一种高糖脱色活性炭的制备方法与流程

本发明属于煤质活性碳的，具体涉及一种高糖脱色活性炭的制备方法，本发明方法制备的高糖脱色活性炭具有发达的微孔及中孔结构、脱色力强、吸附容量大、强度高的特点。

背景技术：

1、达国家早在20世纪30年代就大规模使用活性炭对食糖进行脱色精制。我国的制糖业仍然沿用落后的硫磺熏蒸法精制脱色。而硫磺法食糖存在食糖返色、易潮解结块等缺点，更严重的是食糖中的残留硫化物有致癌的危险。随着我国居民生活水平和对健康的认识水平的提高，活性炭法脱色终将会成为我国制糖业的主要精制手段。

2、高糖脱色活性炭项目产品技术含量高，附加值较高，性能优良，市场潜力巨大。高糖脱色活性炭主要应用于制糖业、饮料业、化工业、电镀业、医药业、环保工程等领域。广泛用于荧光增剂、染料、香料、油脂、医药中间体、染色助剂、植酸、胱氨酸、柠檬酸、甘油、食用油、味精、糖精、食品酿造等脱色、提纯和精制处理。

3、高糖脱色活性炭相比木质、果壳类活性炭具有巨大的成本优势，在产品均匀性、产品价格、盈利水平、脱色效果等方面具有无可比拟的优势，而且可持续发展优势明显。但是目前高糖脱色活性炭的焦糖脱色率与活性炭产品强度不能兼得，焦糖脱色率低，活性炭强度低。

技术实现思路

1、本发明为解决上述技术问题，研发了一种高糖脱色活性炭的制备方法，通过在煤原料阶段的配煤处理，对煤原料的水分、灰分、挥发分、硫分、自由膨胀序数、粘结性指数gri的控制，从源头上保障高糖脱色活性炭的高糖吸附性和高反应性，制备出高性能的高糖脱色活性炭。

2、本发明为实现其目的采用的技术方案：

3、一种高糖脱色活性炭的制备方法，将煤原料制粉，压制成型，经过氧化、炭化、活化和精制处理后，得到高糖脱色活性炭，所述的煤原料为质量比为(6-7)：(2-3)：1的大同弱粘煤、大同粘煤和府谷煤，所述的大同弱粘煤为水分≤8％，灰分2-10％，挥发分26.5-29％，硫分0.2-0.4％，自由膨胀序数csn＜1，粘结性指数gri＜10；所述的大同粘煤水分≤8％，灰分2-6％，挥发分25-40％，硫分＜0.2％，自由膨胀序数csn＜1，粘结性指数gri 40-80；所述的府谷煤为水分≤10％，灰分2-8％，挥发分28.5-35％，硫分0.3-0.6％，自由膨胀序数csn＜1，粘结性指数gri 30-50。

4、进一步地，将煤原料按比例混合后，粉碎至粒度为1-2mm，将制成粉的煤原料，加入粘结剂混合，然后采用干法辊式压块机压制成型，得到料块密度在1.05-1.30g/ml的物料。

5、进一步地，所述的粘结剂为粘度为1.0-1.5厘泊的改质煤沥青或亚硫酸纸浆废液，粘结剂的用量为煤原料的8-10％。

6、进一步地，所述的氧化为将压制成型的物料，粉碎至粒度＜0.5mm，然后置于180-200℃、压力0.5-0.6mpa、6-8l/h的流量的热空气中氧化5-7h，然后置于280-350℃、压力0.5-0.6mpa、4-5l/h的流量的流动热空气氧化15-20h。

7、进一步地，所述的炭化为先将氧化后的物料置于第一炭化炉中进行初步炭化1-2h，第一炭化炉的入口温度为90-100℃，升温速率为5-6℃/min，出口温度为300-320℃，第一炭化炉转速为1-3r/min，然后再置于第二炭化炉中进行深度炭化3-4h，第二炭化炉的入口温度为380-400℃，升温速率为7-8℃/min，出口温度为500-520℃，第二炭化炉转速为1-3r/min。

8、进一步地，所述的活化为将炭化后的物料加入到活化炉中，在水蒸汽氛围下，于800-1000℃活化处理2-3h，然后在混合气体氛围中，于820-950℃活化处理15-20h，所述的混合气体按体积百分比，包括水蒸汽60％，二氧化碳16％，氮气20％，一氧化碳、氧气、二氧化硫总量4％，其中氧气＜0.4％，二氧化硫＜0.1％。

9、进一步地，所述的精制为将活化后的物料置于20-80℃酸溶液中浸渍12-48h，然后水洗，干燥。

10、本发明的有益效果是：

11、本发明方法制备的高糖脱色活性炭具有发达的微孔及中孔结构、孔结构合理、灰分低、脱色力强、吸附容量大、强度高的特点。本发明制备的高糖脱色活性炭焦糖脱色率达100％，强度达98％，糖蜜值达210以上，水分含量≤2％，灰分含量≤2.5％，水分和灰分含量大大降低，碘吸附值达1250mg/g以上，亚甲蓝吸附值达260mg/g以上，as、pb、zn、fe的含量大大降低。

技术特征：

1.一种高糖脱色活性炭的制备方法，将煤原料制粉，压制成型，经过氧化、炭化、活化和精制处理后，得到高糖脱色活性炭，其特征在于，所述的煤原料为质量比为(6-7)：(2-3)：1的大同弱粘煤、大同粘煤和府谷煤，所述的大同弱粘煤为水分≤8％，灰分2-10％，挥发分26.5-29％，硫分0.2-0.4％，自由膨胀序数csn＜1，粘结性指数gri＜10；所述的大同粘煤水分≤8％，灰分2-6％，挥发分25-40％，硫分＜0.2％，自由膨胀序数csn＜1，粘结性指数gri40-80；所述的府谷煤为水分≤10％，灰分2-8％，挥发分28.5-35％，硫分0.3-0.6％，自由膨胀序数csn＜1，粘结性指数gri 30-50。

2.根据权利要求1所述的一种高糖脱色活性炭的制备方法，其特征在于，将煤原料按比例混合后，粉碎至粒度为1-2mm，将制成粉的煤原料，加入粘结剂混合，然后采用干法辊式压块机压制成型，得到料块密度在1.05-1.30g/ml的物料。

3.根据权利要求2所述的一种高糖脱色活性炭的制备方法，其特征在于，所述的粘结剂为粘度为1.0-1.5厘泊的改质煤沥青或亚硫酸纸浆废液，粘结剂的用量为煤原料的8-10％。

4.根据权利要求1所述的一种高糖脱色活性炭的制备方法，其特征在于，所述的氧化为将压制成型的物料，粉碎至粒度＜0.5mm，然后置于180-200℃、压力0.5-0.6mpa、6-8l/h的流量的热空气中氧化5-7h，然后置于280-350℃、压力0.5-0.6mpa、4-5l/h的流量的流动热空气氧化15-20h。

5.根据权利要求1所述的一种高糖脱色活性炭的制备方法，其特征在于，所述的炭化为先将氧化后的物料置于第一炭化炉中进行初步炭化1-2h，第一炭化炉的入口温度为90-100℃，升温速率为5-6℃/min，出口温度为300-320℃，第一炭化炉转速为1-3r/min，然后再置于第二炭化炉中进行深度炭化3-4h，第二炭化炉的入口温度为380-400℃，升温速率为7-8℃/min，出口温度为500-520℃，第二炭化炉转速为1-3r/min。

6.根据权利要求1所述的一种高糖脱色活性炭的制备方法，其特征在于，所述的活化为将炭化后的物料加入到活化炉中，在水蒸汽氛围下，于800-1000℃活化处理2-3h，然后在混合气体氛围中，于820-950℃活化处理15-20h，所述的混合气体按体积百分比，包括水蒸汽60％，二氧化碳16％，氮气20％，一氧化碳、氧气、二氧化硫总量4％，其中氧气＜0.4％，二氧化硫＜0.1％。

7.根据权利要求1所述的一种高糖脱色活性炭的制备方法，其特征在于，所述的精制为将活化后的物料置于20-80℃酸溶液中浸渍12-48h，然后水洗，干燥。

技术总结
本发明涉及一种高糖脱色活性炭的制备方法，属于煤质活性碳的技术领域，将煤原料制粉，压制成型，经过氧化、炭化、活化和精制处理后，得到高糖脱色活性炭，所述的煤原料为质量比为(6‑7)：(2‑3)：1的大同弱粘煤、大同粘煤和府谷煤，所述的大同弱粘煤为水分≤8％，灰分2‑10％，挥发分26.5‑29％，硫分0.2‑0.4％，自由膨胀序数CSN＜1，粘结性指数GRI＜10；所述的大同粘煤水分≤8％，灰分2‑6％，挥发分25‑40％，硫分＜0.2％，自由膨胀序数CSN＜1，粘结性指数GRI40‑80；所述的府谷煤为水分≤10％，灰分2‑8％，挥发分28.5‑35％，硫分0.3‑0.6％，自由膨胀序数CSN＜1，粘结性指数GRI30‑50。本发明方法制备的高糖脱色活性炭具有发达的微孔及中孔结构、脱色力强、吸附容量大、强度高的特点。

技术研发人员：刘艮,李贵义,石慧,王少华,曹福梅,张达
受保护的技术使用者：大同市金盛豪达炭业有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15