專利名稱:熱解活化制備微孔椰殼活性炭的方法
技術領域:
本發明屬于活性炭技術領域,涉及活性炭的制備,具體涉及一種熱解活化制備微孔椰殼活性炭的方法。
背景技術:
活性炭是一種利用生物質有機物質(木材、果殼、煤炭、石 油焦等)制備的優質炭質吸附材料,具有孔隙結構發達、吸附能力強、化學性質穩定、易再生等特點,廣泛應用于食品脫色除味、水質凈化處理、氣體分離貯存、溶液回收精制和催化劑載體等諸多領域。吸附劑性能的優劣往往取決于表面化學環境和納米吸附空間這兩個重要因素。吸附質分子與吸附劑孔徑尺寸的匹配,可實現對分子的優先選擇性吸附。通常情況下,為達到對某一種分子的優先吸附,需要對活性炭的孔徑結構進行改變。大體來說,氣相吸附應以微孔(孔隙直徑<2nm)結構為主(微孔容積占總孔容積的70% 90%),且孔徑分布集中,可以盡快達到吸附平衡。微孔型活性炭在氣體分離純化、天然氣貯存等方面具有重要的應用,在當前對能源的需求量激增和二氧化碳問題日益嚴重的形勢下,可以解決既能夠穩定地供給能源,又能保護地球環境的嚴重問題。開發制備結構有序、孔徑大小均一的微孔型專用活性炭具有重要意義。椰殼具有特殊的組織結構,密實度高,灰分低,機械強度高,成本低等特點,有利于微孔結構的生成,是制備活性炭的優質原料。通常情況下,采用水蒸氣活化制備椰殼活性炭,其微孔結構發達,比表面積高,但是該方法制備活性炭的得率低,耗能(活化溫度一般在900 1100。。之間)高。
發明內容
為了克服現有技術的不足,本發明提供了一種熱解活化制備微孔椰殼活性炭的方法,在不添加任何活性氣體或化學試劑的密閉情況下,通過熱解反應釋放的氣體自活化造孔,制備吸附性能優越的活性炭。將椰殼原料放人反應器內室溫密閉活化,處理后的反應器放人電阻爐,以8 15°C /min的升溫速率從室溫升至活化溫度700 900°C,活化I 6h,待活化結束取出樣品,經IWt %鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥得樣品。優選的活化溫度為800°C,活化時間為4h。本發明的方法與傳統的水蒸氣活化法相比,具有生產工藝清潔簡便、節能降耗、產品性能優良等優點。
具體實施例方式將椰殼破碎、篩分,取0. 85 2. OOmm做為實驗原料,置于電熱恒溫鼓風干燥箱中,120°C下干燥6h以備用。實施例I
將IOOg椰殼原料放人容積為IOOOmL的反應器內,進行反應前密閉活化處理。將處理后的反應器放人電阻爐,以10°c /min的升溫速率從室溫開始升溫,升至活化溫度700°C,活化6h,待活化結束取出樣品,經lwt%鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥后即為產品。實施例2將IOOg椰殼原料放人容積為IOOOmL的反應器內,進行反應前密閉活化處理。將處理后的反應器放人電阻爐,以15°C /min的升溫速率從室溫開始升溫,升至活化溫度750°C,活化5h,待活化結束取出樣品,經lwt%鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥后即為產品。實施例3將IOOg椰殼原料放人容積為IOOOmL的反應器內,進行反應前密閉活化處理。將處理后的反應器放人電阻爐,以8°C /min的升溫速率從室溫開始升溫,升至活化溫度800°C,活化3h,待活化結束取出樣品,經lwt%鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥后即為產品。·實施例4將IOOg椰殼原料放人容積為IOOOmL的反應器內,進行反應前密閉活化處理。將處理后的反應器放人電阻爐,以12°C /min的升溫速率從室溫開始升溫,升至活化溫度850°C,活化2h,待活化結束取出樣品,經lwt%鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥后即為產品。實施例5將IOOg椰殼原料放人容積為IOOOmL的反應器內,進行反應前密閉活化處理。將處理后的反應器放人電阻爐,以10°c /min的升溫速率從室溫開始升溫,升至活化溫度900°C,活化lh,待活化結束取出樣品,經lwt%鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥后即為產品。實施例6將IOOg椰殼原料放人容積為IOOOmL的反應器內,進行反應前密閉活化處理。將處理后的反應器放人電阻爐,以10°c /min的升溫速率從室溫開始升溫,升至活化溫度800°C,活化4h,待活化結束取出樣品,經lwt%鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥后即為產品。本發明的方法與傳統的水蒸氣活化法相比,具有生產工藝清潔簡便、節能降耗、產品性能優良等優點。
權利要求
1.一種熱解活化制備微孔椰殼活性炭的方法,包括以下步驟 將椰殼原料放人反應器內室溫密閉活化,處理后的反應器放人電阻爐,以8 15°C /min的升溫速率從室溫升至活化溫度700 900°C,活化I 6h,待活化結束取出樣品,經Iwt %鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥得樣品。
2.根據權利要求I所述的熱解活化制備微孔椰殼活性炭的方法,其特征在于所述的活化溫度為800°C。
3.根據權利要求I所述的熱解活化制備微孔椰殼活性炭的方法,其特征在于所述的活化時間為4h。
全文摘要
本發明公開了一種熱解活化制備微孔椰殼活性炭的方法,將椰殼原料放人反應器內室溫密閉活化,處理后的反應器放人電阻爐,以8~15℃/min的升溫速率從室溫升至活化溫度700~900℃,活化1~6h,待活化結束取出樣品,經經1wt%鹽酸酸洗、水洗至中性,干燥得樣品,本發明的方法與傳統的水蒸氣活化法相比,具有生產工藝清潔簡便、節能降耗、產品性能優良等優點。
文檔編號C01B31/08GK102786050SQ201210245659
公開日2012年11月21日 申請日期2012年7月16日 優先權日2012年7月16日
發明者薛劍平 申請人:太倉市聯林活性炭廠