一种活性炭活性提高方法
【专利摘要】本发明涉及活性炭改性技术领域，尤其是一种活性炭活性提高方法，通过酸对活性炭的进行活化氧化作用，使得活性炭的活性预处理，再将造孔剂与溶剂配制成溶液后，将其处理酸化物料，使得其能够增大活性炭的孔容，提高活性炭的比表面积，进一步的在真空环境下，低温恒温处理，再进行升温高温处理，使得活性炭的耐磨强度得到固定，比表面积稳定，使得活性炭产品的活性得到了提高，改善了活性炭的品质。
【专利说明】
一种活性炭活性提高方法
技术领域
[0001] 本发明涉及活性炭改性技术领域，尤其是一种活性炭活性提高方法。
【背景技术】
[0002] 活性炭是常用的吸附剂之一，已在食品卫生、医疗、催化、空分制氮、焦炉气中氢气 的回收等方面得到广泛的应用，其吸附性能在很大程度上决定于其孔结构特征。活性炭的 孔隙分布呈三分散型，即大孔、中孔和微孔均占一定比例。然而，活性炭的这种三分散型宽 分布孔径结构，使得活性炭的活性呈现出不同的状态，进而在一定程度上制约了活性炭在 某些领域的应用。因此，随着社会对专用吸附剂的需求增加，改善活性炭的活性，使得对活 性炭的比表面积、孔容进行改善处理，以达到提高活性炭的活性，成为了活性炭产品研究的 主要思路。
[0003] 但是，现有技术中对于活性炭的活性改善大多是针对失活的活性炭，或者半失活 的活性炭进行吸附在活性炭微孔中的成分去掉后，使得其活性得到提高，而并没有文献对 于活性炭或活性炭原料本身进行改性处理后，使得活性炭的活性得到提高的技术文献公 开。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种活性炭活性提高方 法。
[0005] 具体是通过以下技术方案得以实现的：
[0006] -种活性炭活性提高方法，包括以下步骤：
[0007] 1)将造孔剂与溶剂混合后，溶解处理3~15h，得到溶液；
[0008] 2)将活性炭或活性炭原料与酸混合后，将其搅拌均匀，并采用超声波处理l-3h，得 到酸化物料；
[0009] 3)将酸化物料置于溶液中，搅拌均匀，采用微波炉升温至温度为40-70°C处理3~ 15h，得初料；
[0010] 4)将初料置于真空度为0.02-0.08MPa下，采用温度为70-90 °C恒温恒压处理l_3h， 得复料；
[0011] 5)将复料在150°C下处理10-20min，再控制温度在6h升温至900°C，再恒温处理1-3h，得到初成品；
[0012] 6)将初成品在10h冷却降温至常温，并除杂、分级，包装入库。
[0013] 所述的造孔剂，其为聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛中的一种。
[0014] 所述的溶剂为&~(：8的醇中的一种或者去离子水。
[0015] 所述的溶解，其温度为50_80°C。
[0016] 所述的造孔剂与溶剂的混合比以质量比计为7~11:35~55。
[0017]所述的酸，其为氧化性酸。
[0018] 所述的酸是质量浓度为5-65%的硝酸。
[0019] 所述的步骤2)，将活性炭或活性炭原料与酸混合，混合比以质量比计为1~3:0.2 ~0 · 5〇
[0020] 所述的超声波，其频率为10-300HZ。
[0021]所述的微波炉，其频率为40-90HZ。
[0022]本发明的研究者将实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5进行活性提高处 理的活性炭的耐磨强度、比表面积、在l_5nm之间的产品的孔容、在5-20nm的产品的孔容进 行检测统计；并且还对待处理活性炭或活性炭原料的耐磨强度、比表面积、在l_5nm之间的 产品的孔容、在5-20nm的产品的孔容进行检测统计，并对上述样品的结论进行对比，其结果 如表1所示：
[0023] 表 1
[0024]
[0025] 由表1中的数据显示，本发明的活性炭活性提高方法，能够有效的使得活性炭的活 性提高，使得其比表面积增大至少6m2/g，各种不同粒径的活性炭产品的活性均有较大幅度 的提高，进而有效的改善了活性炭的活性。
[0026] 本发明是通过酸对活性炭的进行活化氧化作用，使得活性炭的活性预处理，再将 造孔剂与溶剂配制成溶液后，将其处理酸化物料，使得其能够增大活性炭的孔容，提高活性 炭的比表面积，进一步的在真空环境下，低温恒温处理，再进行升温高温处理，使得活性炭 的耐磨强度得到固定，比表面积稳定，使得活性炭产品的活性得到了提高，改善了活性炭的 品质。
[0027] 本发明的技术方案中的工艺步骤简单，参数易于控制，操作方式简单。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的 范围不仅局限于所作的描述。
[0029] 实施例1
[0030] -种活性炭活性提高方法，包括以下步骤：
[0031] 1)将造孔剂与溶剂混合后，溶解处理3h，得到溶液；
[0032] 2)将活性炭与酸混合后，将其搅拌均匀，并采用超声波处理lh，得到酸化物料；
[0033] 3)将酸化物料置于溶液中，搅拌均匀，采用微波炉升温至温度为40°C处理3h，得初 料；
[0034] 4)将初料置于真空度为0.02MPa下，采用温度为70°C恒温恒压处理lh，得复料；
[0035] 5)将复料在150°C下处理lOmin，再控制温度在6h升温至900°C，再恒温处理lh，得 到初成品；
[0036] 6)将初成品在10h冷却降温至常温，并除杂、分级，包装入库。
[0037]所述的造孔剂，其为聚乙二醇。
[0038]所述的溶剂为去离子水。
[0039]所述的溶解，其温度为50°C。
[0040] 所述的造孔剂与溶剂的混合比以质量比计为1:5。
[0041] 所述的酸是质量浓度为5%的硝酸。
[0042] 所述的步骤2)，将活性炭或活性炭原料与酸混合，混合比以质量比计为1:0.2。 [0043]所述的超声波，其频率为10Hz。
[0044] 所述的微波炉，其频率为40Hz。
[0045] 实施例2
[0046] -种活性炭活性提高方法，包括以下步骤：
[0047] 1)将造孔剂与溶剂混合后，溶解处理15h，得到溶液；
[0048] 2)将活性炭原料与酸混合后，将其搅拌均匀，并采用超声波处理3h，得到酸化物 料；
[0049] 3)将酸化物料置于溶液中，搅拌均匀，采用微波炉升温至温度为70°C处理15h，得 初料；
[0050] 4)将初料置于真空度为O.OSMPa下，采用温度为90°C恒温恒压处理3h，得复料；
[0051 ] 5)将复料在150 °C下处理20min，再控制温度在6h升温至900°C，再恒温处理3h，得 到初成品；
[0052] 6)将初成品在10h冷却降温至常温，并除杂、分级，包装入库。
[0053]所述的造孔剂，其为聚乙烯醇。
[0054]所述的溶剂为甲醇。
[0055] 所述的溶解，其温度为80°C。
[0056]所述的造孔剂与溶剂的混合比以质量比计为11:35。
[0057]所述的酸是质量浓度为65%的硝酸。
[0058]所述的步骤2)，将活性炭或活性炭原料与酸混合，混合比以质量比计为3:0.5。 [0059]所述的超声波，其频率为300Hz。
[0060]所述的微波炉，其频率为90Hz。
[0061 ] 实施例3
[0062] -种活性炭活性提高方法，包括以下步骤：
[0063] 1)将造孔剂与溶剂混合后，溶解处理llh，得到溶液；
[0064] 2)将活性炭与酸混合后，将其搅拌均匀，并采用超声波处理2h，得到酸化物料；
[0065] 3)将酸化物料置于溶液中，搅拌均匀，采用微波炉升温至温度为50°C处理5h，得初 料；
[0066] 4)将初料置于真空度为0.07MPa下，采用温度为80°C恒温恒压处理2h，得复料；
[0067] 5)将复料在150 °C下处理15min，再控制温度在6h升温至900°C，再恒温处理2h，得 到初成品；
[0068] 6)将初成品在10h冷却降温至常温，并除杂、分级，包装入库。
[0069]所述的造孔剂，其为聚乙烯醇缩丁醛。
[0070]所述的溶剂为丙醇。
[0071] 所述的溶解，其温度为70°C。
[0072] 所述的造孔剂与溶剂的混合比以质量比计为9:40。
[0073]所述的酸是质量浓度为35%的硝酸。
[0074]所述的步骤2)，将活性炭或活性炭原料与酸混合，混合比以质量比计为2:0.3。 [0075]所述的超声波，其频率为100Hz。
[0076] 所述的微波炉，其频率为70Hz。
[0077] 实施例4
[0078] -种活性炭活性提高方法，包括以下步骤：
[0079] 1)将造孔剂与溶剂混合后，溶解处理3h，得到溶液；
[0080] 2)将活性炭原料与酸混合后，将其搅拌均匀，并采用超声波处理3h，得到酸化物 料；
[0081] 3)将酸化物料置于溶液中，搅拌均匀，采用微波炉升温至温度为40°C处理15h，得 初料；
[0082] 4)将初料置于真空度为O.OSMPa下，采用温度为70°C恒温恒压处理3h，得复料；
[0083] 5)将复料在150°C下处理10min，再控制温度在6h升温至900°C，再恒温处理lh，得 到初成品；
[0084] 6)将初成品在10h冷却降温至常温，并除杂、分级，包装入库。
[0085]所述的造孔剂，其为聚乙烯醇缩丁醛。
[0086]所述的溶剂为戊醇。
[0087]所述的溶解，其温度为70°C。
[0088]所述的造孔剂与溶剂的混合比以质量比计为10:47。
[0089]所述的酸是质量浓度为88%的硫酸。
[0090] 所述的步骤2)，将活性炭或活性炭原料与酸混合，混合比以质量比计为1:0.5。
[0091] 所述的超声波，其频率为200Hz。
[0092] 所述的微波炉，其频率为60Hz。
[0093] 实施例5
[0094] -种活性炭活性提高方法，包括以下步骤：
[0095] 1)将造孔剂与溶剂混合后，溶解处理15h，得到溶液；
[0096] 2)将活性炭与酸混合后，将其搅拌均匀，并采用超声波处理lh，得到酸化物料；
[0097] 3)将酸化物料置于溶液中，搅拌均匀，采用微波炉升温至温度为60°C处理llh，得 初料；
[0098] 4)将初料置于真空度为0.03MPa下，采用温度为75°C恒温恒压处理2h，得复料；
[0099] 5)将复料在150°C下处理15min，再控制温度在6h升温至900°C，再恒温处理2h，得 到初成品；
[0100] 6)将初成品在10h冷却降温至常温，并除杂、分级，包装入库。
[0101]所述的造孔剂，其为聚乙二醇。
[0102] 所述的溶剂为异戊醇。
[0103] 所述的溶解，其温度为75°C。
[0104] 所述的造孔剂与溶剂的混合比以质量比计为8:53。
[0105]所述的酸是质量浓度为25%的硝酸。
[0106] 所述的步骤2)，将活性炭或活性炭原料与酸混合，混合比以质量比计为2:0.5。
[0107] 所述的超声波，其频率为50Hz。
[0108] 所述的微波炉，其频率为70Hz。
【主权项】
1. 一种活性炭活性提高方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将造孔剂与溶剂混合后，溶解处理3~15h，得到溶液； 2) 将活性炭或活性炭原料与酸混合后，将其搅拌均匀，并采用超声波处理l_3h，得到酸 化物料； 3) 将酸化物料置于溶液中，搅拌均匀，采用微波炉升温至温度为40-70°C处理3~15h， 得初料； 4) 将初料置于真空度为0.02-0.081〇^下，采用温度为70-90°(：恒温恒压处理1-311，得复 料； 5) 将复料在150°C下处理10_20min，再控制温度在6h升温至900°C，再恒温处理l_3h，得 到初成品； 6) 将初成品在IOh冷却降温至常温，并除杂、分级，包装入库。2. 如权利要求1所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的造孔剂，其为聚乙二 醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛中的一种。3. 如权利要求1所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的溶剂为C1-C8的醇中 的一种或者去离子水。4. 如权利要求1所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的溶解，其温度为50-80 cC。5. 如权利要求1所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的造孔剂与溶剂的混合 比以质量比计为7~11:35~55。6. 如权利要求1所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的酸，其为氧化性酸。7. 如权利要求1或6所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的酸是质量浓度为 5-65%的硝酸。8. 如权利要求1所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的步骤2)，将活性炭或 活性炭原料与酸混合，混合比以质量比计为1~3:0.2~0.5。9. 如权利要求1所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的超声波，其频率为10-300Hz〇10. 如权利要求1所述的活性炭活性提高方法，其特征在于，所述的微波炉，其频率为 40-90HZ。
【文档编号】C01B31/08GK105883799SQ201610259705
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月25日
【发明人】葛洪, 易飞舟, 张龙, 赵永宽
【申请人】贵州安凯达实业股份有限公司