一种活性炭吸附活性增强的方法

摘要

本发明公开了一种活性炭吸附活性增强的方法，是由以下三个步骤组成：第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:55～70:10～20，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至150目～180目，得到钙化淀粉；第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化淀粉吸附量达活性炭吸附饱和限值的3％～7％时，取出活性炭，得到钙化活性炭；第三步是活性炭增强活化，将钙化活性炭置于1000℃～1200℃含二氧化碳气体的水蒸汽中，活化处理5min～13min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到超级吸附活性炭。本发明是一种易于实现、操作方便、生产成本低的活性炭吸附活性增强的方法。

权利要求

1.一种活性炭吸附活性增强的方法，其特征是：是由以下三个步骤组成：第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:55～70:10～20，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至150目～180目，得到钙化淀粉；其中红薯淀粉、土豆淀粉的含水率为30％～40％，碳酸钙粉末粒径为100目～

130目；

第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化淀粉吸附量达活性炭吸附饱和限值的3％～7％时，取出活性炭，得到钙化活性炭；其中普通活2

性炭是指比表面积小于600m/g的活性炭；

第三步是活性炭增强活化，将钙化活性炭置于1000℃～1200℃含二氧化碳气体的水蒸汽中，活化处理5min～13min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到超级吸附活性炭；其中二氧化碳气体与水蒸汽的体积比V二氧化碳:V水蒸汽＝0.1：1～0.3：1。

说明书

一种活性炭吸附活性增强的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种活性炭吸附活性增强的方法，具体地说，涉及一种钙化淀粉混合粉末增强活性炭吸附性能的活化方法。

背景技术

[0002] 活性炭是一种具有发达孔隙结构、巨大比表面积和优良吸附性能的炭材料,在各行各业具有广泛而重要的用途。随着国民经济的发展,许多领域对活性炭的性能提出了更高的要求,从而进一步促进了活性炭在原料、生产工艺及性能等方面的发展。活性炭的制备是一个受多因素影响和制约的复杂工艺过程,其原料及活化处理工艺的不同均会对活性炭的性能产生显著影响。

[0003] 制备性能优良的活性炭的原料非常丰富。一般来说,只要是富碳的物质均可作为制备活性炭的原料,主要可分为两大类:植物类和矿物类。植物类有:木材、竹材、椰壳、胡桃壳、杏核、橄榄核、稻壳等；矿物类有:沥青、无烟煤、石油焦等。此外,将合成树脂、废旧轮胎、牲畜粪肥、煤焦油、米糠等进行适当处理也可生产出具有一定吸附能力的活性炭。目前已经形成物理活化、化学活化两大类活化方法。

[0004] 目前，发达国家已采用活性炭净化烟气，避免了系列空气危害，但我国仅有少部分企业开始采用干法活性炭净化烟气，所消耗的活性炭全部从日本、美国进口，其价格高达1.2万元/吨，高级特种活性炭高达3万元/吨。若全部企业进行干法性炭净化烟气，活性炭将呈现出巨大的市场。然而我国生产的活性炭几乎都是低端产品，主要表现为口大、孔肚小，吸附力与吸附量不高，满足不了企业的要求。

[0005] 在全面分析《高效吸附CO2的松子壳基活性炭的制备方法》(申请号：201310113189.0)、《一种利用富勒烯烟灰萃余物制备活性炭的方法》(申请号：
2011104364094)等2600多项发明专利的基础上，本发明申请人对低端活性炭强化活化规律进行系统研究，发现了活性炭可继续开孔、缩口规律，研制出的超级活性炭比表面积可高
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于2000m/g，碘吸附值≥300mg/g，为烟气污染治理提供了技术支撑。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是提供一种易于实现、操作方便、生产成本低的活性炭吸附活性增强的方法。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明采用的一种活性炭吸附活性增强的方法，是由以下三个步骤组成：

[0008] 第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:55～70:10～20，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至150目～180目，得到钙化淀粉；其中红薯淀粉、土豆淀粉的含水率为30％～40％，碳酸钙粉末粒径为100目～130目；

[0009] 第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化淀粉吸附量达活性炭吸附饱和限值的3％～7％时，取出活性炭，得到钙化活性炭；其中普2
通活性炭是指比表面积小于600m/g的活性炭；

[0010] 第三步是活性炭增强活化，将钙化活性炭置于1000℃～1200℃含二氧化碳气体的水蒸汽中，活化处理5min～13min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到超级吸附活性炭；其中二氧化碳气体与水蒸汽的体积比V二氧化碳:V水蒸汽＝0.1：1～0.3：1。

[0011] 采用上述技术方案的活性炭吸附活性增强的方法，易于实现，操作方便，生产成本低。本发明是利用竹炭吸附淀粉于毛细管孔口，在高温含二氧化碳的水蒸汽中，毛细管孔径继续扩大，孔口的淀粉炭化后粘附毛细管口边沿部分；同时碳酸钙遇到烟气中的硫蒸气、二氧化硫、三氧化硫生成为CaS、CaSO3、CaSO4，达到烟气脱硫的目的；从而使研制出的超级吸附的活性炭，孔口小，孔肚大，吸附性强，吸附量大，为烟气污染治理、保障大气质量提供了技术支撑。

[0012] 综上所述，本发明是一种易于实现、操作方便、生产成本低的活性炭吸附活性增强的方法。

具体实施方式

[0013] 通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。

[0014] 实施例1：

[0015] 一种活性炭吸附活性增强的方法，是由以下三个步骤组成：

[0016] 第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:55:20，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至150目，得到钙化淀粉；其中红薯淀粉、土豆淀粉的含水率为40％，碳酸钙粉末粒径为130目；

[0017] 第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化淀粉吸附量达活性炭吸附饱和限值的7％时，取出活性炭，得到钙化活性炭；其中普通活性2
炭是指比表面积小于600m/g的活性炭；

[0018] 第三步是活性炭增强活化，将钙化活性炭置于1000℃含二氧化碳气体的水蒸汽中，活化处理13min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到超级吸附活性炭；其中二氧化碳气体与水蒸汽的体积比V二氧化碳:V水蒸汽＝0.3：1。

[0019] 实施例2：

[0020] 一种活性炭吸附活性增强的方法，是由以下三个步骤组成：

[0021] 第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:70:15，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至160目，得到钙化淀粉；其中红薯淀粉、土豆淀粉的含水率为38％，碳酸钙粉末粒径为110目；

[0022] 第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化淀粉吸附量达活性炭吸附饱和限值的6％时，取出活性炭，得到钙化活性炭；其中普通活性2
炭是指比表面积小于600m/g的活性炭；

[0023] 第三步是活性炭增强活化，将钙化活性炭置于1080℃含二氧化碳气体的水蒸汽中，活化处理10min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到超级吸附活性炭；其中二氧化碳气体与水蒸汽的体积比V二氧化碳:V水蒸汽＝0.15：1。

[0024] 实施例3：

[0025] 一种活性炭吸附活性增强的方法，是由以下三个步骤组成：

[0026] 第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:60:10，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至170目，得到钙化淀粉；其中红薯淀粉、土豆淀粉的含水率为35％，碳酸钙粉末粒径为120目；

[0027] 第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化淀粉吸附量达活性炭吸附饱和限值的5％时，取出活性炭，得到钙化活性炭；其中普通活性2
炭是指比表面积小于600m/g的活性炭；

[0028] 第三步是活性炭增强活化，将钙化活性炭置于1100℃含二氧化碳气体的水蒸汽中，活化处理5min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到超级吸附活性炭；其中二氧化碳气体与水蒸汽的体积比V二氧化碳:V水蒸汽＝0.2：1。

[0029] 实施例4：

[0030] 一种活性炭吸附活性增强的方法，是由以下三个步骤组成：

[0031] 第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:68:18，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至180目，得到钙化淀粉；其中红薯淀粉、土豆淀粉的含水率为30％，碳酸钙粉末粒径为100目；

[0032] 第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化淀粉吸附量达活性炭吸附饱和限值的3％时，取出活性炭，得到钙化活性炭；其中普通活性2
炭是指比表面积小于600m/g的活性炭；

[0033] 第三步是活性炭增强活化，将钙化活性炭置于1200℃含二氧化碳气体的水蒸汽中，活化处理8min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到超级吸附活性炭；其中二氧化碳气体与水蒸汽的体积比V二氧化碳:V水蒸汽＝0.1：1。

[0034] 实施例5：

[0035] 一种活性炭吸附活性增强的方法，是由以下三个步骤组成：

[0036] 第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:65:12，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至165目，得到钙化淀粉；其中红薯淀粉、土豆淀粉的含水率为32％，碳酸钙粉末粒径为125目；

[0037] 第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化淀粉吸附量达活性炭吸附饱和限值的4％时，取出活性炭，得到钙化活性炭；其中普通活性2
炭是指比表面积小于600m/g的活性炭；

[0038] 第三步是活性炭增强活化，将钙化活性炭置于1180℃含二氧化碳气体的水蒸汽中，活化处理9min即可，在无氧条件下冷却至常温，得到超级吸附活性炭；其中二氧化碳气体与水蒸汽的体积比V二氧化碳:V水蒸汽＝0.25：1。

[0039] 实施例6：

[0040] 一种活性炭吸附活性增强的方法，是由以下三个步骤组成：

[0041] 第一步是淀粉钙化，按照质量比m红薯淀粉:m土豆淀粉:m碳酸钙粉末＝100:58:16，将红薯淀粉、土豆淀粉、碳酸钙粉末进行均匀混合后，压制成块，粉碎至175目，得到钙化淀粉；其中红薯淀粉、土豆淀粉的含水率为36％，碳酸钙粉末粒径为115目；

[0042] 第二步是活性炭钙化，在钙化淀粉雾化空气中，普通活性炭吸附钙化淀粉，在钙化