【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及活性炭制备，尤其一种活性炭制备方法。
技术介绍
1、随着技术发展和环保要求日益严格，食品、冶金、化工、环保等行业对活性炭的需求量与日俱增，并且对活性炭性能提出了更高要求。因此，制备高品质活性炭具有较好的发展前景。
2、目前，活性炭的制备有物理活化法、碱活化法，但是，常规的物理活化工艺对活性炭活化条件的要求极高，活化温度高达1180～1250℃，活化时间长过20h，蒸汽压力达到3.8～4.3mpa。常规的碱活化法需要消耗大量碱活化剂(炭碱质量比为1∶1～4)，活性炭生产过程中的碱成本高，还导致活性炭后续处置和碱回收的负担，甚至对活化装置以及用于物料搅拌的动部件材质和高温运行特性都提出了更高要求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术主要目的在于提供一种活性炭制备方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题之一。
2、本专利技术提供了一种活性炭制备方法，包括：
3、制备颗粒状的成型料，其中成型料中的任一颗粒的成分至少包括粘合剂、炭化料、碱活化剂；
4、将成型料和预定种类气体通入立式的活化炉，以便在预定温度条件和预定种类气体的作用下，成型料在活化炉中进行预定种类的活化反应后生成活性炭产品，其中预定种类气体至少包括保护性气体，其中，在活化炉中，成型料的移动方向和预定种类气体的流向相同。
5、根据本专利技术的实施例，其中，活化炉上部设有物料入口和气体入口，活化炉下部设有气体排出口和固体排出口，将成型料和预定种类气体通入
6、将成型料通过物料入口加入活化炉，以使得成型料基于重力作用在活化炉内由上至下移动；
7、将预定种类气体，以预定压力通过气体入口通入活化炉，以使得预定种类气体基于物料入口和气体排出口之间的压差作用，在活化炉内由上至下流动。
8、根据本专利技术的实施例，其中，预定种类气体仅包括保护性气体，保护性气体采用惰性气体；
9、成型料在活化炉中进行预定种类的活化反应后生成活性炭产品包括：
10、在惰性气体氛围下，成型料中的炭化料和碱活化剂，在活化炉中进行第一种类的活化反应后生成第一类活性炭产品。
11、根据本专利技术的实施例，其中，预定种类气体包括保护性气体和活性气体，保护性气体采用惰性气体；
12、成型料在活化炉中进行预定种类的活化反应后生成活性炭产品包括：
13、在惰性气体氛围下，活性气体、成型料中的炭化料和碱活化剂，在活化炉中进行第二种类的活化反应后生成第二类活性炭产品。
14、根据本专利技术的实施例，其中：
15、活性气体为以下至少之一：空气、富氧气体、水蒸气、二氧化碳。
16、根据本专利技术的实施例，其中：
17、第二种类的活化反应为第一子活化反应和第二子活化反应的联合活化反应，其中第一子活化反应为活性气体和炭化料之间进行的活化反应，第二子活化反应为碱活化剂和炭化料之间进行的活化反应。
18、根据本专利技术的实施例，其中：
19、成型料中，碱活化剂和炭化料的质量含量之比的数值范围为：1％～30％。
20、根据本专利技术的实施例，其中，制备颗粒状的成型料包括：
21、将炭化料、水分、粘合剂、碱活化剂混合后得到混合物料，其中，炭化料采用碳基燃料，水分的质量添加量为炭化料的质量添加量的40％～150％，粘合剂的质量添加量为炭化料的质量添加量的1％～10％，碱活化剂的质量添加量为炭化料的质量添加量的1％～30％；
22、将混合物料进行成型干燥处理后得到颗粒状的成型料。
23、根据本专利技术的实施例，其中，在活化炉内：
24、预定种类气体的表观流速为：0.1m/s～3.0m/s；
25、预定温度条件为：活化温度为600℃～900℃；
26、预定种类的活化反应的反应时间为1h～5h。
27、根据本专利技术的实施例，其中：
28、粘合剂采用以下至少之一：煤焦油、淀粉、羧甲基纤维素钠、乙基纤维素、聚乙烯醇和木质磺酸钠；
29、碱活化剂采用以下至少之一：koh、naoh、k2co3、na2co3。
30、基于上述技术方案可知，本专利技术的活性炭制备方法与现有技术相比至少具有以下有益效果的其中之一或其中一部分：
31、(1)本专利技术实施例提供的活性炭制备方法，通过制备得到颗粒状的成型料，强化了碱活化剂与炭化料之间的物理接触，避免了化学活化过程中碱活化剂与炭化料的分离，提高了碱的活化效率；在立式活化炉中，在进行预定种类的活化反应时，成型料的移动方向和预定种类气体的流向相同，实现了气固顺向移动，延长了碱活化剂与炭化料之间的接触时间，进一步提高了碱活化剂的利用率，有利于实现在降低碱活化剂消耗量的情况下制备出高品质的活性炭；
32、(2)本专利技术实施例提供的活性炭制备方法，炭化料成型后，可采用移动床工艺对其进行连续性活化，提高了活性炭的生产效率；
33、(3)本专利技术实施例提供的活性炭制备方法，活性气体的物理活化实现了成型颗粒由外而内的活化过程；碱的化学活化实现了成型颗粒由内而外的活化过程，两种活化过程相互作用，加速了炭化料整体活化速率；
34、(4)本专利技术实施例提供的活性炭制备方法，通过控制活化炉内预定种类气体的种类，可以控制在活化炉内活化反应的种类。通过不同种类的活化反应，以及使用不同预定种类气体的使用量，可以实现活性炭孔隙结构的定向调控。
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1.一种活性炭制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活化炉上部设有物料入口和气体入口，所述活化炉下部设有气体排出口和固体排出口，将所述成型料和预定种类气体通入立式的活化炉包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定种类气体仅包括保护性气体，所述保护性气体采用惰性气体；
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定种类气体包括保护性气体和活性气体，所述保护性气体采用惰性气体；
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
6.根据权利要求4所述的方法，其中：
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述制备颗粒状的成型料包括：
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述活化炉内：
10.根据权利要求1所述的方法，其中：
【技术特征摘要】
1.一种活性炭制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活化炉上部设有物料入口和气体入口，所述活化炉下部设有气体排出口和固体排出口，将所述成型料和预定种类气体通入立式的活化炉包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定种类气体仅包括保护性气体，所述保护性气体采用惰性气体；
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预定种类气体包括保护...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐晓宾，朱治平，吕清刚，宋维健，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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