去除甲醛活性炭的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及活性炭【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種去除甲醛用的活性炭，采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有0.5%～3%（重量）的堿式碳酸銅、0.5%～3%（重量）的硝酸錳、0.5%～3%（重量）的硝酸鈰、0.01%～0.1%（重量）的硝酸銀、40%～60%（重量）的粘合劑（焦油）。在制備活性炭的過程中，化學(xué)藥品直接與煤粉混合，再經(jīng)過壓條、炭化、活化，制備出除甲醛用活性炭，與其它的制備方法相比，可以大大降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】去除甲醛活性炭的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及活性炭【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種去除甲醛用的活性炭及制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]甲醛(HCHO)是一種常見的室內(nèi)空氣污染，主要來源于室內(nèi)家具的人造板材、以甲醛為主要原料的黏合劑，以及含有甲醛成分并會向外界散發(fā)的其他各類裝飾材料。甲醛為毒性較高的物質(zhì)，在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上高居第二位。針對這種情況，各種治理甲醛的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前使用的治理方法可以粗略地分為臭氧氧化法、吸附法、光催化氧化法和金屬氧化物法，其中吸附法具有原料廣泛，操作簡單、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]目前，用于吸附法去除甲醛的材料多是在活性炭、分子篩高比表面材料上負(fù)載不同活性組分制備而成，但由于多數(shù)負(fù)載方法負(fù)載量少、有效裸露面積不夠，成本較高，不適于廣泛應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種去除甲醛氣體用活性炭及其制備方法，主要用于對甲醛氣體有效防護(hù)。
[0005]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種去除甲醛活性炭，采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有0.5%?3% (重量)的堿式碳酸銅、0.5%?3% (重量)的硝酸錳、0.5%?3% (重量)的硝酸鈰、0.01%?0.1%(重量)的硝酸銀、40%?60% (重量)的粘合劑(焦油);其中，以煤質(zhì)活性炭的重量為100%計(jì)笪
ο
[0006]該活性炭的制備工藝主要包括成型工藝、炭化工藝、活化工藝，具體如下:
1、成型工藝
對原材料煤進(jìn)行7小時(shí)的磨粉，磨后的煤粉95%通過180目的篩網(wǎng)。然后按重量稱取堿式碳酸銅0.5%?3%、硝酸錳0.5%?3%、硝酸鈰0.5%?3%、硝酸銀0.01%?0.1%、粘合劑40%?60% (按煤粉的重量計(jì)算)，將稱好的以上藥品依次加入混捏機(jī)中進(jìn)行充分混合，溫度控制在80?100°C，在混合過程中隨時(shí)注意物料的混合程度，待物料混合均勻后將物料取出，快速放入四注液壓機(jī)中進(jìn)行成型，制備出樣品(樣品粒徑為0.9 mm)。
[0007]2、炭化工藝
炭化是活性炭孔隙結(jié)構(gòu)形成的重要階段。炭化主要是熱解過程，排除成型料中的揮發(fā)份和水分、提高炭顆粒強(qiáng)度、形成初步孔隙。炭化溫度，爐體轉(zhuǎn)速等對炭化料的性能也產(chǎn)生影響。炭化條件:炭化終溫550°C、炭化轉(zhuǎn)速25r/min。
[0008]3、活化工藝
活性炭的活化是一個(gè)賦予炭活性的過程，使炭形成多孔結(jié)構(gòu)?；罨篌w上分為兩個(gè)階段:一為清孔階段，將炭化料表面的物質(zhì)進(jìn)行清除；二是擴(kuò)孔階段，將小孔逐漸變大，或者形成新的孔隙?；罨瘲l件:活化溫度850°C、水蒸汽量4?4.5ml/min。
[0009]本發(fā)明將包含堿式碳酸銅、硝酸錳、硝酸鈰、硝酸銀的化合物與煤粉進(jìn)行充分混合、成型，經(jīng)過炭化、活化制備成活性炭，通過加熱活化以上金屬化合物轉(zhuǎn)化為具有反應(yīng)活性的金屬氧化物，與甲醛發(fā)生催化反應(yīng)，使甲醛分解為CO2、和h2o。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、不同種類的煤或者其他材料作為原材料；
2、在制備活性炭的過程中，把磨好的煤粉與化學(xué)試劑堿式碳酸銅、硝酸錳、硝酸鈰、硝酸銀、粘合劑、水進(jìn)行混合壓條成型，但不限于在此基礎(chǔ)上添加其它組分；
3、直接選用煤為原料制備活性炭，能有效防護(hù)甲醛氣體，并且能降低成本。
[0011]本方法是一種以活性炭制造方法為藍(lán)本，在某一工序中添加活性組分，最終制備出能夠有效分解甲醛氣體的價(jià)格低廉的新型活性炭，能滿足對甲醛氣體的有效防護(hù)。打破以往甲醛氣體防護(hù)材料的制備都是以某種物質(zhì)為載體，在此基礎(chǔ)上添加與甲醛氣體發(fā)生化學(xué)或催化反應(yīng)的一種或幾種化學(xué)藥品，使其對甲醛進(jìn)行去除的方法。在制備活性炭的過程中，化學(xué)藥品直接與煤粉混合，再經(jīng)過壓條、炭化、活化，制備出除甲醛用的活性炭，與其它的制備方法相比，可以大大降低生產(chǎn)成本。
[0012]本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，制備工藝簡單、易操作，可實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)能力，與浸潰炭相比，效果差距不大。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0014]實(shí)施例1
一種去除甲醛活性炭，采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有2% (重量)的堿式碳酸銅、1.5% (重量)的硝酸猛、1.5% (重量)的硝酸鈰、0.05% (重量)的硝酸銀、50% (重量)的粘合劑-焦油；其中，以煤質(zhì)活性炭的重量為100%計(jì)算。
[0015]該活性炭的制備工藝主要包括成型工藝、炭化工藝、活化工藝，具體如下:
1、成型工藝
對原材料煤(例如10g)進(jìn)行7小時(shí)的磨粉，磨后的煤粉95%通過180目的篩網(wǎng)。然后按重量稱取堿式碳酸銅2g、硝酸錳1.5g、硝酸鈰1.5g、硝酸銀0.05g、粘合劑50g，將稱好的以上藥品依次加入混捏機(jī)中進(jìn)行充分混合，溫度控制在80°C，在混合過程中隨時(shí)注意物料的混合程度，待物料混合均勻后將物料取出，快速放入四注液壓機(jī)中進(jìn)行成型，制備出樣品(樣品粒徑為0.9 mm)ο
[0016]2、炭化工藝
炭化是活性炭孔隙結(jié)構(gòu)形成的重要階段。炭化主要是熱解過程，排除成型料中的揮發(fā)份和水分、提高炭顆粒強(qiáng)度、形成初步孔隙。炭化溫度，爐體轉(zhuǎn)速等對炭化料的性能也產(chǎn)生影響。炭化條件:炭化終溫550°C、炭化轉(zhuǎn)速25r/min。
[0017]3、活化工藝
活性炭的活化是一個(gè)賦予炭活性的過程，使炭形成多孔結(jié)構(gòu)。活化大體上分為兩個(gè)階段:一為清孔階段，將炭化料表面的物質(zhì)進(jìn)行清除；二是擴(kuò)孔階段，將小孔逐漸變大，或者形成新的孔隙。活化條件:活化溫度850°C、水蒸汽量4.5ml/min。
[0018]實(shí)施例2 一種去除甲醛活性炭，采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有1% (重量)的堿式碳酸銅、0.5% (重量)的硝酸猛、2% (重量)的硝酸鋪、0.03% (重量)的硝酸銀、45% (重量)的粘合劑-焦油；其中，以煤質(zhì)活性炭的重量為100%計(jì)算。
[0019]該活性炭的制備工藝主要包括成型工藝、炭化工藝、活化工藝，具體如下:
1、成型工藝
對原材料煤(例如10g)進(jìn)行7小時(shí)的磨粉，磨后的煤粉95%通過180目的篩網(wǎng)。然后按重量稱取堿式碳酸銅lg、硝酸錳0.5g、硝酸鈰2g、硝酸銀0.03g、粘合劑45g，將稱好的以上藥品依次加入混捏機(jī)中進(jìn)行充分混合，溫度控制在90°C，在混合過程中隨時(shí)注意物料的混合程度，待物料混合均勻后將物料取出，快速放入四注液壓機(jī)中進(jìn)行成型，制備出樣品(樣品粒徑為0.9 mm)ο
[0020]2、炭化工藝
炭化是活性炭孔隙結(jié)構(gòu)形成的重要階段。炭化主要是熱解過程，排除成型料中的揮發(fā)份和水分、提高炭顆粒強(qiáng)度、形成初步孔隙。炭化溫度，爐體轉(zhuǎn)速等對炭化料的性能也產(chǎn)生影響。炭化條件:炭化終溫550°C、炭化轉(zhuǎn)速25r/min。
[0021]3、活化工藝
活性炭的活化是一個(gè)賦予炭活性的過程，使炭形成多孔結(jié)構(gòu)?；罨篌w上分為兩個(gè)階段:一為清孔階段，將炭化料表面的物質(zhì)進(jìn)行清除；二是擴(kuò)孔階段，將小孔逐漸變大，或者形成新的孔隙?；罨瘲l件:活化溫度850°C、水蒸汽量4ml/min。
[0022]實(shí)施例3
一種去除甲醛活性炭，采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有0.5% (重量)的堿式碳酸銅、3% (重量)的硝酸錳、1% (重量)的硝酸鈰、0.01% (重量)的硝酸銀、60% (重量)的粘合劑-焦油；其中，以煤質(zhì)活性炭的重量為100%計(jì)算。
[0023]該活性炭的制備工藝主要包括成型工藝、炭化工藝、活化工藝，具體如下:
1、成型工藝
對原材料煤(例如10g)進(jìn)行7小時(shí)的磨粉，磨后的煤粉95%通過180目的篩網(wǎng)。然后按重量稱取堿式碳酸銅0.5g、硝酸錳3g、硝酸鈰lg、硝酸銀0.0lg、粘合劑60g，將稱好的以上藥品依次加入混捏機(jī)中進(jìn)行充分混合，溫度控制在100°C，在混合過程中隨時(shí)注意物料的混合程度，待物料混合均勻后將物料取出，快速放入四注液壓機(jī)中進(jìn)行成型，制備出樣品(樣品粒徑為0.9 mm)ο
[0024]2、炭化工藝
炭化是活性炭孔隙結(jié)構(gòu)形成的重要階段。炭化主要是熱解過程，排除成型料中的揮發(fā)份和水分、提高炭顆粒強(qiáng)度、形成初步孔隙。炭化溫度，爐體轉(zhuǎn)速等對炭化料的性能也產(chǎn)生影響。炭化條件:炭化終溫550°C、炭化轉(zhuǎn)速25r/min。
[0025]3、活化工藝
活性炭的活化是一個(gè)賦予炭活性的過程，使炭形成多孔結(jié)構(gòu)?；罨篌w上分為兩個(gè)階段:一為清孔階段，將炭化料表面的物質(zhì)進(jìn)行清除；二是擴(kuò)孔階段，將小孔逐漸變大，或者形成新的孔隙。活化條件:活化溫度850°C、水蒸汽量4.5ml/min。
[0026]實(shí)施例4
一種去除甲醛活性炭，采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有1.5% (重量)的堿式碳酸銅、2.5% (重量)的硝酸猛、3% (重量)的硝酸鋪、0.1% (重量)的硝酸銀、55% (重量)的粘合劑-焦油；其中，以煤質(zhì)活性炭的重量為100%計(jì)算。
[0027]該活性炭的制備工藝主要包括成型工藝、炭化工藝、活化工藝，具體如下:
1、成型工藝
對原材料煤(例如10g)進(jìn)行7小時(shí)的磨粉，磨后的煤粉95%通過180目的篩網(wǎng)。然后按重量稱取堿式碳酸銅1.5g、硝酸錳2.5g、硝酸鈰3g、硝酸銀0.lg、粘合劑55g，將稱好的以上藥品依次加入混捏機(jī)中進(jìn)行充分混合，溫度控制在85°C，在混合過程中隨時(shí)注意物料的混合程度，待物料混合均勻后將物料取出，快速放入四注液壓機(jī)中進(jìn)行成型，制備出樣品(樣品粒徑為0.9 mm)ο
[0028]2、炭化工藝
炭化是活性炭孔隙結(jié)構(gòu)形成的重要階段。炭化主要是熱解過程，排除成型料中的揮發(fā)份和水分、提高炭顆粒強(qiáng)度、形成初步孔隙。炭化溫度，爐體轉(zhuǎn)速等對炭化料的性能也產(chǎn)生影響。炭化條件:炭化終溫550°C、炭化轉(zhuǎn)速25r/min。
[0029]3、活化工藝
活性炭的活化是一個(gè)賦予炭活性的過程，使炭形成多孔結(jié)構(gòu)。活化大體上分為兩個(gè)階段:一為清孔階段，將炭化料表面的物質(zhì)進(jìn)行清除；二是擴(kuò)孔階段，將小孔逐漸變大，或者形成新的孔隙。活化條件:活化溫度850°C、水蒸汽量4.5ml/min。
[0030]實(shí)施例5
一種去除甲醛活性炭，采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有3% (重量)的堿式碳酸銅、1% (重量)的硝酸猛、0.5% (重量)的硝酸鋪、0.04% (重量)的硝酸銀、40% (重量)的粘合劑-焦油；其中，以煤質(zhì)活性炭的重量為100%計(jì)算。
[0031]該活性炭的制備工藝主要包括成型工藝、炭化工藝、活化工藝，具體如下:
1、成型工藝
對原材料煤(例如10g)進(jìn)行7小時(shí)的磨粉，磨后的煤粉95%通過180目的篩網(wǎng)。然后按重量稱取堿式碳酸銅3g、硝酸錳lg、硝酸鈰0.5g、硝酸銀0.07g、粘合劑40g，將稱好的以上藥品依次加入混捏機(jī)中進(jìn)行充分混合，溫度控制在95°C，在混合過程中隨時(shí)注意物料的混合程度，待物料混合均勻后將物料取出，快速放入四注液壓機(jī)中進(jìn)行成型，制備出樣品(樣品粒徑為0.9 mm)ο
[0032]2、炭化工藝
炭化是活性炭孔隙結(jié)構(gòu)形成的重要階段。炭化主要是熱解過程，排除成型料中的揮發(fā)份和水分、提高炭顆粒強(qiáng)度、形成初步孔隙。炭化溫度，爐體轉(zhuǎn)速等對炭化料的性能也產(chǎn)生影響。炭化條件:炭化終溫550°C、炭化轉(zhuǎn)速25r/min。
[0033]3、活化工藝
活性炭的活化是一個(gè)賦予炭活性的過程，使炭形成多孔結(jié)構(gòu)。活化大體上分為兩個(gè)階段:一為清孔階段，將炭化料表面的物質(zhì)進(jìn)行清除；二是擴(kuò)孔階段，將小孔逐漸變大，或者形成新的孔隙?；罨瘲l件:活化溫度850°C、水蒸汽量4ml/min。
【權(quán)利要求】
1.一種去除甲醛活性炭的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)、原料準(zhǔn)備 采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有0.5%?3% (重量)的堿式碳酸銅、0.5%?3% (重量)的硝酸錳、0.5%?3% (重量)的硝酸鈰、0.01%?0.1% (重量)的硝酸銀、40%?60% (重量)的粘合劑； (2)、成型工藝 對原材料煤進(jìn)行7小時(shí)的磨粉，磨后的煤粉95%通過180目的篩網(wǎng)，然后按重量稱取堿式碳酸銅、硝酸錳、硝酸鈰、硝酸銀、粘合劑，將稱好的以上藥品依次加入混捏機(jī)中進(jìn)行充分混合，溫度控制在80?100°C，在混合過程中隨時(shí)注意物料的混合程度，待物料混合均勻后將物料取出，快速放入四注液壓機(jī)中進(jìn)行成型，制備出樣品； (3)、炭化工藝 炭化條件:炭化終溫550°C、炭化轉(zhuǎn)速25r/min ； (4)、活化工藝 活化條件:活化溫度850°C、水蒸汽量4?4.5ml/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除甲醛活性炭的制備方法，其特征在于:采用煤質(zhì)活性炭作為載體骨架材料，其上負(fù)載有2% (重量)的堿式碳酸銅、1.5% (重量)的硝酸錳、1.5% (重量)的硝酸鈰、0.05% (重量)的硝酸銀、50% (重量)的粘合劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的去除甲醛活性炭的制備方法，其特征在于:所述粘合劑為焦油。
【文檔編號】B01D53/72GK104324732SQ201410618037
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】裴佩, 安麗花, 朱海龍, 金彥任, 郭軍軍, 齊嘉豪, 趙婷, 王德周, 范斌杰, 溫宇慧, 胡元宏 申請人:山西新華化工有限責(zé)任公司