CN1052325A - 炭蜂窝体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用炭为主要原料用特定的工艺 方法而制得的蜂窝体。将活性炭或制备活性炭的原 料例如木炭果壳等，与适量的无机粘合剂、有机粘合 剂和润滑剂有时还需加入适量的催化剂、助燃剂，用 湿法或干法粉碎搅拌混练后通过专门的金属模用挤 出法或热压注法成形，根据不同的使用要求用烘干 法、烧结法和活化法来制得有一定强度的耐水或不耐 水的炭蜂窝体和特殊的炭蜂窝体燃料。

Description

本发明涉及一种用炭为主要原料用特定的工艺方法而制得的蜂窝体，这种蜂窝体在固定方向上（例如一个园柱体的轴向）有很多彼此互不相通的孔道贯穿，主要应用于化工、环保和空调等的气、液相吸附或过滤，也可作特殊燃料用于要求快速点燃而又需长时间放热且安全无害的场合例如暖炉。

近几年来人们较为熟悉的陶瓷蜂窝体具有开孔率大动力学性能较好等优点，它用天然矿物原料或人工合成的矿物原料经特定的生产工艺制成，被广泛用作催化剂载体、热交换器蓄热体和过滤材料等。

已有的活性炭因吸附量大和疏水性能而广泛用作吸附剂，也作为催化剂载体使用。活性炭大都制成颗粒状和粉状，粒状炭和粉状炭由于非整体形，阻力大而限制了自身应用的广度和深度。在已有活性炭作填料的吸附装置中，因为炭层受本身重量的压缩，下层的气流阻力比上层的气流阻力大，炭层不能均匀地被利用，造成吸附能力降低和生产成本上升。由于难以快速再生，所以已有的吸附装置很难同时吸附和再生即很难做成连续工作式。在一些应用中不允许在炭层中形成沟流或涡流，不允许炭粒被气流悬浮起来或被带走，使用粒状炭和粉状炭时，为了满足这些严格的要求，往往要增加造价和运转费用或者会降低生产能力。这些不足之处，有关论述活性炭的著作或文章中都有记载。

本发明的目的就是将活性炭的强吸附能力和蜂窝结构的优点结合起来而开发炭蜂窝体，避免上述已有活性炭应用中的不足，开拓其应用的广度和深度。

迄今为止还未见有关于用炭为主要原料制得炭蜂窝体的报导及其商品。

本发明的另一目的是开发一种特殊的炭蜂窝体燃料用在要求快速点燃而又需长时间放热且安全无害的场合例如暖炉火锅等等。为此要设法使木炭等具有蜂窝结构，同时制备过程中需适量添加一些助燃剂。

本发明需要解决的技术关键是：如何使70%以上的炭能成形为蜂窝体，如何赋予成形后的蜂窝体有符合使用要求的强度和耐水性能。

实现本发明的方法主要有烘干法、烧结法和活化法。烘干法是将活性炭粉碎到一定的细度然后掺入少量的无机粘合剂（例如高岭土）和有机粘合剂及润滑剂（例如CMG、植物油、蜡等），根据使用要求有时还要掺入药剂和催化剂，充分搅拌混练后通过专门的金属模用挤出法或热压注法等制出有很多彼此互不相通的贯穿孔道的蜂窝坯体，贯穿孔道的截面可以是正方形，也可以是三角形六边形等其他各种形状，蜂窝坯体外形可以是正方体、长方体、园柱体、六棱柱体等等，将蜂窝坯体在不超过300℃温度下烘干2小时就得到活性炭蜂窝体。烧结法是将上述成形后的蜂窝坯体在氮气保护气氛炉中焙烧，烧成温度900～1000℃，烧成时间90分钟，使无机粘合剂基本烧结，由此制得蜂窝体，这种蜂窝体有较好的强度和耐水性能，可以浸渍各种药剂和催化剂而成为一种有多种功能的吸附剂。活化法是直接利用制备活性炭的材料例如木炭果壳等来做制造蜂窝体的主要原料，用其他两种方法同样的粉碎-配料-混练-成形工艺方法制得炭蜂窝坯体，然后在间歇式活化炉中使之活化而成为活性炭蜂窝体。活化法制得炭蜂窝坯体后如不经活化而在常温下使之干燥，就可得到用于燃烧的特殊的炭蜂窝体燃料，这时在开始配料时需加入适当的助燃剂。

实施例1

SH-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份入机球磨10小时，过180目振动筛，压滤脱水，泥饼含水率控制在40%左右，练泥时外加0.8份CMC（干料重量、预先在水中溶化开），挤出成形，裁坯后在电烘箱中300℃干燥2小时。制得成品规格：孔密度25孔/厘米²，孔截面形状正方形，外形尺寸50×50×100（mm）;物理性能（参照GB1964-80多孔陶瓷抗压强度试验方法测得）：正压0.8兆帕，侧压0.32兆帕;吸附性能：原SH-809活性炭苯吸附量≥40%，SH-809活性炭蜂窝体苯吸附量约为原炭吸附量的85%即≥34%。

实施例2

配比同实施例1。将各组份烘干粉碎过180目筛后称量混合外加5～10份二氯化汞溶液（注意控制坯料含水率为35～38%）再外加1份精糠油混练成形烘干，烘干温度110℃。

实施例3

活性炭85份（重量百分比，下同）、景德镇缸瓦泥12份、乐平膨润土3份入机球磨过筛脱水，外加1.5份糠油混练后挤出成形，在通氮气电炉中焙烧，最高烧成温度1000℃±20℃，烧成时间90分钟。

Claims (4)

1、一种在固定方向上有很多彼此互不相通的孔道贯穿的蜂窝体，其特征是70%以上的原料为炭，利用特定的工艺方法而制得，可以在制造过程中添加各种催化剂或助燃剂，也可以不添加这些物质。

2、如权利要求1所说的蜂窝体，其特征是70%以上的原料是活性炭。

3、如权利要求书1所说的蜂窝体，其特征是70%以上的原料是制备活性炭的材料例如木炭、据末、果壳、煤粉等。

4、如权利要求书1所说的蜂窝体，其特征是制造工艺中要加入无机粘合剂、有机粘合剂和润滑剂，无机粘合剂有普通陶器瓷器用原料和硅酸盐水泥等，有机粘合剂和润滑剂有CMC、PVA、植物油、焦油、甘油、石蜡等。