[发明专利]一种活性炭及其制备方法和在脱硫中的用途有效

专利信息
申请号: 202011268214.9 申请日: 2020-11-13
公开(公告)号: CN112546851B 公开(公告)日: 2022-04-26
发明(设计)人: 余剑;马铭宇;王超;高士秋;李剑玲;杨娟 申请(专利权)人: 中国科学院过程工程研究所;南京赤博环保科技有限公司
主分类号: B01D53/86 分类号: B01D53/86;B01D53/52;B01D53/48;B01D53/50;B01J20/22;B01J20/30;B01J35/10;B01J27/232;B01J37/02
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 巩克栋
地址: 100190 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 活性炭 及其 制备 方法 脱硫 中的 用途
【权利要求书】:

1.一种用于气体脱硫的活性炭的制备方法,其特征在于,所述活性炭包括载体及负载于所述载体上的活性组分,所述载体为具备介孔和微孔双级孔道结构的活性炭;所述活性组分包括第一官能团和第二官能团;

所述孔道结构中,介孔含量为20~50%,微孔含量为50~80%;

所述活性组分还包括碳酸盐和/或碳酸氢盐;所述第一官能团包括羧基、酯基、醛基或醚基中的任意一种或至少两种的组合;

所述第二官能团为羟基;

所述气体中包括羰基硫;

所述制备方法包括以下步骤:

(1)在含有介孔结构的原料活性炭中通入含硫气体,进行吸附氧化反应,并在保护气体的作用下,进行碳热再生反应;

所述吸附氧化反应的温度为50~150℃;

所述碳热再生反应的温度为400~600℃;

(2)重复步骤(1),得到负载第一官能团且具备介孔和微孔的双级孔道活性炭;所述重复的次数为10~30次;

(3)依次采用碱溶液和水洗涤步骤(2)得到的双级孔道活性炭,进行第一干燥,得到负载第二官能团的活性炭;

(4)在步骤(3)得到的所述负载第二官能团的活性炭上负载碳酸盐和/或碳酸氢盐,进行第二干燥,得到成品活性炭。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述孔道结构中,所述活性炭的比表面积为300~600m2/g。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述活性炭的平均孔径为1.5~2.5nm。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳酸盐包括碳酸钠和/或碳酸钾。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳酸氢盐包括碳酸氢钠和/或碳酸氢钾。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳酸盐和/或碳酸氢盐的负载量为1~10wt%。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述含硫气体中含有SO2、O2和H2O。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含硫气体中SO2的浓度为100~10000mg/Nm3

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含硫气体中O2的体积含量为3~20%。

10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含硫气体中H2O的体积含量为5~20%。

11.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述原料活性炭包括生物质活性炭、煤质活性炭或木质活性炭。

12.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述原料活性炭的比表面积为100~200m2/g。

13.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述原料活性炭的平均粒径为1~10mm。

14.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述原料活性炭的平均孔径为2~5nm。

15.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述吸附氧化反应的温度为80~120℃。

16.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述吸附氧化反应的时间为1~20h。

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