專利名稱：炭蜂窩體的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用炭為主要原料用特定的工藝方法而制得的蜂窩體，這種蜂窩體在固定方向上(例如一個園柱體的軸向)有很多彼此互不相通的孔道貫穿，主要應用于化工、環(huán)保和空調(diào)等的氣、液相吸附或過濾，也可作特殊燃料用于要求快速點燃而又需長時間放熱且安全無害的場合例如暖爐。
近幾年來人們較為熟悉的陶瓷蜂窩體具有開孔率大動力學性能較好等優(yōu)點，它用天然礦物原料或人工合成的礦物原料經(jīng)特定的生產(chǎn)工藝制成，被廣泛用作催化劑載體、熱交換器蓄熱體和過濾材料等。
已有的活性炭因吸附量大和疏水性能而廣泛用作吸附劑，也作為催化劑載體使用?；钚蕴看蠖贾瞥深w粒狀和粉狀，粒狀炭和粉狀炭由于非整體形，阻力大而限制了自身應用的廣度和深度。在已有活性炭作填料的吸附裝置中，因為炭層受本身重量的壓縮，下層的氣流阻力比上層的氣流阻力大，炭層不能均勻地被利用，造成吸附能力降低和生產(chǎn)成本上升。由于難以快速再生，所以已有的吸附裝置很難同時吸附和再生即很難做成連續(xù)工作式。在一些應用中不允許在炭層中形成溝流或渦流，不允許炭粒被氣流懸浮起來或被帶走，使用粒狀炭和粉狀炭時，為了滿足這些嚴格的要求，往往要增加造價和運轉(zhuǎn)費用或者會降低生產(chǎn)能力。這些不足之處，有關論述活性炭的著作或文章中都有記載。
本發(fā)明的目的就是將活性炭的強吸附能力和蜂窩結(jié)構(gòu)的優(yōu)點結(jié)合起來而開發(fā)炭蜂窩體，避免上述已有活性炭應用中的不足，開拓其應用的廣度和深度。
迄今為止還未見有關于用炭為主要原料制得炭蜂窩體的報導及其商品。
本發(fā)明的另一目的是開發(fā)一種特殊的炭蜂窩體燃料用在要求快速點燃而又需長時間放熱且安全無害的場合例如暖爐火鍋等等。為此要設法使木炭等具有蜂窩結(jié)構(gòu)，同時制備過程中需適量添加一些助燃劑。
本發(fā)明需要解決的技術(shù)關鍵是如何使70%以上的炭能成形為蜂窩體，如何賦予成形后的蜂窩體有符合使用要求的強度和耐水性能。
實現(xiàn)本發(fā)明的方法主要有烘干法、燒結(jié)法和活化法。烘干法是將活性炭粉碎到一定的細度然后摻入少量的無機粘合劑(例如高嶺土)和有機粘合劑及潤滑劑(例如CMG、植物油、蠟等)，根據(jù)使用要求有時還要摻入藥劑和催化劑，充分攪拌混練后通過專門的金屬模用擠出法或熱壓注法等制出有很多彼此互不相通的貫穿孔道的蜂窩坯體，貫穿孔道的截面可以是正方形，也可以是三角形六邊形等其他各種形狀，蜂窩坯體外形可以是正方體、長方體、園柱體、六棱柱體等等，將蜂窩坯體在不超過300℃溫度下烘干2小時就得到活性炭蜂窩體。燒結(jié)法是將上述成形后的蜂窩坯體在氮氣保護氣氛爐中焙燒，燒成溫度900～1000℃，燒成時間90分鐘，使無機粘合劑基本燒結(jié)，由此制得蜂窩體，這種蜂窩體有較好的強度和耐水性能，可以浸漬各種藥劑和催化劑而成為一種有多種功能的吸附劑。活化法是直接利用制備活性炭的材料例如木炭果殼等來做制造蜂窩體的主要原料，用其他兩種方法同樣的粉碎-配料-混練-成形工藝方法制得炭蜂窩坯體，然后在間歇式活化爐中使之活化而成為活性炭蜂窩體?；罨ㄖ频锰糠涓C坯體后如不經(jīng)活化而在常溫下使之干燥，就可得到用于燃燒的特殊的炭蜂窩體燃料，這時在開始配料時需加入適當?shù)闹紕?br> 實施例1SH-809活性炭82份(重量百分比，下同)、樟州土8份、海泡石5份、水泥5份入機球磨10小時，過180目振動篩，壓濾脫水，泥餅含水率控制在40%左右，練泥時外加0.8份CMC(干料重量、預先在水中溶化開)，擠出成形，裁坯后在電烘箱中300℃干燥2小時。制得成品規(guī)格孔密度25孔/厘米2，孔截面形狀正方形，外形尺寸50×50×100(mm);物理性能(參照GB1964-80多孔陶瓷抗壓強度試驗方法測得)正壓0.8兆帕，側(cè)壓0.32兆帕;吸附性能原SH-809活性炭苯吸附量≥40%，SH-809活性炭蜂窩體苯吸附量約為原炭吸附量的85%即≥34%。
實施例2配比同實施例1。將各組份烘干粉碎過180目篩后稱量混合外加5～10份二氯化汞溶液(注意控制坯料含水率為35～38%)再外加1份精糠油混練成形烘干，烘干溫度110℃。
實施例3活性炭85份(重量百分比，下同)、景德鎮(zhèn)缸瓦泥12份、樂平膨潤土3份入機球磨過篩脫水，外加1.5份糠油混練后擠出成形，在通氮氣電爐中焙燒，最高燒成溫度1000℃±20℃，燒成時間90分鐘。
權(quán)利要求
1.一種在固定方向上有很多彼此互不相通的孔道貫穿的蜂窩體，其特征是70%以上的原料為炭，利用特定的工藝方法而制得，可以在制造過程中添加各種催化劑或助燃劑，也可以不添加這些物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所說的蜂窩體，其特征是70%以上的原料是活性炭。
3.如權(quán)利要求書1所說的蜂窩體，其特征是70%以上的原料是制備活性炭的材料例如木炭、據(jù)末、果殼、煤粉等。
4.如權(quán)利要求書1所說的蜂窩體，其特征是制造工藝中要加入無機粘合劑、有機粘合劑和潤滑劑，無機粘合劑有普通陶器瓷器用原料和硅酸鹽水泥等，有機粘合劑和潤滑劑有CMC、PVA、植物油、焦油、甘油、石蠟等。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用炭為主要原料用特定的工藝方法而制得的蜂窩體。將活性炭或制備活性炭的原料例如木炭果殼等，與適量的無機粘合劑、有機粘合劑和潤滑劑有時還需加入適量的催化劑、助燃劑，用濕法或干法粉碎攪拌混練后通過專門的金屬模用擠出法或熱壓注法成形，根據(jù)不同的使用要求用烘干法、燒結(jié)法和活化法來制得有一定強度的耐水或不耐水的炭蜂窩體和特殊的炭蜂窩體燃料。
文檔編號C10L5/06GK1052325SQ8910921
公開日1991年6月19日 申請日期1989年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1989年12月8日
發(fā)明者汪祥麟, 陳魁學 申請人:景德鎮(zhèn)市新型陶瓷材料實驗所