机或螺旋挤塑机中压制成条，炭条进入加热炉中经过固化、炭化和活化，再经过酸洗、水洗除去无机成分，烘干形成活性炭。
2.根据权利要求1所述的利用秸杆和锯屑制造车用活性炭的方法，其特征在于催化剂为磷酸、氯化锌、氯化钙。
3.根据权利要求1所述的利用秸杆和锯屑制造车用活性炭的方法，其特征在于固化是指低温固化，温度为100--200℃，固化时间为4-8小时，
4.根据权利要求1所述的利用秸杆和锯屑制造车用活性炭的方法，其特征在于炭化温度为200--400℃时间10-60分钟，活化温度为400--600℃时间10-60分钟。
5.根据权利要求1或2所述的利用秸杆和锯屑制造车用活性炭的方法，其特征在于氯化锌溶液的浓度为63--66°Be′。
6.根据权利要求1或2所述的利用秸杆和锯屑制造车用活性炭的方法，其特征在于锌屑比为1.2-1.8∶1。
全文摘要
本发明属于活性炭制备,尤其属于利用秸秆和锯屑制造车用活性炭的方法,本发明将粒径80—120目的秸秆粉或锯屑粉,加酸性催化剂溶液在碾磨机中充分研磨至粘稠的团块,在普通成型机中或螺旋挤塑机中压制成条,炭条进入加热炉中经过固化、炭化和活化,再经过酸洗、水洗除去无机成分,烘干形成活性炭。用本发明生产出的活性炭具有高吸附性、高脱附性且机械强度高。
文档编号C01B31/00GK1245776SQ99114419
公开日2000年3月1日 申请日期1999年8月31日 优先权日1999年8月31日
发明者林天安 申请人:林天安