專利名稱：利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用廢料制造碳分子篩的方法。
背景技術(shù)：
碳分子篩有多種用途，特別在空氣經(jīng)氮/氧分離制取氮?dú)鈺r常用碳分子篩 進(jìn)行空氣吸附與分離。以前碳分子篩是用煤原料制造，由于成本等多種因素現(xiàn) 在已很少這樣做了。目前碳分子篩大多用酚醛樹脂原料制造，其成本也不扉。 插花用花泥有用酚醛樹脂原料制造的，許多保溫材料也有用酚醛樹脂原料制造 的?；嗌a(chǎn)廠家及保溫材料生產(chǎn)廠家，會產(chǎn)生許多邊角料等酚醛樹脂廢料， 這些廢料一般難以處理；酚醛樹脂花泥及保溫材料用戶也經(jīng)常會有這些酚醛樹 脂廢料異棄，這不僅導(dǎo)致環(huán)境污染，還使廢料得不到科學(xué)、合理利用而白白浪 費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決酚醛樹脂廢料難以有效利用面污染環(huán)境及浪費(fèi)資源的問題， 為此提供本發(fā)明的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，該方法能解決酚醛 樹脂廢料異棄污染環(huán)境問題、酚醛樹脂廢料難以回收再利用問題，同時能降低 碳分子篩制造成本。
為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案其特殊之處是將收集的酚醛樹脂 廢料用粉碎機(jī)粉碎成粗粉狀物料，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為 0.5% 5%，將所述干燥后的粗粉狀物料磨成微粉狀物料，微粉粒徑控制在 5um 30um，最佳細(xì)度為不超過10 um，將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤 焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤 焦油/水為(35~45) / (7~10) / (10~20) / (30~40)，經(jīng)捏合機(jī)捏合后再成型 成圓柱狀物料，將所述圓柱狀物料活化、炭化處理后，再通過炭沉積得到碳分 子篩成品。本發(fā)明所述圓柱狀物料活化、炭化處理及炭沉積依次按如下步驟作業(yè)將
所述圓柱狀物料于爐內(nèi)加熱升溫至2卯 310。C，通入氮?dú)?，再升溫?00~880 °C，在此溫度下恒溫30min 90min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利 用氮?dú)鈱⒂袩N類或醇類有機(jī)化合物帶入爐內(nèi)，使所述炭化并成孔的物料表面炭 沉積堵孔，冷卻至常溫后取出。
所述粗粉狀物料的粒徑可以是4目~80目。 本發(fā)明將所述粗粉狀物料干燥至含水率優(yōu)選值為1.5%~3%。 所述干燥后的粗粉狀物料磨成微粉狀物料是經(jīng)球磨實(shí)現(xiàn)，微粉粒徑優(yōu)選值 控制在5 um 10um。
所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以 重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤焦油/水的優(yōu)選值為(38-40) / (8~9) / (15~18) / (33~38)。
所述圓柱狀物料合適的尺寸為柱直徑1.0mm 3.0mm，柱高2mm 10mm; 最合適的尺寸為柱直徑1.5mm，柱高5mm。
所述圓柱狀物料活化、炭化處理及炭沉積更合適的是依次按如下步驟作 業(yè)將所述圓柱狀物料裝入不銹鋼容器內(nèi)再吊入可傾式旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)，以3~8°C /mim的升溫速度加熱至300°C,通入氮?dú)?，再升溫?50'C，在此溫度下恒溫 60min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利用氮?dú)鈱⒂袡C(jī)化合物帶入爐 內(nèi)，使所述炭化并成孔的物料表面炭沉積堵孔，冷卻至常溫后取出。 本發(fā)明所述有機(jī)化合物優(yōu)選為芳烴、烯烴或1 4個碳原子的醇，更優(yōu)選的是 苯、甲苯、二甲苯、乙烯、甲醇或異丙醇。發(fā)明由于利用酚醛樹脂廢料，相繼 進(jìn)行粉碎、干燥、磨成微粉、和粘合劑一并放入捏合機(jī)、型成，再進(jìn)行活化、 炭化、表面炭沉積得到碳分子篩成品，是充分利用廢物制造高價值產(chǎn)品的實(shí)施 方案，故本發(fā)明成本較低，并且有利于環(huán)境保護(hù)，本發(fā)明還具有工藝比較簡單， 易于產(chǎn)業(yè)化的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一將收集、篩選的酚醛樹脂廢料用粉碎機(jī)粉碎成粗粉狀物料，粗粉粒徑無嚴(yán) 格要求， 一般在4目~80目范圍，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為 1.5% 3%，將所述干燥后的粗粉狀物料在球磨機(jī)中磨成微粉狀物料，微粉粒 徑控制在5um 30um，最佳細(xì)度為不超過10um，將所述微粉狀物料和由酚醛 樹脂、煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚 醛樹脂/煤焦油/水為40/8.5/16/35，經(jīng)捏合機(jī)捏合后成型成直徑1.5mm,高5mm 的圓柱狀物料，將該圓柱狀物料裝入不銹鋼容器內(nèi)再吊入可傾式旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)，以 3~8°C/mim的升溫速度加熱至3(KTC，通入氮?dú)?，再升溫?50。C，在此溫度 下恒溫60min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利用氮?dú)鈱⒈綆霠t內(nèi) (苯可以液體狀態(tài)或加熱氣化的氣體狀態(tài)連同氮?dú)庖徊⑷霠t)，使所述炭化并 成孔的物料表面炭沉積堵孔，該過程需1 2小時，冷卻至常溫后取出。
實(shí)施例二
將收集、篩選的酚醛樹脂廢料用粉碎機(jī)粉碎成粗粉狀物料，粗粉粒徑無嚴(yán) 格要求， 一般在4目~80目范圍，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為 4.5%，將所述干燥后的粗粉狀物料在球磨機(jī)中磨成微粉狀物料，微粉粒徑控制 在5um 30um，最佳細(xì)度為不超過10 mn，將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、 煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚醛樹脂/ 煤焦油/水為36/7.5/12/38，經(jīng)捏合機(jī)捏合后成型成直徑1.2mm，高3.0mm的圓 柱狀物料，將該圓柱狀物料裝入不銹鋼容器內(nèi)再吊入可傾式旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)，以5~7 'C/mim的升溫速度加熱至310'C，通入氮?dú)?，再升溫?70'C，在此溫度下恒 溫85min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利用氮?dú)鈱⒓妆交蚨妆綆?入爐內(nèi)，使所述炭化并成孔的物料表面炭沉積堵孔，該過程需1 2小時，冷卻 至常溫后取出。
實(shí)施例三
將收集、篩選的酚酸樹脂廢料用粉碎機(jī)粉碎成粗粉狀物料，粗粉粒徑無嚴(yán) 格要求， 一般在4目~80目范圍，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為 0.7%,將所述干燥后的粗粉狀物料在球磨機(jī)中磨成微粉狀物料，微粉粒徑控制在5um 30um，最佳細(xì)度為不超過10 um，將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、 煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚醛樹脂/ 煤焦油/水為45/9/18/40，經(jīng)捏合機(jī)捏合后成型成直徑2.8mm，高9.5mm的圓 柱狀物料，將該圓柱狀物料裝入不銹鋼容器內(nèi)再吊入可傾式旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)，以5~7 。C/mim的升溫速度加熱至2卯'C，通入氮?dú)?，再升溫?2(TC,在此溫度下恒 溫35min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利用氮?dú)鈱⒁蚁霠t內(nèi)， 使所述炭化并成孔的物料表面炭沉積堵孔，該過程需1~2小時，冷卻至常溫后 取出。
實(shí)施例四
將收集、篩選的酚醛樹脂廢料用粉碎機(jī)粉碎成粗粉狀物料，粗粉粒徑無嚴(yán) 格要求，一般在4目~80目范圍，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為5%， 將所述干燥后的粗粉狀物料在球磨機(jī)中磨成微粉狀物料，微粉粒徑控制在 5um 30um,最佳細(xì)度為不超過10 um，將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤 焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤 焦油/水為35/8/10/32，經(jīng)捏合機(jī)捏合后成型成直徑3mm，高10mm的圓柱狀物 料，將該圓柱狀物料裝入不銹鋼容器內(nèi)再吊入可傾式旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)，以5 7'C/mim 的升溫速度加熱至305°C，通入氮?dú)?，再升溫?00°C，在此溫度下恒溫80min， 使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利用氮?dú)鈱⒓状蓟虍惐紟霠t內(nèi)，使 所述炭化并成孔的物料表面炭沉積堵孔，該過程需1~2小時，冷卻至常溫后取 出。
權(quán)利要求
1、利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其特征是將收集的酚醛樹脂廢料粉碎成粗粉狀物料，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為0.5％～5％，將所述干燥后的粗粉狀物料磨成微粉狀物料，微粉粒徑控制在5um～30um，將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤焦油/水為(35～45)/(7～10)/(10～20)/(30～40)，經(jīng)捏合機(jī)捏合后再成型成圓柱狀物料，將所述圓柱狀物料活化、炭化處理后，再通過炭沉積得到碳分子篩成品。
2、 如權(quán)利要求1所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其特征 是所述所述圓柱狀物料活化、炭化處理及炭沉積是指依次按如下步驟作業(yè)將 所述圓柱狀物料于爐內(nèi)加熱升溫至290~310°C，通入氮?dú)?，再升溫?00~880 。C,在此溫度下恒溫30min 90min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙，再利 用氮?dú)鈱N類或醇類有機(jī)化合物帶入爐內(nèi)，使所述炭化并成孔的物料表面炭沉 積堵孔，冷卻至常溫后取出。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其 特征是所述粗粉狀物料的粒徑為4目~80目。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其 特征是將所述粗粉狀物料干燥至含水率為1.5%~3%。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其 特征是所述干燥后的粗粉狀物料磨成微粉狀物料是經(jīng)球磨實(shí)現(xiàn)，微粉粒徑控制 在5um 10um。
6、 如權(quán)利要求1或2所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其 特征是將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤焦油/水為(38~40) / (8~9) / (15-18) / (33~38)。
7、 如權(quán)利要求1或2所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其 特征是所述圓柱狀物料的尺寸為柱直徑1.0mm 3.0mm,柱高2mm 10mm。
8、 如權(quán)利要求7所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其特征 是所述圓柱狀物料柱直徑1.5mm，柱高5mm。
9、 如權(quán)利要求2所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其特征 是所述活化、炭化處理及炭沉積是指將所述圓柱狀物料裝入不銹鋼容器內(nèi)再 吊入可傾式旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)，以3 8"C/mim的升溫速度加熱至300'C，通入氮?dú)?，?升溫至85(TC，在此溫度下恒溫60min，使所述圓柱狀物料炭化并形成孔隙， 再利用氮?dú)鈱⒂袡C(jī)化合物帶入爐內(nèi)，使所述炭化并成孔的圓柱狀物料表面炭沉 積堵孔，冷卻至常溫后取出。
10、 如權(quán)利要求9所述的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，其特征 是所述烴類有機(jī)化合物為芳烴或烯烴。
全文摘要
節(jié)省原料，有利于環(huán)境保護(hù)的利用酚醛樹脂廢料制造碳分子篩的方法，是將收集的酚醛樹脂廢料粉碎成粗粉狀物料，將所述粗粉狀物料干燥至該物料含水率為0.5％～5％，將所述干燥后的粗粉狀物料磨成微粉狀物料，微粉粒徑控制在5μm～30μm，將所述微粉狀物料和由酚醛樹脂、煤焦油、水組成的粘合劑放入捏合機(jī)，以重量份數(shù)計(jì)，微粉狀材料/酚醛樹脂/煤焦油/水為(35～45)/(7～10)/(10～20)/(30～40)，經(jīng)捏合機(jī)捏合后再成型成圓柱狀物料，將所述圓柱狀物料活化、炭化處理后，再通過炭沉積得到碳分子篩成品。本發(fā)明適合制造碳分子篩。
文檔編號C01B37/00GK101544362SQ20081006056
公開日2009年9月30日 申請日期2008年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月28日
發(fā)明者胡耀明 申請人:胡耀明