吸附剂配方-活性炭吸附剂

吸附剂（活性炭吸附剂）配方
一、活性炭吸附剂配方
1、制备方法：
用无烟煤和长焰煤制备活性炭。

为了提高颗粒活性碳的强度，减
少粘结剂的配入量，采用型煤炭化工艺。

其流程如下：
煤-制粉（小于150目）-混捏（焦油+水）-压球-炭化-破碎（直
径3至5毫米）-活化（水蒸气）-活性炭-指标测定（强度、碘值）。

成型：将小于150目的煤粉、焦油和水，按一定比例（煤：焦油
=9:1）混捏后，在压力成型机上制成直径为35mm×35mm的煤球。

每
个球的最大成型压力为50MPa。

炭化：在炼焦炉内进行。

控制加热速度为3℃/min，加热从室温
开始直至预定温度（650℃，700℃，750℃），并在此温度下停留
2h。

炭化结束后，炭化料在炉外隔绝空气进行自然冷却。

然后炭球
被破碎成直径3～5mm的颗粒。

活化：将直经3～5mm的颗粒在固定床活化炉内活化。

当炭化料被
加热至预定温度（800℃，850℃，900℃）后，通入一定流量的水蒸
气进行反应，并控制反应时间。

水蒸气量由进水量计，水炭比约为1.26～2.69。

反应结束后，活性炭在炉外隔绝空气进行自然冷却。

用无烟煤制备活性炭的适宜条件为：炭化温度700～750℃，活化
温度850～910℃，活化时间5.5～6h，水炭比是1.5～2.0。

2、应用：
吸附有机物：配合PAC使用效果更佳。

吸附乐果、邻苯二甲酸二乙酯、苯和甲醛等有机污染物。

吸附硝酸基苯。

采用粉末活性炭处理微污染黄河水。

吸附氨氮。

吸附重金属离子。

预吸附阴离子表面活性剂。

强化混凝。

二、氧化改性活性炭吸附剂配方
配方一：硝酸改性活性炭吸附剂
称取活性炭200份投入反应釜中，然后加入1000份 8%硝酸溶液，置于恒温水浴中50℃回流处理8h。

处理后的产品经去离子水洗涤，
再放入烘箱中于110℃下干燥10h，即得到相应的改性活性炭吸附剂。

配方二：高锰酸钾改性活性炭吸附剂
将活性炭经过孔径为250微米的筛网，除去细粉末。

然后，称取250g颗粒活性炭置于1000mL盛有500mL的去离子水烧杯中，加热
至沸腾，在近沸腾的状态下浸泡30minn，并轻轻搅拌，待冷却后弃
去上部液体，然后室温用去离子水洗涤几次，直至上清液清亮为止，滤出后在110℃下恒温干燥1h。

称取5g干燥活性炭放入盛有
0.03mol/L 高锰酸钾溶的三口瓶中，在慢速搅拌下加热至沸腾并回
流30min，将活性炭分离出来，室温用去离子水洗涤至无二氧化锰
的颜色为止，滤出后在110℃恒温干燥11h，即得样品。

三、碱改性活性炭吸附剂配方
配方一：氢氧化钠改性活性炭配方
颗粒状果壳活性炭用去离子水洗涤数次至洗涤液澄清无色。

在干
燥箱中于105℃烘24h，然后置于干燥器中备用。

向装有20g洗净颗
粒活性炭的锥形瓶中分别加入40mL，不同浓度的氢氧化钠溶液，30℃下震荡2h，静置24h，滤去浸渍液，将改性活性炭放入干燥箱中在
100℃下烘干2h，再用去离子水洗涤至中性，于105℃烘干24h，得到碱改性产品。

配方二：碳酸钠改性活性炭配方：
取适量活性炭，在蒸馏水中浸泡12h，在110℃下干燥24，然后
用7%碳酸钠溶液浸渍12h后，在110℃的温度下干燥24h后得到产品。

四、酸改性活性炭吸附剂配方
配方一：柠檬酸改性活性炭。

将颗粒活性炭用蒸馏水洗涤数次至洗涤液澄清无色，在温度为105℃干燥箱中烘24h，然后称取该活性炭20g于锥形瓶中，量取40%的柠檬酸溶液20mL加入，在温度为30℃下震荡2h后静置24h，滤
去浸渍液，在干燥箱100℃加热2h，然后洗涤至中性，在105℃下
干燥，得到产品。

配方二：磷酸浸渍法制备改性活性炭。

棕榈壳经磨碎并筛分，选取1.0～2.0mm的颗粒用于下一步试验。

10g原料用10%～50%的200mL磷酸鱼室温下浸渍3～4h然后干燥。

混合物在150cm3/min的N2流下进行活化，活化温度为室温至300～700℃，并保存2h，然后又冷却至室温，取出最终产物并用蒸馏水
洗涤。

五、碳分子筛吸附剂制备方法
方法一：热分离法
热分离法通常是把木材、果壳、煤或合成树脂等未碳化物置于惰
性气氛中，在适当的热分解条件下使其炭化所制的产品。

例如，撒
兰树脂通过热分解制得的碳具有0.6nm分子筛的功能；聚偏氯乙烯
在700℃炭化后制得碳能够很好地吸附0.62nm分子直径的新戊烷。

而不吸附0.8nm分子直径的α-蒎烯；苯酚树脂热分解的碳能吸附甲醇，不吸附苯等。

另外，现已知尿素树脂等其他合成树脂的热分解碳，也具有分子筛功能。

方法二：热收缩法
该方法是把活性炭、焦炭或萨兰树脂等具有微孔的多孔状物质置于惰性气氛中，加热到1200～1800℃使其细孔收缩来制得的产物。

方法三：气体活化法
气体活化法使控制果壳、媒或合成树脂等炭化物的活化条件，缓慢处理所制得的产物。

例如，媒的炭化物具有分子筛的功能。

但其吸附容量校，若用含有部分一氧化碳的二氧化碳气体活化，能改善其分子筛性能。

方法四：覆盖法
覆盖法是将热收缩法中所述的微细多孔碳材，经树脂或焦油等浸渍后，通过热处理，让分解出的碳覆盖细孔壁使细孔径缩小，达到制备产物的目的。

应用：
碳分子筛具有在水分存在下吸附分离的特点，除了可用于除去酿造酒类的异臭味，矫正香气外，还开发出用变压吸附法分离空气中氮气和氧气，从焦炉气、炼钢炉气中回收、精制氢气的方法。