一种高端活性炭的制作方法

1.本发明涉及活性炭技术领域，具体为一种高端活性炭。


背景技术：

2.活性炭是一种经特殊处理的炭，将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热，以减少非碳成分(此过程称为炭化)，然后与气体反应，表面被侵蚀，产生微孔发达的结构(此过程称为活化)。
3.其高端活性炭主要是应用在超级电容器和电极材料上，现在全球超级电容器是日本可乐丽公司垄断。目前国内有几个大的企业：如锦州凯美新能源、天津力神、天津的利荣、上海奥威，宁波中车新能源、重庆中科超容，都是不低于五亿以上。他们现在生产的是纽扣电容，为什么不生产3kw或者大型的超级电容器呢？主要是成本下不来。日本可乐丽在超级电容器的主要材料就是高端活性炭。现在市场上的超级电容器里面用的是高端活性炭，市场价应该是24万元。高端活性炭的比表面积我们中试可以做到2400，日本可乐丽的是1900，以3000法为例，日本可乐丽超级电容器卖给中国市场150～180元，但是国内生产成本这个价格都下不来。所以说这些企业上来后，国家大力扶持超级电容器，国家给了很多补贴，但是它没法生产，究其原因，目前的高端活性炭生产成本过高。因此，发明一种高端活性炭。


技术实现要素：

4.鉴于上述和/或现有一种高端活性炭中存在的问题，提出了本发明。
5.因此，本发明的目的是提供一种高端活性炭，能够解决上述提出现有的问题。
6.为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
7.一种高端活性炭，其包括原料，所述原料按重量计包括：煤5g-8g、木料6g-8g、硬果壳3g-5g、果核2g-8g、树脂1g-5g、高锰酸钾3g-5g、甲苯磺酸2g-6g、聚乙二醇7g-9g、双氧水4g-6g、活化试剂2g-6g、防腐剂2g-4g。
8.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：所述活化试剂的原料按重量计包括：磷酸1g-5g、氯化锌2g-4g、氢氧化钾4g-6g、氢氧化钠2g-6g、硫酸4g-8g、碳酸钾2g-8g、3g-5g、6g-10g。
9.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：所述活化试剂的制备过程如下：
10.过程一：将磷酸和氯化锌进行混合；
11.过程二：将氢氧化钾、氢氧化钠和硫酸进行混合；
12.过程三：将碳酸钾、和进行混合；
13.过程四：将过程一所得的混合物、过程二所得的混合物、过程三所得的混合物进行混合，从而得到活化试剂。
14.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：所述过程一中混合温度为40℃-60℃，混合时间为5min-8min；
15.所述过程二中混合温度为40℃-60℃，混合时间为6min-12min。
16.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：所述过程三中混合温度为40℃-60℃，混合时间为4min-10min；
17.所述过程四中混合温度为60℃-80℃，混合时间为8min-12min。
18.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：所述防腐剂的原料按重量计包括：水性环氧树脂4g-8g、苯2g-6g、苯甲酸1g-5g、高铝水泥3g-6g。
19.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：所述防腐剂的制备流程如下：
20.流程一：将水性环氧树脂和苯甲酸进行混合；
21.流程二：将苯和高铝水泥进行混合；
22.流程三：将流程一所得的混合物和流程二所得的混合物进行混合，从而得到防腐剂。
23.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：所述流程一中混合温度为30℃-35℃，混合时间为2min-4min；
24.所述流程二中混合温度为40℃-45℃，混合时间为2min-4min；
25.所述流程三中混合温度为60℃-65℃，混合时间为6min-8min。
26.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：还包括一种制备方法，具体步骤如下：
27.步骤一：将煤、木料、硬果壳、果核和树脂放入卷筒炉中，并加热至1260℃-1280℃进行提取，此时，提取的为焦炭；
28.步骤二：将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中，以实现进行二次回炉，在温度达到600℃的时候，所提取的是中端活性炭；
29.步骤三：将中端活性炭再置于推板炉中，在温度达到900℃的时候，所提取的是高端活性炭。
30.作为本发明所述的一种高端活性炭的一种优选方案，其中：所述步骤二中在将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中时，需将高锰酸钾、甲苯磺酸、聚乙二醇、双氧水、活化试剂和防腐剂一同置于卷筒炉或者推板炉中。
31.与现有技术相比：
32.通过选用煤、木料、硬果壳、果核、树脂、高锰酸钾、甲苯磺酸、聚乙二醇、双氧水、活化试剂和防腐剂作为原料，然后，再按照一定的比例进行配比，且再经过三次加热，具有大大降低高端活性炭的成本率，另外，通过添加防腐剂，具有提高高端活性炭的防腐性能。
具体实施方式
33.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
34.实施例1：
35.本发明提供一种高端活性炭，包括原料，原料按重量计包括：煤5g、木料6g、硬果壳3g、果核2g、树脂1g、高锰酸钾3g、甲苯磺酸2g、聚乙二醇7g、双氧水4g、活化试剂2g、防腐剂2g；
36.活化试剂的原料按重量计包括：磷酸1g、氯化锌2g、氢氧化钾4g、氢氧化钠2g、硫酸4g、碳酸钾2g、3g、6g；
37.活化试剂的制备过程如下：
38.过程一：将磷酸和氯化锌进行混合，其中，混合温度为40℃，混合时间为5min；
39.过程二：将氢氧化钾、氢氧化钠和硫酸进行混合，其中，混合温度为40℃，混合时间为6min；
40.过程三：将碳酸钾、和进行混合，其中，中混合温度为40℃，混合时间为4min；
41.过程四：将过程一所得的混合物、过程二所得的混合物、过程三所得的混合物进行混合，从而得到活化试剂，其中，混合温度为60℃，混合时间为8min；
42.防腐剂的原料按重量计包括：水性环氧树脂4g、苯2g、苯甲酸1g、高铝水泥3g；
43.防腐剂的制备流程如下：
44.流程一：将水性环氧树脂和苯甲酸进行混合，其中，混合温度为30℃，混合时间为2min；
45.流程二：将苯和高铝水泥进行混合，其中，混合温度为40℃，混合时间为2min；
46.流程三：将流程一所得的混合物和流程二所得的混合物进行混合，从而得到防腐剂，其中，混合温度为60℃，混合时间为6min。
47.还包括一种制备方法，具体步骤如下：
48.步骤一：将煤、木料、硬果壳、果核和树脂放入卷筒炉中，并加热至1260℃进行提取，此时，提取的为焦炭；
49.步骤二：将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中，以实现进行二次回炉，在温度达到600℃的时候，所提取的是中端活性炭，其中，在将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中时，需将高锰酸钾、甲苯磺酸、聚乙二醇、双氧水、活化试剂和防腐剂一同置于卷筒炉或者推板炉中；
50.步骤三：将中端活性炭再置于推板炉中，在温度达到900℃的时候，所提取的是高端活性炭。
51.实施例2：
52.本发明提供一种高端活性炭，包括原料，原料按重量计包括：煤6.5g、木料7g、硬果壳4g、果核5g、树脂3g、高锰酸钾4g、甲苯磺酸4g、聚乙二醇8g、双氧水5g、活化试剂4g、防腐剂3g；
53.活化试剂的原料按重量计包括：磷酸3g、氯化锌3g、氢氧化钾5g、氢氧化钠4g、硫酸6g、碳酸钾5g、4g、8g；
54.活化试剂的制备过程如下：
55.过程一：将磷酸和氯化锌进行混合，其中，混合温度为50℃，混合时间为6.5min；
56.过程二：将氢氧化钾、氢氧化钠和硫酸进行混合，其中，混合温度为50℃，混合时间为9min；
57.过程三：将碳酸钾、和进行混合，其中，中混合温度为50℃，混合时间为7min；
58.过程四：将过程一所得的混合物、过程二所得的混合物、过程三所得的混合物进行混合，从而得到活化试剂，其中，混合温度为70℃，混合时间为10min；
59.防腐剂的原料按重量计包括：水性环氧树脂6g、苯4g、苯甲酸3g、高铝水泥4.5g；
60.防腐剂的制备流程如下：
61.流程一：将水性环氧树脂和苯甲酸进行混合，其中，混合温度为32.5℃，混合时间为3min；
62.流程二：将苯和高铝水泥进行混合，其中，混合温度为42.5℃，混合时间为3min；
63.流程三：将流程一所得的混合物和流程二所得的混合物进行混合，从而得到防腐剂，其中，混合温度为62.5℃，混合时间为7min。
64.还包括一种制备方法，具体步骤如下：
65.步骤一：将煤、木料、硬果壳、果核和树脂放入卷筒炉中，并加热至1260℃进行提取，此时，提取的为焦炭；
66.步骤二：将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中，以实现进行二次回炉，在温度达到600℃的时候，所提取的是中端活性炭，其中，在将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中时，需将高锰酸钾、甲苯磺酸、聚乙二醇、双氧水、活化试剂和防腐剂一同置于卷筒炉或者推板炉中；
67.步骤三：将中端活性炭再置于推板炉中，在温度达到900℃的时候，所提取的是高端活性炭。
68.实施例3：
69.本发明提供一种高端活性炭，包括原料，原料按重量计包括：煤8g、木料8g、硬果壳5g、果核8g、树脂5g、高锰酸钾5g、甲苯磺酸6g、聚乙二醇9g、双氧水6g、活化试剂6g、防腐剂4g；
70.活化试剂的原料按重量计包括：磷酸5g、氯化锌4g、氢氧化钾6g、氢氧化钠6g、硫酸8g、碳酸钾8g、5g、10g；
71.活化试剂的制备过程如下：
72.过程一：将磷酸和氯化锌进行混合，其中，混合温度为60℃，混合时间为8min；
73.过程二：将氢氧化钾、氢氧化钠和硫酸进行混合，其中，混合温度为60℃，混合时间为12min；
74.过程三：将碳酸钾、和进行混合，其中，中混合温度为60℃，混合时间为10min；
75.过程四：将过程一所得的混合物、过程二所得的混合物、过程三所得的混合物进行混合，从而得到活化试剂，其中，混合温度为80℃，混合时间为12min；
76.防腐剂的原料按重量计包括：水性环氧树脂8g、苯6g、苯甲酸5g、高铝水泥6g；
77.防腐剂的制备流程如下：
78.流程一：将水性环氧树脂和苯甲酸进行混合，其中，混合温度为35℃，混合时间为4min；
79.流程二：将苯和高铝水泥进行混合，其中，混合温度为45℃，混合时间为4min；
80.流程三：将流程一所得的混合物和流程二所得的混合物进行混合，从而得到防腐剂，其中，混合温度为65℃，混合时间为8min。
81.还包括一种制备方法，具体步骤如下：
82.步骤一：将煤、木料、硬果壳、果核和树脂放入卷筒炉中，并加热至1280℃进行提取，此时，提取的为焦炭；
83.步骤二：将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中，以实现进行二次回炉，在温度达到600℃的时候，所提取的是中端活性炭，其中，在将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中时，需将高锰酸钾、甲苯磺酸、聚乙二醇、双氧水、活化试剂和防腐剂一同置于卷筒炉或者推板炉中；
84.步骤三：将中端活性炭再置于推板炉中，在温度达到900℃的时候，所提取的是高端活性炭。
85.将上述实施例1-3所制备的高端活性炭进行对比，得到以下数据：
[0086] 实施例1实施例2实施例3成本下降50％下降76％下降63％防腐等级sa2sa2.5sa2
[0087]
由上表可知，实施例1-3所制得的高端活性炭，在成本和防腐等级上均具有较好的表现，只是在煤、木料、硬果壳、果核、树脂、高锰酸钾、甲苯磺酸、聚乙二醇、双氧水、活化试剂、防腐剂上的配比比例不同，导致高端活性炭在成本和防腐等级上的效果均不同，经过使用后，实施例2效果最佳。
[0088]
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：
1.一种高端活性炭，包括原料，其特征在于，所述原料按重量计包括：煤5g-8g、木料6g-8g、硬果壳3g-5g、果核2g-8g、树脂1g-5g、高锰酸钾3g-5g、甲苯磺酸2g-6g、聚乙二醇7g-9g、双氧水4g-6g、活化试剂2g-6g、防腐剂2g-4g。2.根据权利要求1所述的一种高端活性炭，其特征在于，所述活化试剂的原料按重量计包括：磷酸1g-5g、氯化锌2g-4g、氢氧化钾4g-6g、氢氧化钠2g-6g、硫酸4g-8g、碳酸钾2g-8g、3g-5g、6g-10g。3.根据权利要求2所述的一种高端活性炭，其特征在于，所述活化试剂的制备过程如下：过程一：将磷酸和氯化锌进行混合；过程二：将氢氧化钾、氢氧化钠和硫酸进行混合；过程三：将碳酸钾、和进行混合；过程四：将过程一所得的混合物、过程二所得的混合物、过程三所得的混合物进行混合，从而得到活化试剂。4.根据权利要求3所述的一种高端活性炭，其特征在于，所述过程一中混合温度为40℃-60℃，混合时间为5min-8min；所述过程二中混合温度为40℃-60℃，混合时间为6min-12min。5.根据权利要求3所述的一种高端活性炭，其特征在于，所述过程三中混合温度为40℃-60℃，混合时间为4min-10min；所述过程四中混合温度为60℃-80℃，混合时间为8min-12min。6.根据权利要求1所述的一种高端活性炭，其特征在于，所述防腐剂的原料按重量计包括：水性环氧树脂4g-8g、苯2g-6g、苯甲酸1g-5g、高铝水泥3g-6g。7.根据权利要求6所述的一种高端活性炭，其特征在于，所述防腐剂的制备流程如下：流程一：将水性环氧树脂和苯甲酸进行混合；流程二：将苯和高铝水泥进行混合；流程三：将流程一所得的混合物和流程二所得的混合物进行混合，从而得到防腐剂。8.根据权利要求7所述的一种高端活性炭，其特征在于，所述流程一中混合温度为30℃-35℃，混合时间为2min-4min；所述流程二中混合温度为40℃-45℃，混合时间为2min-4min；所述流程三中混合温度为60℃-65℃，混合时间为6min-8min。9.根据权利要求1所述的一种高端活性炭，其特征在于，还包括一种制备方法，具体步骤如下：步骤一：将煤、木料、硬果壳、果核和树脂放入卷筒炉中，并加热至1260℃-1280℃进行提取，此时，提取的为焦炭；步骤二：将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中，以实现进行二次回炉，在温度达到600℃的时候，所提取的是中端活性炭；步骤三：将中端活性炭再置于推板炉中，在温度达到900℃的时候，所提取的是高端活性炭。10.根据权利要求9所述的一种高端活性炭，其特征在于，所述步骤二中在将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中时，需将高锰酸钾、甲苯磺酸、聚乙二醇、双氧水、活化试剂和防腐剂一
同置于卷筒炉或者推板炉中。

技术总结
本发明公开的属于活性炭技术领域，具体为一种高端活性炭，包括原料，所述原料按重量计包括：煤5g-8g、木料6g-8g、硬果壳3g-5g、果核2g-8g、树脂1g-5g、高锰酸钾3g-5g、甲苯磺酸2g-6g、聚乙二醇7g-9g、双氧水4g-6g、活化试剂2g-6g、防腐剂2g-4g，将煤、木料、硬果壳、果核和树脂放入卷筒炉中，并加热至1260℃-1280℃进行提取，此时，提取的为焦炭，将焦炭置于卷筒炉或者推板炉中，以实现进行二次回炉，在温度达到600℃的时候，所提取的是中端活性炭，本发明通过选用煤、木料、硬果壳、果核、树脂、高锰酸钾、甲苯磺酸、聚乙二醇、双氧水、活化试剂和防腐剂作为原料，然后，再按照一定的比例进行配比，且再经过三次加热，具有大大降低高端活性炭的成本率。本率。


技术研发人员：郜明文
受保护的技术使用者：京安焦化能源（鹤岗）有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/7/21