專利名稱：一種硼酸催化制備木屑活性炭工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于活性炭技術(shù)領(lǐng)域，涉及活性炭的制備，具體涉及一種硼酸催化制備木屑活性炭工藝。
背景技術(shù)：
活性炭是一種優(yōu)質(zhì)的吸附材料，具有豐富的內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)和較高的比表面積，且有機(jī)械強(qiáng)度高、耐酸、耐堿、耐熱、易再生等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、制藥、食品和環(huán)境保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域?；钚蕴康闹苽浞椒ㄖ饕袣怏w活化法和化學(xué)藥品活化法氣體活化大多用水蒸氣或者CO2等進(jìn)行活化，通常的活化溫度偏高；而化學(xué)藥品活化法比較常用的活化劑是磷酸和氯化鋅等，其活化溫度比用氣體活化時(shí)要低。磷酸活化法是我國活性炭行業(yè)中比較普及的方法，具有污染少，能耗低的特點(diǎn)。磷酸具有比較強(qiáng)的脫水性質(zhì)，在與原料共同加熱時(shí)，使碳水化合物脫水，并抑制焦油的形成，最終以偏磷酸的形式滯留在炭中，偏磷酸可以用水回收，以正磷酸的形式轉(zhuǎn)入水中重復(fù)使用。張會(huì)平等研究了以磷酸為活化劑，生產(chǎn)木質(zhì)活性炭的較優(yōu)的操作條件，生產(chǎn)出的活性炭具有較高微孔孔容和中孔孔容。王玉新等研究以毛竹為原料，磷酸作活化劑，生產(chǎn)的活性炭比表面積達(dá)1500m2/g以上，中孔比例接近50%。左宋林等研究以木炭為原料，空氣一磷酸為活化劑，得出空氣活化以形成中孔為主，磷酸活化則以形成微孔為主，活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)和表面化學(xué)性質(zhì)可以通過改變浸潰時(shí)磷酸濃度和活化溫度進(jìn)行調(diào)控。符若文等研究以硼酸為活化劑，生產(chǎn)活性炭纖維，對(duì)硼酸活化的機(jī)理和工藝進(jìn)行了初步的探索。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種以磷酸為活化劑、硼酸為催化劑制備木質(zhì)活性炭的工藝。將50wt %的磷酸與木屑按照I 2:1質(zhì)量比混合均勻，同時(shí)添加I 3wt %的硼酸，在80°C下浸潰3h，放人干鍋，置于馬沸爐中，在300 500°C下進(jìn)行活化30 60min，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌活性炭至接近中性，烘干。優(yōu)選50wt%的磷酸與木屑按照I. 5:1質(zhì)量比混合。優(yōu)選添加Iwt %的硼酸。優(yōu)選活化溫度為400°C，對(duì)應(yīng)的優(yōu)選活化時(shí)間為60min。本發(fā)明的硼酸催化制備木屑活性炭工藝與傳統(tǒng)的磷酸法活化工藝相比，添加適量的硼酸催化劑可以使反應(yīng)的條件更加溫和，生產(chǎn)同等性能的活性炭時(shí)所需的活化溫度更低，通過工藝條件的調(diào)整可以改變活性炭產(chǎn)品的孔隙結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出用于不同環(huán)境的液相吸附專用活性炭。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所用的原材料木屑經(jīng)干燥、粉碎后備用；磷酸、硼酸均為分析純。實(shí)施例I
稱取IOOg的木屑，與濃度為50wt %的磷酸IOOg混合均勻，同時(shí)添加2g的硼酸，在80°C下浸潰3h，放人大小合適的干鍋，置于馬沸爐中，升到300°C進(jìn)行活化60min，活化結(jié)束后，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌炭至接近中性，然后烘干備用。實(shí)施例2稱取IOOg的木屑，與濃度為50wt %的磷酸150g混合均勻，同時(shí)添加5g的硼酸，在80°C下浸潰3h，放人大小合適的干鍋，置于馬沸爐中，升到400°C進(jìn)行活化45min，活化結(jié)束后，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌炭至接近中性，然后烘干備用。實(shí)施例3稱取IOOg的木屑，與濃度為50wt %的磷酸200g混合均勻，同時(shí)添加9g的硼酸，在80°C下浸潰3h，放人大小合適的干鍋，置于馬沸爐中，升到500°C進(jìn)行活化30min，活化結(jié)束后，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌炭至接近中性，然后烘干備用。 實(shí)施例4稱取IOOg的木屑，與濃度為50wt%的磷酸150g混合均勻，同時(shí)添加5g的硼酸，在80°C下浸潰3h，放人大小合適的干鍋，置于馬沸爐中，升到400°C進(jìn)行活化45min，活化結(jié)束后，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌炭至接近中性，然后烘干備用。實(shí)施例5稱取IOOg的木屑，與濃度為50wt%的磷酸150g混合均勻，同時(shí)添加2. 5g的硼酸，在80°C下浸潰3h，放人大小合適的干鍋，置于馬沸爐中，升到400°C進(jìn)行活化45min，活化結(jié)束后，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌炭至接近中性，然后烘干備用。實(shí)施例6稱取IOOg的木屑，與濃度為50wt%的磷酸150g混合均勻，同時(shí)添加2. 5g的硼酸，在80°C下浸潰3h，放人大小合適的干鍋，置于馬沸爐中，升到400°C進(jìn)行活化60min，活化結(jié)束后，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌炭至接近中性，然后烘干備用。本發(fā)明的硼酸催化制備木屑活性炭工藝與傳統(tǒng)的磷酸法活化工藝相比，添加適量的硼酸催化劑可以使反應(yīng)的條件更加溫和，生產(chǎn)同等性能的活性炭時(shí)所需的活化溫度更低，通過工藝條件的調(diào)整可以改變活性炭產(chǎn)品的孔隙結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出用于不同環(huán)境的液相吸附專用活性炭。
權(quán)利要求
1.一種硼酸催化制備木屑活性炭工藝，包括以下步驟 將50wt%的磷酸與木屑按照I 2:1質(zhì)量比混合均勻，同時(shí)添加I 3wt%的硼酸，在80°C下浸潰3h，放人干鍋，置于馬沸爐中，在300 500°C下進(jìn)行活化30 60min，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌活性炭至接近中性，烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硼酸催化制備木屑活性炭工藝，其特征在于所述的50wt%的磷酸與木屑按照I. 5:1質(zhì)量比混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硼酸催化制備木屑活性炭工藝，其特征在于所述的硼酸添加量為Iwt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硼酸催化制備木屑活性炭工藝，其特征在于所述的活化溫度為400°C，活化時(shí)間為60min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硼酸催化制備木屑活性炭工藝，將5Owt％的磷酸與木屑按照1～2:1質(zhì)量比混合均勻，同時(shí)添加1～3wt％的硼酸，在80℃下浸漬3h，放人干鍋，置于馬沸爐中，在300～500℃下進(jìn)行活化30～60min，用熱的蒸餾水反復(fù)洗滌活性炭至接近中性，烘干，本發(fā)明的硼酸催化制備木屑活性炭工藝與傳統(tǒng)的磷酸法活化工藝相比，添加適量的硼酸催化劑可以使反應(yīng)的條件更加溫和，生產(chǎn)同等性能的活性炭時(shí)所需的活化溫度更低，通過工藝條件的調(diào)整可以改變活性炭產(chǎn)品的孔隙結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出用于不同環(huán)境的液相吸附專用活性炭。
文檔編號(hào)C01B31/12GK102774836SQ201210248590
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者薛劍平 申請(qǐng)人:太倉市聯(lián)林活性炭廠