一种再生活性炭的制备方法与流程

1.本发明属于再生活性炭制备技术领域，具体涉及一种再生活性炭的制备方法。

背景技术：

2.活性炭一种黑多孔的固体炭质，传统的制备方法是由煤通过粉碎、成型或用均匀的煤粒经炭化、活化生产。主要成分为碳，并含少量氧、氢、硫、氮、氯等元素。普通活性炭的比表面积在500～1700m2/g之间。具有很强的吸附性能，为用途极广的一种工业吸附剂。目前的活性炭多采用木质材料生产，虽然使用比较安全，但是其吸附性能差，无法满足现代工业的要求。
3.针对现有技术存在以下问题：
4.活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料，如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳等，尽管上述原料已经成功制备活性炭材料，但是最大的障碍是所用原料不可再生或再生性差。当今活性炭的应用前景越来越广泛，对其需求量也越来越大，利用可再生原料制备活性炭且降低其成本更具有意义。

技术实现要素：

5.本发明的目的，在于提供一种再生活性炭的制备方法，能够有效解决现有技术中存在的问题。
6.为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
7.一种再生活性炭的制备方法，由以下步骤组成：
8.步骤一、取制备活性炭的相关原料，并通过预处理，得到制备活性炭的基底原料。
9.步骤二、对制备出的基底原料进行混合处理，并进行滤杂，获取相关溶液。
10.步骤三、通过对获取的相关溶液添加催化剂，进行化学反应，反应产物；
11.步骤四、将得到的反应产物进行高温处理，并通过活化法，获取活性炭产品。
12.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤一还包括以无烟煤为基底原料，富含炭的有机材料作为中间材料，通过研磨得到相关粉末原料，以所得到的粉末原料为基底原料，所述研磨的目数为100目以下。
13.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤二还包括有，将无烟煤粉末与无机酸在混合装置中进行混合，所述混合装置为反应釜设备，调控反应的环境状态，制备出溶液。
14.本发明技术方案的进一步改进在于：所述无机酸包括硫酸、硝酸、盐酸、和磷酸中的一种或多种，所述无烟煤与无机酸按照1:1～1:20的体积比进行混合，所述反应状态为0～50摄氏度，并保证反应处于真空状态，反应时间为10分钟～120分钟，再对溶液进行滤杂，形成所述溶液，通过将无烟煤墨粉至200目以下，如此方便后续对于无烟煤的处理，并将无烟煤与无机酸按照体积比进行混合，在特定的条件下形成相关溶液，通过添加无机酸，使吸附的有害物质脱除，解决常规的制备活性炭所用原料不具有再生性以及再生性差的问
题，降低生产成本，保证工艺稳定。
15.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤三还包括有，将氧化剂与无烟煤按照质量为0.1:1～2:1的体积比混合添加至所述溶液进行搅拌反应，搅拌反应时间为30～90分钟。
16.本发明技术方案的进一步改进在于：所述氧化剂包括高锰酸钾、高氯酸钾和高氯酸中的一种或多种，通过温和的反应条件与常规设备进行的操作，控制工艺的成本，确保活性炭的生产符合化工生产的特性，进而提高活性炭的大规模生产产量。
17.本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤四还包括有，将反应产物洗涤至中性并烘干，接着进行高温处理，对烘干后的反应产物，在惰性气体保护下、800～100摄氏度条件下对反应产物处理10～30分钟，所述活化法包括水蒸气活化法、磷酸活化法或碱活化法对反应产物进行活化制备，通过添加氧化剂产生化学反应，所得到的反应产物，经过洗涤以及烘干，并在惰性气体保护以及800～1000摄氏度的条件下进行高效处理，通过调控反应产物的温控速率，避免反应期间难以进行调控，而活性炭的纯度及成品率较低的问题，从而提高成品的收率与纯度。
18.采用上述方案后，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
19.(1)本发明提供一种再生活性炭的制备方法，通过将无烟煤墨粉至200目以下，如此方便后续对于无烟煤的处理，并将无烟煤与无机酸按照体积比进行混合，在特定的条件下形成相关溶液，通过添加无机酸，使吸附的有害物质脱除，解决常规的制备活性炭所用原料不具有再生性以及再生性差的问题，降低生产成本，保证工艺稳定。
20.(2)本发明提供一种再生活性炭的制备方法，通过温和的反应条件与常规设备进行的操作，控制工艺的成本，确保活性炭的生产符合化工生产的特性，进而提高活性炭的大规模生产产量。
21.(3)本发明提供一种再生活性炭的制备方法，通过添加氧化剂产生化学反应，所得到的反应产物，经过洗涤以及烘干，并在惰性气体保护以及800～1000摄氏度的条件下进行高效处理，通过调控反应产物的温控速率，避免反应期间难以进行调控，而活性炭的纯度及成品率较低的问题，从而提高成品的收率与纯度。
附图说明
22.图1是本发明的流程图。
具体实施方式
23.以下将结合附图，对本发明的技术方案及有益效果进行详细说明。
24.如图1所示，本发明提供了一种再生活性炭的制备方法，包括以下步骤：
25.步骤一、取制备活性炭的相关原料，并通过预处理，得到制备活性炭的基底原料；
26.步骤二、对制备出的基底原料进行混合处理，并进行滤杂，获取相关溶液；
27.步骤三、通过对获取的相关溶液添加催化剂，进行化学反应，反应产物；
28.步骤四、将得到的反应产物进行高温处理，并通过活化法，获取活性炭产品。
29.进一步的是，步骤二还包括有，将无烟煤粉末与无机酸在混合装置中进行混合，混合装置为反应釜设备，调控反应的环境状态，制备出溶液，无机酸包括硫酸、硝酸、盐酸、氢
氟酸和磷酸中的一种或多种，无烟煤与无机酸按照1:1～1:20的体积比进行混合，反应状态为0～50摄氏度，并保证反应处于真空状态，反应时间为10分钟～120分钟，再对溶液进行滤杂，形成溶液，通过将无烟煤墨粉至200目以下，如此方便后续对于无烟煤的处理，并将无烟煤与无机酸按照体积比进行混合，在特定的条件下形成相关溶液，通过添加无机酸，使吸附的有害物质脱除，解决常规的制备活性炭所用原料不具有再生性以及再生性差的问题，降低生产成本，保证工艺稳定。
30.此外，将氧化剂与无烟煤按照质量为0.1:1～2:1的体积比混合添加至溶液进行搅拌反应，搅拌反应时间为30～90分钟。氧化剂包括高锰酸钾、高氯酸钾和高氯酸中的一种或多种，通过温和的反应条件与常规设备进行的操作，控制工艺的成本，确保活性炭的生产符合化工生产的特性，进而提高活性炭的大规模生产产量。
31.值得一提的是，步骤四还包括有，将反应产物洗涤至中性并烘干，接着进行高温处理，对烘干后的反应产物，在惰性气体保护下、800～100摄氏度条件下对反应产物处理10～30分钟，活化法包括水蒸气活化法、磷酸活化法或碱活化法对反应产物进行活化制备，通过添加氧化剂产生化学反应，所得到的反应产物，经过洗涤以及烘干，并在惰性气体保护以及800～1000摄氏度的条件下进行高效处理，通过调控反应产物的温控速率，避免反应期间难以进行调控，而活性炭的纯度及成品率较低的问题，从而提高成品的收率与纯度。
32.下面具体说一下该再生活性炭的制备方法的工作原理。
33.如图1所示，在生产时，首先以无烟煤为基底原料，富含炭的有机材料作为中间材料，通过研磨得到相关粉末原料，以所得到的粉末原料为基底原料，研磨的目数为100目以下，并将无烟煤粉末与无机酸在混合装置中进行混合，混合装置为反应釜设备，调控反应的环境状态，制备出溶液，此时，无烟煤与无机酸按照1:1～1:20的体积比进行混合，反应状态为0～50摄氏度，并保证反应处于真空状态，反应时间为10分钟～120分钟，再对溶液进行滤杂，形成溶液，然后将氧化剂与无烟煤按照质量为0.1:1～2:1的体积比混合添加至溶液进行搅拌反应，搅拌反应时间为30～90分，最后将反应产物洗涤至中性并烘干，接着进行高温处理，对烘干后的反应产物，在惰性气体保护下、800～100摄氏度条件下对反应产物处理10～30分钟，活化法包括水蒸气活化法、磷酸活化法或碱活化法对反应产物进行活化制备，待制备完成活性炭后，将其安全储存即可。
34.上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种再生活性炭的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、取制备活性炭的相关原料，并通过预处理，得到制备活性炭的基底原料；步骤二、对制备出的基底原料进行混合处理，并进行滤杂，获取相关溶液；步骤三、通过对获取的相关溶液添加催化剂，进行化学反应，反应产物；步骤四、将得到的反应产物进行高温处理，并通过活化法，获取活性炭产品。2.如权利要求1所述的一种再生活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤一还包括以无烟煤为基底原料，富含炭的有机材料作为中间材料，通过研磨得到相关粉末原料，以所得到的粉末原料为基底原料，所述研磨的目数为100目以下。3.如权利要求2所述的一种再生活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤二还包括有，将无烟煤粉末与无机酸在混合装置中进行混合，所述混合装置为反应釜设备，调控反应的环境状态，制备出溶液。4.如权利要求3所述的一种再生活性炭的制备方法，其特征在于：所述无机酸包括硫酸、硝酸、盐酸、和磷酸中的一种或多种，所述无烟煤与无机酸按照1:1～1:20的体积比进行混合，所述反应状态为0～50摄氏度，并保证反应处于真空状态，反应时间为10分钟～120分钟，再对溶液进行滤杂，形成所述溶液。5.如权利要求1所述的一种再生活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤三还包括有，将氧化剂与无烟煤按照质量为0.1:1～2:1的体积比混合添加至所述溶液进行搅拌反应，搅拌反应时间为30～90分钟。6.如权利要求5所述的一种再生活性炭的制备方法，其特征在于：所述氧化剂包括高锰酸钾、高氯酸钾和高氯酸中的一种或多种。7.如权利要求1所述的一种再生活性炭的制备方法，其特征在于：所述步骤四还包括有，将反应产物洗涤至中性并烘干，接着进行高温处理，对烘干后的反应产物，在惰性气体保护下、800～100摄氏度条件下对反应产物处理10～30分钟，所述活化法包括水蒸气活化法、磷酸活化法或碱活化法对反应产物进行活化制备。

技术总结

本发明公开一种再生活性炭的制备方法，步骤是：取制备活性炭的相关原料，并通过预处理，得到制备活性炭的基底原料；对制备出的基底原料进行混合处理，并进行滤杂，获取相关溶液；通过对获取的相关溶液添加催化剂，进行化学反应，反应产物；将得到的反应产物进行高温处理，并通过活化法，获取活性炭产品。此种再生活性炭的制备方法通过添加氧化剂产生化学反应，所得到的反应产物，经过洗涤以及烘干，并在惰性气体保护以及800～1000摄氏度的条件下进行高效处理，通过调控反应产物的温控速率，避免反应期间难以进行调控，而活性炭的纯度及成品率较低的问题，从而提高成品的收率与纯度。从而提高成品的收率与纯度。从而提高成品的收率与纯度。