针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺的制作方法

文档序号:13911343阅读:255来源:国知局
本发明属于活性炭制备领域,具体为一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺。
背景技术
:活性炭及浸渍炭是优良的滤毒材料,是各类化学防护器材制造的基础。高性能的基炭是制备浸渍炭的基础,浸渍炭防护性能的好坏,直接关系到防护器材水平的高低。而沥青基球形活性炭因其具有球形度好、装填均匀、机械强度高、流动性好及在固定床使用时阻力小等一系列优点,广泛应用于众多领域,是一种性能优良的新型炭材料。因此,对高性能活性炭进行深入研究并在此基础上开发新的浸渍炭品种可以大大促进我国活性炭和浸渍炭的研究。目前,众多专利涉及到了以沥青为原料制备球形活性炭的技术,如中国发明专利201210317727“沥青基球形活性炭的低能耗制备方法”、中国发明专利200410100531“制备球形活性炭的方法”、中国发明专利97101617“一种球状活性炭的制备方法”以及中国发明专利201010143602“一种沥青球的制备方法”均提到了制备沥青基球形活性炭的方法或关键工艺,却并未对沥青基球形活性炭进行后期的改性处理提供相应的方法。技术实现要素:本发明主要目的是提供一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺。通过对沥青基球形活性炭进行改性处理,改变沥青基球形活性炭原有的孔结构和表面官能团,达到适合作为浸渍多种活性组分的载体。本发明是采用如下技术方案实现的:一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺,将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:改性处理温度350~550℃,每100g沥青基球形活性炭的空气通入量0.1~0.5m3/h,改性处理时间3~20h。对沥青基球形活性炭进行改性处理有气体改性剂和液体改性剂两种。其中,气体改性剂可以是氧气、臭氧、空气、二氧化氮及其他氧化性气氛,其中空气因价格低廉,操作简单等优点。液相改性剂可以采用硝酸、硫酸、高锰酸钾、过氧化氢等氧化性液体,虽然液相改性剂具有处理温度低(通常为室温)等优点,但是液相改性剂处理后的酸性溶液需要进行专门的场所、设备进行处理,造成供需的增多以及成本增加。因此,本发明选用空气作为改性剂,对沥青基球形活性炭进行改性处理。本发明具有如下优点:1、本发明对生产的沥青基球形活性炭进行后续的改性处理。主要对改性温度、改性时间、通气量等参数进行研究,确定合适的工艺条件。2、本发明通过对沥青基球形活性炭进行改性处理,达到改变沥青基球形活性炭原有的孔结构和表面官能团的作用,最终适合作为浸渍活性组分的载体。3、本发明通过对沥青基球形活性炭进行改性处理,既增加了沥青基球形活性炭的产品种类,又拓宽了沥青基球形活性炭的应用范围。4、本发明制备工艺简单、易操作,可实现批量生产能力。具体实施方式下面对本发明的具体实施例进行详细说明。一种对沥青基球形活性炭进行改性处理的方法,将装有沥青基球形活性炭的旋转炉内在一定温度条件下通入一定量的改性剂,通过对沥青基球形活性炭的表面处理,改变了活性炭原有的孔结构和表面官能团,可以作为浸渍多种活性组分的载体。实施例1一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量200g,改性处理温度400℃,空气通入量0.6m3/h,改性处理时间5h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac1。实施例2一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量200g,改性处理温度450℃,空气通入量0.3m3/h,改性处理时间3h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac2。实施例3一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量200g,改性处理温度450℃,空气通入量0.6m3/h,改性处理时间3h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac3。实施例4一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量200g,改性处理温度500℃,空气通入量0.6m3/h,改性处理时间3h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac4。实施例5一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量5kg,改性处理温度350℃,空气通入量25m3/h,改性处理时间20h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac5。实施例6一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量5kg,改性处理温度450℃,空气通入量25m3/h,改性处理时间10h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac6。实施例7一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量5kg,改性处理温度500℃,空气通入量15m3/h,改性处理时间6h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac7。实施例8一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量5kg,改性处理温度400℃,空气通入量25m3/h,改性处理时间14h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac8。实施例9一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量10kg,改性处理温度450℃,空气通入量15m3/h,改性处理时间12h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac9。实施例10一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量10kg,改性处理温度500℃,空气通入量15m3/h,改性处理时间10h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac10。实施例11一种针对沥青基球形活性炭改性处理的工艺将沥青基球形活性炭装入旋转炉设备中,在一定的工艺条件下进行改性处理:加料量10kg,改性处理温度550℃,空气通入量10m3/h,改性处理时间8h。最后将改性处理的沥青基球形活性炭去除杂质、筛分后制备成催化剂,编号psac11。对实施例制备的催化剂编号psac1--psac11进行防护性能测试,如下表1。表1:防护性能对比编号氨气硫化氢备注psac1135235处理好psac2110201处理好psac3108195处理好psac4110224处理好psac5100139处理好psac6147207处理好psac7105104处理好psac8119101处理好psac9120146处理好psac10110106处理好psac11109115处理好psac1266110未处理psac1388142处理不好通过表1可以看出,处理好的psac1-psac11催化剂相比未处理的psac12催化剂防护性能有很大提高,而且psac6催化剂针对氨气和硫化氢的综合防护性能最好,相比psac12催化剂外观更干净。同时,此改性工艺可以根据所需要防护的对象以及负载的活性组分进行调整,用于防护不同种类的毒气。应当指出,对于本
技术领域
的一般技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和应用,这些改进和应用也视为本发明的保护范围。当前第1页12
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