[发明专利]球形活性炭的制备和再生方法

权利要求书

1.一种球形活性炭的制备和再生方法，其中，所述球形活性炭的制备方法包括如下步骤：

1)将球形聚合物碳化；所述碳化是在惰性气氛下进行；

2)将步骤1)得到的产物进行活化；所述活化处理是在过热水蒸气气氛下进行，制备得到球形活性炭；

所述球形活性炭的再生方法包括如下步骤：

3)将步骤2)反应后的过热水蒸气对待再生的球形活性炭进行吹扫，即实现对球形活性炭的再生处理；所述待再生的球形活性炭为吸附饱和后的球形活性炭。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，采用活化步骤中的过热水蒸气直接对活性炭进行吹扫，吹扫的时间为30-60min；所述步骤3)中的球形活性炭与过热水蒸气的质量比为5:1-2。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述再生方法还包括：

4)在步骤3)的过热水蒸气吹扫前的脱硫处理。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其中，所述再生方法还包括：

5)在步骤4)的脱硫处理前，或在步骤3)的过热水蒸气吹扫前对活性炭进行保温处理；

所述保温处理采用烟气进行保温处理；所述烟气来自于步骤1)中的碳化过程中产生的气体；所述保温处理的时间为30-60min。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其中，所述聚合物可以是经磺化的聚合物或未经磺化的聚合物；当使用未经磺化的聚合物时，可以在碳化步骤之前进行磺化和/或碳化过程中原位进行磺化；

所述磺化是将未经磺化的聚合物与磺化剂接触进行；

所述磺化剂可以选自硫酸(如浓硫酸)、发烟硫酸、SO₃中的一种或多种的混合物；

优选地，未经磺化的球形聚合物与磺化剂的总重量比可以是3:1～1:3，例如2:1～1:2，如1:1～1:1.5；

优选地，当在碳化步骤之前进行磺化时，磺化步骤的温度可以为60-200℃，如70-180℃，例如为80-150℃；

优选地，磺化步骤可以在上述温度范围内，在升温的同时进行反应。升温的速度可以为不超过10℃/min，例如不超过5℃/min，如不超过3℃/min；

优选地，磺化步骤的时间可以为0.5-12小时，优选1-10小时，如2-10小时；

优选地，所述磺化是在惰性气体气氛下进行的，所述惰性气体可以选自氮气、氦气、氩气中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其中，步骤1)的碳化的温度可以为100-950℃，例如150-900℃，如300-850℃。

优选地，所述碳化可在2个或更多个温度区域依次进行，例如在2至10个温度区域依次进行。并且优选地，所述温度区域的温度彼此不相同。或者，碳化可以在梯度上升的温度下进行。

优选地，所述碳化在不同温度区域内可以具有相同或不同的升温速率，和相同或不同的保温时间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其中，当碳化在2个或更多个温度区域依次进行时，首先在第一温度区域碳化，然后依次进入下一温度区域，例如第二温度区域碳化；例如，第一温度区域的温度可以是100～500℃，例如150～450℃；第二温度区域的温度可以高于第一温度区域，例如500～650℃，如550～650℃。

优选地，所述碳化时间为30分钟-10小时，例如1-8小时，如2-6小时。

优选地，所述惰性气体选自氮气、氦气、氩气中的至少一种。