活性炭及其制备方法技术

本公开涉及材料技术领域，提供了一种活性炭及活性炭的制备方法。该活性炭的制备方法包括：将煤粉和添加剂混合，形成混合料，所述添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种，所述添加剂质量为所述煤粉质量的3％‑7％；使混合料加压成型，形成压块；对所述压块进行炭化处理，形成炭化料；对所述炭化料进行活化处理，形成活性炭。本公开能够提高活性炭对二噁英的吸附性能。

【技术实现步骤摘要】
活性炭及其制备方法
本公开涉及材料
，尤其涉及一种活性炭及活性炭的制备方法。
技术介绍
垃圾焚烧所产生的二噁英是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，对人体危害极大。现有技术中，常采用活性炭来吸附二噁英。然而，在所用的活性炭中，孔径为2-5mm的孔的容积较小，仅为0.2cm3/g，使活性炭难以吸附较多的二噁英。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种活性炭及活性炭的制备方法，能够提高活性炭对二噁英的吸附性能。根据本公开的一个方面，提供一种活性炭的制备方法，包括：将煤粉和添加剂混合，形成混合料，所述添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种，所述添加剂质量为所述煤粉质量的3％-7％；使混合料加压成型，形成压块；对所述压块进行炭化处理，形成炭化料；对所述炭化料进行活化处理，形成活性炭。在本公开的一种示例性实施例中，所述煤粉的粒径不大于0.075mm。在本公开的一种示例性实施例中，将煤粉和添加剂混合包括：将添加剂与水混合，形成添加剂溶液；将所述添加剂溶液与煤粉混合，形成混合料。在本公开的一种示例性实施例中，所述混合料中的所述水的质量分数为3％-4％。在本公开的一种示例性实施例中，对所述压块进行炭化处理包括：将所述压块投入到温度为200℃的炭化反应室中，并将所述炭化反应室的温度以预设速率升温至550℃，以使所述压块形成炭化料。在本公开的一种示例性实施例中，所述预设速率为7-10℃/min。在本公开的一种示例性实施例中，对所述炭化料进行活化处理包括：将所述炭化料投入到温度为600℃且通有水蒸气的活化反应室中，并将所述活化反应室的温度升至900℃且保持预设时间，以使所述炭化料形成活性炭。在本公开的一种示例性实施例中，每100g所述炭化料需要通入流速为1.25mL/min的所述水蒸气。在本公开的一种示例性实施例中，所述预设时间为2-4h。根据本公开的一个方面，提供一种活性炭，所述活性炭由上述任意一项所述的活性炭的制备方法制备而成。本公开的活性炭及活性炭的制备方法，使具有煤粉与添加剂的混合料形成压块，并使压块依次经炭化处理、活化处理，形成活性炭。所用的添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种，能够使活性炭中孔径为2-5nm的孔的容积不小于0.38cm3/g，提高了孔径为2-5nm的孔的容积，且平均孔径达到了3.4nm以上，进而提高了活性炭对二噁英的吸附性能。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明通过参照附图来详细描述其示例性实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本公开实施方式的活性炭的制备方法的流程图；图2为实施例1所制备的的活性炭的孔径分布图。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。用语“一”和“该”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。本公开实施方式提供一种活性炭的制备方法。如图1所示，该活性炭的制备方法可以包括步骤S100至S130，其中：步骤S100、将煤粉和添加剂混合，形成混合料，该添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种，该添加剂质量为煤粉质量的3％-7％。步骤S110、使混合料加压成型，形成压块。步骤S120、对压块进行炭化处理，形成炭化料。步骤S130、对炭化料进行活化处理，形成活性炭。本公开实施方式的活性炭的制备方法，使具有煤粉与添加剂的混合料形成压块，并使压块依次经炭化处理、活化处理，形成活性炭。所用的添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种，能够使活性炭中孔径为2-5nm的孔的容积不小于0.38cm3/g，提高了孔径为2-5nm的孔的容积，且平均孔径达到了3.4nm以上，进而提高了活性炭对二噁英的吸附性能。下面对本公开实施方式的活性炭的制备方法的各步骤进行详细说明：在步骤S100中，将煤粉和添加剂混合，形成混合料，该添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种，该添加剂质量为煤粉质量的3％-7％。该煤粉可以由烟煤依次经干燥、破碎、磨粉而成。该煤粉还可以由褐煤制备而成。由于褐煤储量丰富、价格低廉，大大地降低了活性炭的制备成本。该煤粉的粒径不大于0.075mm，例如可以为0.075mm、0.073mm、0.064mm、0.051mm、0.044mm等。该添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种。该添加剂提高了活性炭的活化效率，起到了催化、造孔作用，有利于活性炭中孔的形成。该添加剂质量为煤粉质量的3％-7％，例如可以为3％、4.2％、5.8％、6.1％、7％等。将煤粉和添加剂混合可以包括：将添加剂与水混合，形成添加剂溶液；将添加剂溶液与煤粉混合，形成混合料。其中，混合料中的水的质量分数可以为3％-4％，例如可以为3％、3.2％、3.4％、3.5％、3.8％、4％等。此外，在混合料进行压块成型前，可以采用捏合机将混合料捏合均匀。在步骤S110中，使混合料加压成型，形成压块。该加压成型过程可以在压块机中进行。具体地，将混合料加入压块机的料仓中加压成型，以形成呈胶囊状的压块。此外，在对压块进行炭化处理前，可以将压块粉碎，以形成压块颗粒。该压块颗粒的粒径可以为2-10mm，例如可以为2mm、3mm、4.2mm、5.6mm、7.8mm、9.4mm、10mm等。在步骤S120中，对压块进行炭化处理，形成炭化料。举例而言，该炭化处理的过程可以为：将压块投入到温度为200℃的炭化反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活性炭的制备方法，其特征在于，包括：/n将煤粉和添加剂混合，形成混合料，所述添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种，所述添加剂质量为所述煤粉质量的3％-7％；/n使混合料加压成型，形成压块；/n对所述压块进行炭化处理，形成炭化料；/n对所述炭化料进行活化处理，形成活性炭。/n

【技术特征摘要】
1.一种活性炭的制备方法，其特征在于，包括：
将煤粉和添加剂混合，形成混合料，所述添加剂选自硝酸铁、硝酸镍以及氯化锌中的一种或多种，所述添加剂质量为所述煤粉质量的3％-7％；
使混合料加压成型，形成压块；
对所述压块进行炭化处理，形成炭化料；
对所述炭化料进行活化处理，形成活性炭。


2.根据权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，所述煤粉的粒径不大于0.075mm。


3.根据权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，将煤粉和添加剂混合包括：
将添加剂与水混合，形成添加剂溶液；
将所述添加剂溶液与煤粉混合，形成混合料。


4.根据权利要求3所述的活性炭的制备方法，其特征在于，所述混合料中的所述水的质量分数为3％-4％。


5.根据权利要求1所述的活性炭的制备方法，其特征在于，对所述压块进行炭化处理包括：
将...

【专利技术属性】
技术研发人员：田继林，陈志勇，傅修军，刘鹏飞，
申请(专利权)人：大同中车煤化有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14