高效净水活性炭的制备方法与流程

文档序号:12236037阅读:746来源:国知局

本发明涉及活性炭制备领域,具体为一种高效净水活性炭的制备方法。



背景技术:

我国活性炭的产量可以满足饮用水深度处理的需求,但是从目前水处理中活性炭应用情况来看,还存在一些问题:一是许多自来水厂不是根据水厂的水质状况选择适宜处理当地水质的活性炭,从而造成活性炭采购成本过高;二是从实际应用效果来看,仅利用现有的活性炭吸附性能难以应对复杂的水质,现实水质中大分子,超大分子有机物的大量存在给微孔型活性炭的应用带来严重挑战。



技术实现要素:

本发明针对目前使用的净水用活性炭生产成本高、对复杂水质污染物吸附性能差、吸附容量易饱和等问题,从活性炭制备、活性炭改性等几方面着手,以提高国产水处理用活性炭品质,研究改进活性炭生产工艺,提高水处理效果,延长活性炭的使用年限,降低制水成本。

本发明是采用如下技术方案实现的:

一种高效净水活性炭的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:

(1)、配煤:用烟煤和沥青以9:1的比例进行配比,并使其混合均匀;其中,烟煤采用神府煤田的长焰煤、特征为3型的焦渣中一种或两种混合物;沥青的软化点为105℃以上。

(2)、磨粉:将上述配比好的混煤放入磨粉机内进行磨粉,粒度要求325目80%以上通过;

(3)、成型:将粉样加入压块机内进行压块,成型压力控制在10MPa;

(4)、破碎:将成型料破碎至3mm-7mm的颗粒状;

(5)、炭化:将成型破碎料加入转炉内进行炭化,炭化温度控制在600℃-650℃;

(6)、活化:将炭化料加入转炉活化,温度为900℃~960℃,出料时间为3h;

(7)、改性:将活化料冷却至常温,筛分取出面后加入10~15%的硝酸溶液在恒温水浴中浸泡混合,水浴温度60~65℃,浸泡3小时后捞出过滤,用蒸馏水洗涤5次,后在恒温干燥箱内干燥3小时,恒温干燥箱温度110℃,冷却后即为改性活化料;

(8)、破碎:将改性活化料破碎至8-30目的颗粒状活性炭,即为成品。

上述方法制备的净水活性炭具体如下优点:

1、配入煤沥青,提高了净水炭的强度,延长了使用寿命。

2、对活化料进行改性,提高了净水炭的吸附能力。

3、用该方法制备的活性炭,中微孔发达,表面官能团增加。

4、用该方法生产的净水炭有利于微生物形成生物膜,大幅提高了活性炭表面微生物的数量和活性。

本发明中,配煤比例和改性条件是生产高效净水炭的核心技术,通过对核心技术的把控,可以提高净水活性炭使用效率。配煤比例变化,用烟煤和沥青配合生产对活化料进行改性,使其吸附能力增加。

用该方法制备的活性炭其吸附性能提高明显,主要表现在以下指标上:碘吸附值由原来的1000mg/g提高到1100mg/g;亚甲基蓝吸附值由原来的180mg/g提高到250mg/g;孔容积由原来的0.4cm3/g提高到0.56cm3/g。通过以上指标的提升,活性炭表面官能团数量也增加了,对复杂水质的污染物分子吸附时间延长,达到了预期目的。

本发明设计合理,用该工艺制备的高效净水炭,最大程度的发挥了活性炭的净水的目的,同样的量但处理效果最佳。通过新的工艺配方及生产工艺,节约了能源,提高了其在净水领域深度净化体系污染的目的,有一定的创造性。用该方法生产高效净水活性炭在国内属于首创,具有较好的推广应用价值。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种高效净水活性炭的制备方法,包括如下步骤:

(1)、配煤:用烟煤和沥青以9:1的比例进行配比,并使其混合均匀;

(2)、磨粉:将上述配比好的混煤放入磨粉机内进行磨粉,粒度要求325目80%以上通过;

(3)、成型:将粉样加入压块机内进行压块,成型压力控制在10MPa;

(4)、破碎:将成型料破碎至3mm-7mm的颗粒状;

(5)、炭化:将成型破碎料加入转炉内进行炭化,炭化温度控制在620℃;

(6)、活化:将炭化料加入转炉活化,温度为900℃,出料时间为3h;

(7)、改性:将活化料冷却至常温,筛分取出面后加入10%的硝酸溶液在恒温水浴中浸泡混合,水浴温度63℃,浸泡3小时后捞出过滤,用蒸馏水洗涤5次,后在恒温干燥箱内干燥3小时,恒温干燥箱温度110℃,冷却后即为改性活化料;

(8)、破碎:将改性活化料破碎至8-30目的颗粒状活性炭,即为成品。

实施例2

一种高效净水活性炭的制备方法,包括如下步骤:

(1)、配煤:用烟煤和沥青以9:1的比例进行配比,并使其混合均匀;

(2)、磨粉:将上述配比好的混煤放入磨粉机内进行磨粉,粒度要求325目80%以上通过;

(3)、成型:将粉样加入压块机内进行压块,成型压力控制在10MPa;

(4)、破碎:将成型料破碎至3mm-7mm的颗粒状;

(5)、炭化:将成型破碎料加入转炉内进行炭化,炭化温度控制在650℃;

(6)、活化:将炭化料加入转炉活化,温度为920℃,出料时间为3h;

(7)、改性:将活化料冷却至常温,筛分取出面后加入12%的硝酸溶液在恒温水浴中浸泡混合,水浴温度65℃,浸泡3小时后捞出过滤,用蒸馏水洗涤5次,后在恒温干燥箱内干燥3小时,恒温干燥箱温度110℃,冷却后即为改性活化料;

(8)、破碎:将改性活化料破碎至8-30目的颗粒状活性炭,即为成品。

实施例3

一种高效净水活性炭的制备方法,包括如下步骤:

(1)、配煤:用烟煤和沥青以9:1的比例进行配比,并使其混合均匀;

(2)、磨粉:将上述配比好的混煤放入磨粉机内进行磨粉,粒度要求325目80%以上通过;

(3)、成型:将粉样加入压块机内进行压块,成型压力控制在10MPa;

(4)、破碎:将成型料破碎至3mm-7mm的颗粒状;

(5)、炭化:将成型破碎料加入转炉内进行炭化,炭化温度控制在600℃;

(6)、活化:将炭化料加入转炉活化,温度为960℃,出料时间为3h;

(7)、改性:将活化料冷却至常温,筛分取出面后加入15%的硝酸溶液在恒温水浴中浸泡混合,水浴温度60℃,浸泡3小时后捞出过滤,用蒸馏水洗涤5次,后在恒温干燥箱内干燥3小时,恒温干燥箱温度110℃,冷却后即为改性活化料;

(8)、破碎:将改性活化料破碎至8-30目的颗粒状活性炭,即为成品。

最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照本发明实施例进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明的技术方案的精神和范围,其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。

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