[发明专利]一种重组族组分制备煤基复合炭膜的方法

摘要

一种重组族组分制备煤基复合炭膜的方法，属于复合炭膜的方法。该方法以萃余煤和粘结组分两大族组分为原料，其中的粘结组分在本发明中名称为沥青质组分；以萃余煤为支撑体、沥青质组分为涂覆液制备复合炭膜，共用三大步骤完成，为：1、煤基复合炭膜支撑体的制备；2、配置沥青质膜液；3、重组族组分煤基复合炭膜的制备。优点是：（1）提供了一种制备炭膜的新型材料，大幅度减低了制备炭膜的原料成本；（2）利用萃余煤和沥青质组分不同的性质特征，制备得到重组族组分煤基复合炭膜，实现了对煤族组分的高效合理利用。

主权项

一种重组族组分制备煤基复合炭膜的方法，其特征是：该方法以萃余煤和粘结组分两大族组分为原料，其中的粘结组分在本发明中名称为沥青质组分；以萃余煤为支撑体、沥青质组分为涂覆液制备复合炭膜，共用三大步骤完成，为：1、煤基复合炭膜支撑体的制备；2、配置沥青质膜液；3、重组族组分煤基复合炭膜的制备；其中：第一过程，即煤基复合炭膜支撑体的制备过程：①、将质量百分比为0～20 %的粘结剂和质量百分比为0～30 %的活化剂，其余为萃余煤，按以上拟定比例范围配好，放入研钵中研匀后加入到模具中，用压片机在5～40 MPa的压力下加压，制备得到厚度均一的支撑体；②、将制备好的支撑体放入高温管式电炉中，在惰性气体保护下进行炭化和活化，在升温速率为1～20 ℃/ min下加热到炭化温度恒温5～30 min后，继续加热到炭化终温度恒温保持0～30 min时间，关闭加热，在惰性气体保护下降温至450℃以下，取出支撑体；③、将支撑体用清洗剂进行酸洗，，以去除残留下来的活化剂和与碳生成的盐类物质； ④、对第一过程中步骤④得到的支撑体在沸水浴中恒温浸泡水洗1～3小时；⑤、对第一过程中步骤⑤得到的支撑体测定孔隙率在30%～60 %；⑥、对第一过程中步骤⑥得到的支撑体采用恒压连续过滤装置测定液体在室温和0.1～2 MPa压力下的渗透通量和渗透率为100～1500 L·h‑1·m‑2·bar‑1，首先采用纯水通量和渗透率为标准来说明其渗透性能，然后再采用有颜色胶体进行过滤标定其截留率；第二过程，即配置沥青质膜液的过程：①、称取沥青质组分放入试管中，加入NMP溶剂，即N‑甲基吡咯烷酮溶剂，充分搅拌混合均匀配制成0.1～2 g/ml的涂膜液；另外再配一组，加入活化剂做对比；②、对第二过程中步骤①得到的溶液在20～80 ℃下超声波振荡1～3 h，自然冷却至室温，得到需要的沥青质组分；第三过程，即重组族组分煤基复合炭膜的制备过程：①、将第二过程中得到沥青质组分采用浸渍法涂覆于第一过程得到的支撑体表面；②、将第二过程中步骤①得到的复合炭膜按第一过程中的步骤③、步骤④、步骤⑤、步骤⑥、步骤⑦进行实施。