專利名稱：一種用煤焦油生產(chǎn)活性炭的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用煤焦油生產(chǎn)活性炭的方法，屬于煤化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤焦油是焦化工業(yè)的重要產(chǎn)品之一，其產(chǎn)量約占裝爐煤的3% 4%，其組成極為復(fù)雜，多數(shù)情況下是由煤焦油工業(yè)專門進行分離、提純后加以利用。焦油各餾分進一步加工，可分離出多種產(chǎn)品。煤焦油渣是煤焦油工業(yè)生產(chǎn)過程中大量產(chǎn)生的，該類廢渣在我國分布很廣，目前常見的利用方法是將其作為煉焦油配煤原料，但利用率僅為產(chǎn)生量的30%左右，絕大部分煤焦油渣仍被當做廢物丟棄，對環(huán)境具有很大的危害性，主要表現(xiàn)在占地面積大、堆場投資大、運營費高，棄置堆積時還會放出含硫化物污染環(huán)境。煤焦油渣具有天然多孔性結(jié)構(gòu)、比表面積較大的特點，且含有大量未燃盡的碳，有作為吸附材料使用的可能性。國內(nèi)對煤焦油渣進行資源化的開發(fā)利用研究還處于初級階段，將煤焦油渣開發(fā)成吸附材料的研究國內(nèi)成果更少。由于煤基具有高碳含量和低價格的優(yōu)勢，是制備活性炭材料的重要原料。煤焦油渣中含有大量的未燃盡的碳，是制備活性炭的優(yōu)質(zhì)材料。煉油廠的副產(chǎn)物石油焦資源豐富，價格低廉，且碳含量高，灰分、揮發(fā)份低，是生產(chǎn)中高檔炭的優(yōu)質(zhì)原料。因此，若能利用煤焦油渣中的寶貴碳資源，制備低成本吸附材料，同時也能消除堆渣帶來的環(huán)境污染問題，實現(xiàn)社會、環(huán)境、經(jīng)濟多方效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決各煤焦油工業(yè)生產(chǎn)過程中大量產(chǎn)生的煤焦油渣，占用大重土地，又污染環(huán)境的現(xiàn)狀，提供一種以煤焦油渣為原料生產(chǎn)活性炭的方法。本發(fā)明將煤焦油渣用磷酸在常溫下浸泡，然后采用一步炭活化在高溫爐內(nèi)加熱到不同恒溫保持數(shù)小時，然后，冷卻至室溫取出后用60-70°C的熱水洗滌至濾液為中性，最后干燥，即得到煤焦油渣活性炭。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明的一種用煤焦油生產(chǎn)活性炭的方法，包括下列步驟I)將煤焦渣與質(zhì)量分數(shù)為30% 60%的磷酸溶液按照I : 3 5的質(zhì)量比混合后在常溫下浸泡12h 24h。2)對第I)步酸化后的煤焦油渣過濾，將濾渣先以I 10°C /min的恒定升溫速度加熱到300 400°C，恒溫保持I 3h ;再以I 10°C /min的恒定升溫速度加熱到550 600°C，恒溫保持I 3h ;然后以I 5°C /min的恒定升溫速度加熱到700°C以上，恒溫保持I 5h ;3)將第2)步炭化后的煤焦油渣冷卻至室溫，然后在壓力為100 150Pa、800°C 900°C的條件下，用水蒸氣進行活化，活化時間為6h 8h ;4)將第3)步活化后的煤焦油渣冷卻至室溫，用60°C 80°C的蒸餾水洗滌至PH值為6 8，再在100°C 150°C下干燥5h 10h，即可得到目標產(chǎn)品活性炭。
有益效果本發(fā)明利用煤焦油加工過程中產(chǎn)生廢渣作為主要原料，既解決了這些廢棄的焦油渣的堆放占地問題，又可以使這些廢棄物變?yōu)橛杏玫馁Y源進行再利用，大大降低了制造活性炭的成本，制備工藝簡單，節(jié)省了傳統(tǒng)的制造活性炭的有效資源，傳統(tǒng)方法制備的活性炭，其比表面積為500 2800m2/g，本發(fā)明制備的活性炭最高可達3100m2/g，足以滿足對產(chǎn)品的質(zhì)量要求。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作進一步說明。實施例I取200g煤焦油渣，用IOOOg質(zhì)量分數(shù)為30%的磷酸在常溫下浸泡；過濾，將濾渣加入到高溫反應(yīng)爐中炭化，先以5°C /min的升溫速度加熱到300°C，保持3h ;再以5°C /min的升溫速度加熱到600°C，保持Ih ;然后以1°C /min的升溫速度加熱到700°C并保持Ih ;冷卻至室溫，將得到的焦炭加入到活化爐中于850°C進行水蒸氣活化8h ;冷卻至室溫，用60°C的蒸餾水洗滌至中性，在烘箱中120°C干燥10h，得到超高比表面積為2800m2/g活性炭。實施例2取150g煤焦油渣，用500g質(zhì)量分數(shù)為50%的磷酸在常溫下浸泡；過濾，將濾渣加入到高溫反應(yīng)爐中炭化，先以5°C /min的升溫速度加熱到350°C，保持3h ;再以5°C /min的升溫速度加熱到650°C，保持Ih ;然后以1°C /min的升溫速度加熱到700°C并保持Ih ;冷卻至室溫，將得到的焦炭加入到活化爐中于900°C進行水蒸氣活化6h ;冷卻至室溫，用80°C的蒸餾水洗滌至中性，在烘箱中110°C干燥8h，得到超高比表面積為2900m2/g活性炭。實施例3取180g煤焦油渣，用800g質(zhì)量分數(shù)為40%的磷酸在常溫下浸泡；過濾，將濾渣加入到高溫反應(yīng)爐中炭化，先以5°C /min的升溫速度加熱到300°C，保持3h ;再以5°C /min的升溫速度加熱到600°C，保持Ih ;然后以1°C /min的升溫速度加熱到700°C并保持Ih ;冷卻至室溫，將得到的焦炭加入到活化爐中于850°C進行水蒸氣活化8h ;冷卻至室溫，用60°C的蒸餾水洗滌至中性，在烘箱中150°C干燥5h，得到超高比表面積為3100m2/g活性炭。
權(quán)利要求
1. 一種用煤焦油生產(chǎn)活性炭的方法，其特征在于包括下列步驟 1)將煤焦渣與質(zhì)量分數(shù)為30% 60%的磷酸溶液按照I: 3 5的質(zhì)量比混合后在常溫下浸泡12h 24h ； 2)對第I)步酸化后的煤焦油渣過濾，將濾渣先以I 10°C/min的恒定升溫速度加熱到300 400°C，恒溫保持I 3h ;再以I 10°C /min的恒定升溫速度加熱到550 600°C，恒溫保持I 3h ;然后以I 5°C /min的恒定升溫速度加熱到700°C以上，恒溫保持I 5h ; 3)將第2)步炭化后的煤焦油渣冷卻至室溫，然后在壓力為100 150Pa、800°C 900°C的條件下，用水蒸氣進行活化，活化時間為6h 8h ; 4)將第3)步活化后的煤焦油渣冷卻至室溫，用60°C 80°C的蒸餾水洗滌至PH值為6 8，再在100°C 150°C下干燥5h 10h，即可得到目標產(chǎn)品活性炭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用煤焦油生產(chǎn)活性炭的方法，屬于煤化工領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是為了解決各煤焦油工業(yè)生產(chǎn)過程中大量產(chǎn)生的煤焦油渣，將其廢物利用，生產(chǎn)活性炭的方法。本發(fā)明將煤焦油渣用磷酸在常溫下浸泡，然后采用一步炭活化在高溫爐內(nèi)加熱到不同恒溫加熱，然后，冷卻至室溫取出后用60-70℃的熱水洗滌至濾液為中性，最后干燥，即得到煤焦油渣活性炭。本發(fā)明利用煤焦油加工過程中產(chǎn)生廢渣作為主要原料，大大降低了制造活性炭的成本，制備工藝簡單，節(jié)省了傳統(tǒng)的制造活性炭的有效資源，傳統(tǒng)方法制備的活性炭，其比表面積為500～2800m2/g，本發(fā)明制備的活性炭最高可達3100m2/g，足以滿足對產(chǎn)品的質(zhì)量要求。
文檔編號C01B31/10GK102674344SQ20121016252
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者韓釗武 申請人:韓釗武