一種焦炭、蘭炭和高變質煤的表面處理方法技術

本發明專利技術涉及一種焦炭、蘭炭和高變質煤的表面處理方法，包括以下步驟：第一步：利用機械法將焦炭、蘭炭和高變質煤等原料進行粉碎；第二步：將粉碎后的炭原料在一定溫度惰性氣氛保護下進行表面處理，處理過程中通入一定量的水蒸氣和臭氧。本發明專利技術具有能夠形成豐富的孔結構，大大提高了材料的比表面積，從而提高了材料的整體吸附性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及對焦炭、蘭炭、煙煤和高變質煤的表面處理，以刻蝕其表面，并接枝上活性國能團，達到表面修飾和調節孔結構的目的，屬于化學合成
。
技術介紹
焦炭、蘭炭和高變質煤作為工業上常用的炭原料，被廣泛應用于金屬冶煉，炭材料骨料，可燃氣體制備和煤炭化工品合成中。其中炭材料的表面結構和物理化學性質對其性能和相關應用具有重大影響。炭材料表面所含有的官能團能夠改變其相容性、分散性、導電性和附著性等，而炭材料的表面孔結構會大大影響其物理化學活性和吸附性能。一般來說，豐富的孔結構可大大提聞材料的比表面積，從而提聞其整體的吸附性能。目如對于炭材料表面處理的方法主要集中在空氣、二氧化碳、水蒸氣刻蝕和Κ0Η、磷酸活化等方面。本專利技術針對高變質煤、焦炭和蘭炭等煤化工和冶金工業中常見工業炭素原材料，提出了一種利用水蒸氣和臭氧在高溫惰性氣氛條件下對其表面進行改性的方法，以提高上述材料的物理化學活 性，調控其表面性質和孔結構。
技術實現思路
將粉碎后的炭原料包括高變質煤、焦炭和蘭炭等在高溫惰性氣體保護下通入一定量的水蒸氣和臭氧，反應一定時間，以達到對上述炭材料進行表面改性的目的。第一步:將炭原料，如高變質煤、焦炭和蘭炭進行機械粉碎，使其粒徑小于300目；第二步:將粉碎后的炭原料置于流化床反應器中，在高溫惰性氣氛條件下通入水蒸氣和臭氧進行表面處理。本專利技術進一步的優選方案是:粉碎后粒徑小于300目；本專利技術進一步的優選方案是:在第二步表面處理過程中，惰性氣體為氮氣或氬氣;本專利技術進一步的優選方案是:流化床的溫度范圍200_350°C ；本專利技術進一步的優選方案是:在第二步表面處理過程中，通入水蒸氣和臭氧的體積分數為1: 0.2-1: 1(體積比)。本專利技術具有以下優點:利用水蒸氣和臭氧對高變質煤、焦炭和蘭炭進行表面改性，達到對表面物理化學性質和孔結構的調節。下面結合實施例對本專利技術進行詳細說明:實施例1將50g焦炭進行機械粉碎，使其粒徑大于300目，將粉碎后的焦炭置于流化床反應器中，在氮氣保護下升溫至200°C并通入水蒸氣和臭氧混合氣(體積比為1: 0.2)，反應10分鐘后的到表面改性的焦炭粉末，其表面富含含氧官能團，比表面積為80m2/g。實施例2將50g蘭炭進行機械粉碎，使其粒徑大于300目，將粉碎后的蘭炭置于流化床反應器中，在氬氣氣保護下升溫至300°C并通入水蒸氣和臭氧的混合氣體(體積比1: 0.6)，反應20分鐘得到表面改性的蘭炭粉末。其表面積為210m2/g。實施例3將50g高變質無煙煤煤進行機械粉碎，使其粒徑大于300目，將粉碎后的高變質煤置于流化床反應器中，在氬氣氣保護下升溫至250°C，并通入水蒸氣和臭氧(體積比I: 0.8)，反應30分鐘后得到表面改性的高變質煤粉末。其表面富含含氧官能團，比表面積為 143m2/g。以上已對本專利技術的較佳實施例進行了具體說明，但本專利技術并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本專利技術精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型 或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種焦炭、蘭炭和高變質煤的表面處理方法，其特征在于，包括以下步驟：第一步：利用機械法將作為原料的焦炭、蘭炭或高變質煤進行粉碎；第二步：將粉碎后的原料置于流化床反應器中，并在一定溫度惰性氣氛保護下進行表面處理，處理過程中通入一定量的水蒸氣和臭氧，其中，原料粉碎至粒徑大于300目，惰性氣氛包括氮氣或氬氣，流化床反應溫度為200?350℃，水蒸氣和臭氧的體積配比為1∶0.2?1∶1。

【技術特征摘要】
1.一種焦炭、蘭炭和高變質煤的表面處理方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步:利用機械法將作為原料的焦炭、蘭炭或高變質煤進行粉碎； 第二步:將粉碎后的原料置于流化床反應器中，并在一定溫度惰性氣氛保護下進行表面處理，處理過程中通入一定量的水蒸氣和臭氧， 其中，原料粉碎至粒徑...

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘玲麗，陳曉紅，謝洪濤，遲姚玲，
申請(專利權)人：烏魯木齊天合炭源化工有限公司，
類型：發明
國別省市：新疆;65