本发明涉及一种活性炭的制备方法,尤其是一种中孔发达活性炭的制备方法,属于精细化工技术领域。
背景技术:
活性炭是一种多孔性炭素物质,其内部具有十分发达的孔隙结构(含有直径小于2.3nm的微孔,2.0-100nm的中孔和大于100nm的大孔),并具有一定的机械强度和巨大的比表面积,具有很强的吸附性能。它能脱色、脱臭、脱硫,能选择性地脱除液相或气相中某些杂质,还能吸附某些催化剂,是良好的催化剂载体。
煤质活性炭一直是国内外水处理活性炭的首选,目前煤质活性炭生产多采用水蒸汽活化法在高温900-1000度制备,产品微孔发达,强度高。随着工业的发展,吸附的元素的增多,如煤气、天然气中脱蒽、脱萘,高炉尾气脱硫等,均需中孔发达的活性炭,而常规方法生产的煤质活性炭中孔少,吸附脱附效果差。
技术实现要素:
本发明的目的是解决现有技术中煤质活性炭中孔较少、吸附脱附效果差的问题,提供一种中孔发达活性炭的制备方法,其吸附能力强,强度好,中孔孔容比高。
技术方案
一种中孔发达活性炭的制备方法,包括如下步骤:
(1)将原料煤破碎,然后置于回转窑中升温炭化,得到炭化料;
(2)将炭化料置于磷酸钠溶液中浸泡,然后过滤,将滤渣置于活化炉中活化,得活化物;
(3)将活化物水洗至中性,然后烘干,即得。
进一步,步骤(1)中,所述炭化温度为500-600℃,时间为4-8h。
进一步,步骤(2)中,炭化料与磷酸钠溶液的重量比为1:2-5。
进一步,步骤(2)中,磷酸钠溶液的浓度为2-4mol/l。
进一步,步骤(2)中,所述活化温度为500-600℃,时间为1-3h。
进一步,步骤(2)中,所述烘干温度为120-150℃,时间为2-4h。
本发明的有益效果:本发明方法简单、操作方便,制得的活性炭吸附能力强,中孔孔容比高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。但值得注意的是,下面的实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
实施例1
将原料煤破碎,然后置于回转窑中升温炭化,所述炭化温度为500℃,时间为6h,得到炭化料;将炭化料置于4mol/l磷酸钠溶液中浸泡1h,炭化料与磷酸钠溶液的重量比为1:4,然后过滤,将滤渣置于活化炉中活化,活化温度为500℃,时间为2h,得活化物;将活化物水洗至中性,然后120℃烘干3h,即得中孔发达活性炭,收率为88%。
实验测得,2nm以上的孔容比例32%,碘值为1120mg/g,亚甲基蓝值为212mg/g。
实施例2
将原料煤破碎,然后置于回转窑中升温炭化,所述炭化温度为550℃,时间为5h,得到炭化料;将炭化料置于3mol/l磷酸钠溶液中浸泡1h,炭化料与磷酸钠溶液的重量比为1:3,然后过滤,将滤渣置于活化炉中活化,活化温度为550℃,时间为1h,得活化物;将活化物水洗至中性,然后130℃烘干2h,即得中孔发达活性炭,收率为85%。
实验测得,2nm以上的孔容比例27%,碘值为1036mg/g,亚甲基蓝值为203mg/g。
实施例3
将原料煤破碎,然后置于回转窑中升温炭化,所述炭化温度为550℃,时间为5h,得到炭化料;将炭化料置于2mol/l磷酸钠溶液中浸泡2h,炭化料与磷酸钠溶液的重量比为1:5,然后过滤,将滤渣置于活化炉中活化,活化温度为600℃,时间为1h,得活化物;将活化物水洗至中性,然后140℃烘干1h,即得中孔发达活性炭,收率为81%。
实验测得,2nm以上的孔容比例35%,碘值为1012mg/g,亚甲基蓝值为198mg/g。