专利名称：碳分子筛的再生方法
技术领域：
本发明属于分子筛技术领域，特别是涉及一种制氮分子筛的再生方法。
背景技术：
碳分子筛(CMS)是变压吸附空分制氮的高效吸附剂，由于碳分子筛对水、油等分子具有较强的亲和力，这就要求原料空气必须十分洁净，必须作净化预处理。同时由于变压吸附使用空气压缩机等因素，就不可避免地在空气中带入水、油蒸气和其他有害化学气体。从而导致制氮碳分子筛微孔堵塞，分离效果渐降，直至丧失作用，即所谓制氮碳分子筛“中
母O目前，我国变压吸附(PSA)技术的快速发展，随着氮气制造在各大工业领域的广泛·应用，空分制氮(PSA)行业得到不断发展，制氮碳分子筛使用量大大增加，而制氮碳分子筛作为变压吸附空分制氮装置中必不可少的高效吸附剂，由于其使用年限仅5-8年，据不完全统计我国每年约有5000吨“中毒”制氮碳分子筛废弃。如果被当作工业垃圾废弃，不仅对我国生态环境造成污染，还浪费了资源，而且这种资源浪费与环境破坏随着工业发展的加速，也会随之增加。而国内、外的企业和研究机构只对碳分子筛的生产进行了大量研究，对“中毒”碳分子筛的活化再生均无相关的研究及生产应用的报道。因此，目前国内、外对这种废弃物尚无有效的、经济的循环利用方法。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种中毒碳分子筛的再生方法。具体的技术方案如下一种碳分子筛的再生方法，包括如下步骤(I)酸洗将中毒碳分子筛置于盐酸溶液中进行充分的搅拌、清洗，以溶解碳分子筛中的氧化物等无机杂质；(2)水洗将步骤(I)酸洗后的碳分子筛用清水漂洗2-3次，以充分去除步骤(I)溶解的氧化物及其他杂质，减少其对后期活化和调孔过程的影响；(3)碳化将步骤(2)水洗后的碳分子筛置于氮气环境中在700-900°C下进行碳化，即得再生的碳分子筛；(4)活化将步骤(3)碳化后的碳分子筛置于氮气环境中在500-800°C下先通入二氧化碳进行开孔，然后再通入水蒸气进行孔容增大；(5)调孔将步骤(4)活化后的碳分子筛置于氮气环境中在600-750°C下通入调孔剂进行调孔，即得再生的碳分子筛。在其中一些实施例中，所述步骤(I)中盐酸溶液的体积百分浓度为5-20%。在其中一些实施例中，所述步骤(3) 700-900°C碳化的时间为2_6h。在其中一些实施例中，所述步骤(4) 500-800°C活化的时间为l_3h。
在其中一些实施例中，所述步骤(5)调孔的温度为650_750°C，所述调孔剂为苯或甲苯。本发明的优点和有益效果如下本发明提供一种中毒碳分子筛的再生工艺，使碳分子筛在性能和质量不下降的前提下实现了重复使用。本发明将中毒、失效、废弃的碳分子筛再生处理后，进行重复利用，在减少了资源浪费、减轻环境污染、保护环境的同时，为碳分子筛行业的企业找到了新的利润增长点。本发明提供的碳分子筛再生工艺的一系列工艺参数是发明人通过大量的实验、总结和归纳获得的，对中毒碳分子筛的再生具有非常明显的效果。将中毒碳分子筛通过本发明提供的再生工艺进行处理，其质量能达到企业标准Q/CSK03-2011《活化再生制氮碳分子筛》。企业标准性能指标如下·
'￥1活化再生制氮碳分子筛I
250
注:ΚΑ产氮浓度为>99. 5%，吸附压力为0,；8Mpa
图I为本发明碳分子筛再生工艺流程示意图。
具体实施例方式以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。实施例I一种碳分子筛的再生方法，包括如下步骤(I)酸洗将中毒碳分子筛置于体积浓度为8%的盐酸溶液中进行充分的搅拌、清洗，以溶解碳分子筛中的氧化物等无机杂质；(2)水洗将步骤(I)酸洗后的碳分子筛用清水漂洗2-3次，以充分去除步骤(I)溶解的氧化物及其他杂质，减少其对后期活化和调孔过程的影响；(3)碳化将步骤(2)水洗后的碳分子筛置于氮气环境中在700°C下碳化6h，即得再生的碳分子筛。实施例2一种碳分子筛的再生方法，包括如下步骤(I)酸洗将中毒碳分子筛置于体积浓度为8%的盐酸溶液中进行充分的搅拌、清洗，以溶解碳分子筛中的氧化物等无机杂质；
(2)水洗将步骤(I)酸洗后的碳分子筛用清水漂洗2-3次，以充分去除步骤(I)溶解的氧化物及其他杂质，减少其对后期活化和调孔过程的影响；(3)碳化将步骤(2)水洗后的碳分子筛置于氮气环境中在750°C下碳化3h ；(4)活化将步骤(3)碳化后的碳分子筛置于氮气环境中在600°C下先通入二氧化碳进行开孔30min，然后再通入水蒸气进行孔容增大40min ；(5)调孔将步骤(4)活化后的碳分子筛置于氮气环境中在650°C下通入甲苯进行调孔，即得再生的碳分子筛。实施例3—种碳分子筛的再生方法，包括如下步骤(I)酸洗将中毒碳分子筛置于体积浓度为15%的盐酸溶液中进行充分的搅拌、清洗，以溶解碳分子筛中的氧化物等无机杂质；(2)水洗将步骤(I)酸洗后的碳分子筛用清水漂洗2-3次，以充分去除步骤(I)溶解的氧化物及其他杂质，减少其对后期活化和调孔过程的影响；(3)碳化将步骤(2)水洗后的碳分子筛置于氮气环境中在800°C下碳化3h ；(4)活化将步骤(3)碳化后的碳分子筛置于氮气环境中在750°C下先通入二氧化碳进行开孔40min，然后再通入水蒸气进行孔容增大30min ；(5)调孔将步骤(4)活化后的碳分子筛置于氮气环境中在700°C下通入甲苯进行调孔，即得再生的碳分子筛。上述实施例所得的再生碳分子筛的性能如下
权利要求
1.一种碳分子筛的再生方法，其特征在于，包括如下步骤 (1)酸洗将中毒碳分子筛置于盐酸溶液中进行充分的搅拌、清洗； (2)水洗将步骤(I)酸洗后的碳分子筛用清水漂洗2-3次； (3)碳化将步骤(2)水洗后的碳分子筛置于氮气环境中在700-900°C下进行碳化； (4)活化将步骤(3)碳化后的碳分子筛置于氮气环境中在500-800°C下先通入二氧化碳进行开孔，然后再通入水蒸气进行孔容增大； (5)调孔将步骤(4)活化后的碳分子筛置于氮气环境中在600-750°C下通入调孔剂进行调孔，即得再生的碳分子筛。
2.根据权利要求I所述的碳分子筛的再生方法，其特征在于，所述步骤(I)中盐酸溶液的体积百分浓度为5-20%。
3.根据权利要求I所述的碳分子筛的再生方法，其特征在于，所述步骤(3)700-9000C碳化的时间为2-6h。
4.根据权利要求I所述的碳分子筛的再生方法，其特征在于，所述步骤(4)500-8000C活化的时间为l_3h。
5.根据权利要求I所述的碳分子筛的再生方法，其特征在于，所述步骤(5)调孔的温度为650-750°C，所述调孔剂为苯或甲苯。
全文摘要
本发明公开了一种制氮碳分子筛的再生方法，包括酸洗、水洗、碳化、活化、调孔等步骤。该再生方法使碳分子筛在性能和质量不下降的前提下实现了重复使用，在减少了资源浪费、减轻环境污染、保护环境的同时，为碳分子筛行业的企业找到了新的利润增长点。
文档编号B01J20/34GK102784631SQ20121030193
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日
发明者张斌斐, 王伟媛, 胡耀明 申请人:长兴山立化工材料科技有限公司