[发明专利]一种用于净化VOCs废气的吸附剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于净化VOCs废气的吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将原料煤进行烘干、粉碎，得到煤粉；

S2、然后将有机溶剂、有机助剂、无机助剂、有机粘合剂混入煤粉中；混捏搅拌后，进行挤条，得到湿润的成型吸附剂；

S3、最后对成型吸附剂进行干燥、炭化、活化，得到用于净化VOCs废气的吸附剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤S1中，所述的原料煤为无烟煤、褐煤、泥煤、石油焦、煤沥青中的任一种或多种的混合；和/或，

步骤S1中，控制烘干温度为50～150℃，烘干后原料煤中水的质量含量为0.5％～10％；和/或，

步骤S1中，控制粉碎后得到煤粉的大小为100～350目。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤S2中，所述有机溶剂为沸点低于120℃的醇类有机溶剂和/或烷烃类有机溶剂；和/或，

步骤S2中，所述有机助剂为有机酸螯合剂和/或硅烷类偶联剂；和/或，

步骤S2中，所述无机助剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物；和/或，

步骤S2中，所述的有机粘合剂为煤焦油沥青、石油沥青、石油残渣、煤焦油、焦油渣粘合剂中的任一种，且所述有机粘合剂中水分的含量为0.5wt％～4wt％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤S2中，煤粉中还混入聚合物树脂；且所述聚合物树脂的加入量为有机粘合剂质量的0.01～20％。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：

步骤S2中，首先将聚合物树脂与有机粘合剂混合后，再按比例混入煤粉中，搅匀形成煤泥；然后将有机溶剂、有机助剂和无机助剂按比例混溶，均匀加入煤泥中；经过混捏、挤条，得到所需直径的湿润条形活性炭；

和/或，

步骤S2中，所述的聚合物树脂选用酚醛树脂、丁基酚醛树脂、对苯基酚醛树脂、多聚肉桂醇丁缩醛、呋喃树脂、木素树脂胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛中的任一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤S2中，所述有机粘合剂与煤粉的混合质量比为1:2～1:5；和/或，

步骤S2中，所述有机溶剂、无机助剂、有机助剂的混合质量比为100：(4～20)：(2～50)；和/或，

步骤S2中，所述有机溶剂、无机助剂、有机助剂占有机粘合剂质量的0.5％～10％；和/或，

步骤S2中，所述混捏搅拌的温度控制为0～150℃；和/或，

步骤S2中，混捏搅拌后挤条成型的表压控制为0.1～2.0MPa，挤条直径为3～5mm；

步骤S3中，挤条后进行干燥的干燥温度控制为40～120℃，干燥时间为4～24h；

步骤S3中，所述的炭化温度为150～650℃，炭化时间30～120min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤S3中的炭化步骤为，首先在150～350℃进行第一阶段炭化，炭化时间15～60min；然后在300～650℃进行第二阶段炭化，炭化时间15～60min；

和/或，

步骤S3中，炭化后进行活化所采用的活化介质为水蒸汽或氮气；当采用水蒸汽作为活化介质时，活化温度600～900℃，活化时间3～10h；当采用氮气作为活化介质时，活化温度900～2500℃，活化时间3～10h。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的制备方法制备所得到的用于净化VOCs废气的吸附剂，其特征在于：

所制备的吸附剂比表面积可达1100m²/g～2500m²/g，BET平均吸附孔径1.5～9nm，孔体积0.1～1.0cm³/g，孔径在1～50nm的中孔比例≥65％。

9.一种用于净化VOCs废气的吸附剂的应用，其特征在于：用于对VOCs废气进行深度净化。