专利名称：一种高密度高比表面活性炭的制备方法
技术领域：
本发明属于一种活性炭的制备方法，具体地说涉及一种高密度高比表面活性炭的制备方法。
提高高比表面积活性炭密度的有效方法之一是采用有机树脂或树脂粘合剂与其混合，在一定压力条件下成型后，再经炭化活化处理即可得到高密度高比表面活性炭成型物。如中国专利(申请号98126462)公布了一种高比表面积活性炭的制备方法，其特征是将高比表面积活性炭与粘结剂以1∶0.30-0.60的比例混合，在20-130℃、50-320MPa压力下压制成型，于700-1000℃炭化，再利用水蒸气或二氧化碳在700-1000℃下活化处理，制得成型高比表面积活性炭。中国专利(申请号00104267)还公布了一种不需二次炭化活化的制备方法，其特征是将粘接剂溶于溶剂中配成糊状液，把制得的粉状活性炭与粘结剂按重量比为1∶0.07～1∶0.25的比例加入糊状液中并混合均匀，在70-200MPa压力下压制成型，得到块状炭；(3)压制成型的块状炭在惰性气体保护下以0.5～5.0℃/min的升温速率升至200℃，并恒温0.5～1小时进行热处理制得高比表面积活性炭。在这两种方法中，前者需要二次活化处理，而后者需要保护气氛，
本发明的制备方法包括如下步骤1、在高比表面积活性炭粉末中，加入一种水溶性改性淀粉粘合剂，粘合剂的使用量为20-60wt％，在研磨混合过程中，加入水调节混合物的干湿度，制成胶泥状混合物；2、将胶泥状混合物放入螺旋挤压成条机中，挤压成直径为1-4mm的条状炭；3、将成型后的条状炭以2-20℃/分升温速率加热到160～220℃进行干燥和固化处理，并在该温度下保持0.5～2小时，使粘合剂充分反应固化，即可得到高密度高比表面积活性炭。
如上所述的高比表面积活性炭粉末是比表面为2000-3000m2/g的活性炭粉末。
如上所述的粘合剂为一种水溶性丙烯酸和动物胶改性的淀粉粘合剂，固体物的含量为40-60％。
本发明特征是采用一种廉价易得，且对环境无污染的水溶性改性淀粉胶作为粘合剂，直接将粘合剂加入到高比表面活性炭粉末中，再加入适量水调节混合物的干湿度，充分搅拌，使形成胶泥状物，再通过挤压成型制成条状物，然后在空气中加热到160-220℃处理0.5-2小时，得到不同尺寸的高密度条状高比表面活性炭。该产品具有良好的机械强度和耐水性能，吸附性能(如对有机溶剂苯的吸附性能)与原粉相近，但密度较原粉提高3～8倍。由于该制备工艺不需对成型后的活性炭进行二次炭化和活化处理，因而具有能耗低和对环境无污染等优点。此外，在制备过程中，不需要惰性气氛的保护，因而可以简化操作工艺，提高单元产量。总之，该技术具有操作工艺简单、成本低廉和无污染等优点，具有良好的社会效益和经济效益。
如上所述的高密度高比表面活性炭的密度范围是0.4～0.8g/cm3。苯吸附量的范围为0.8～1.3g/g。
所制得高比表面积活性炭成型物具有较高的密度和强度，因此可用于溶剂回收、吸附分离、催化反应和储能等领域。此外，本发明制备的高比表面积活性炭的外形可根据使用需要进行调整，如不同尺寸的条状物和块状物。
权利要求
1.一种高密度高比表面活性炭的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)、在高比表面积活性炭粉末中，加入一种水溶性改性淀粉粘合剂，粘合剂的使用量为20-60wt％，在研磨混合过程中，加入水调节混合物的干湿度，制成胶泥状混合物；(2)、将胶泥状混合物放入螺旋挤压成条机中，挤压成直径为1-4mm的条状炭；(3)、将成型后的条状炭以2-20℃/分升温速率加热到160～220℃进行干燥和固化处理，并在该温度下保持0.5～2小时，使粘合剂充分反应固化，即可得到高密度高比表面积活性炭。
2.如权利要求1所述的一种高密度高比表面活性炭的制备方法，其特征在于所述的高比表面积活性炭粉末是比表面为2000-3000m2/g的活性炭粉末。
3.如权利要求1所述的一种高密度高比表面活性炭的制备方法，其特征在于所述的粘合剂为一种水溶性丙烯酸和动物胶改性的淀粉粘合剂，固体物的含量为40-60％。
全文摘要
一种高密度高比表面活性炭的制备方法是在高比表面积活性炭粉末中加入一种水溶性改性淀粉粘合剂，制成胶泥状混合物；将胶泥状混合物挤压成型，在160～220℃进行干燥和固化处理，即可得到高密度高比表面积活性炭。本发明具有操作工艺简单、成本低廉和无污染的优点。
文档编号C01B31/00GK1454840SQ0313806
公开日2003年11月12日 申请日期2003年5月29日 优先权日2003年5月29日
发明者靳国强, 郭向云 申请人:中国科学院山西煤炭化学研究所