CN103979536B - 一种二噁英吸附专用活性炭的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种二噁英吸附专用活性炭的制备方法。本发明方法将酚醛树脂预氧化、炭化，获得炭前驱体，将之与石油焦、聚乙二醇、氢氧化钾混合，其中碱碳比为1～6，以10～30℃/min 的升温速率加热至750～820℃，活化0.5～1.0小时，冷却干燥获得高比表面积的活性炭，可高效脱除二噁英，实现垃圾焚烧过程二噁英去除率92%以上，去除后烟气中二噁英浓度＜0.1ngTEQ/Nm3，具有制备简单、工艺步骤少、产率高的优点。
Description
技术领域
本发明属于活性炭的一种制备方法，具体地说涉及一种二噁英吸附专用活性炭的制备方法。
背景技术
垃圾焚烧处理是实现垃圾资源化的一种有效途径，也很适合我国土地紧缺和能源紧缺的国情。但是其产生的二次污染尤其是二噁英污染一直没有得到良好的解决，已经成为我国垃圾焚烧处理的瓶颈。
二噁英的吸附研究受到了科研者们的持续关注，从九十年代开始，欧洲和日本就广泛的采用活性炭来吸附二噁英，这是由于活性炭与二嗯英间有比较强的相互作用能，除了活性炭外，粘土，沸石，丫型氧化铝都可以用来吸附二嗯英，但效果都不如活性炭，而二噁英吸附专用活性炭的制备方法较少被报道或公开。
活性炭由于孔结构的形成是活化剂刻蚀碳原子的结果导致吸附材料的堆密度和比表面积难以同时达到高值，二者间通常是相互矛盾的，当比表面积高时，堆密度通常降低。为了同时满足高堆密度和高比表面积，采用具有丰富孔结构和高残炭率酚醛树脂作为炭前驱体制备活性炭是可行的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种二噁英吸附专用活性炭的制备方法，步骤如下：
（1）将酚醛树脂与氢氧化钾混合，氢氧化钾占重量的0.5～1%，在 0.5～1%氧气，99～99.5%氮气下，以1～3℃/min速率升至180～200℃，惰性气氛下冷却至室温，破碎至小于180μm，获得炭前驱体；
（2）将石油焦粉碎至粒径小于180μm，将步骤（1）制备的炭前驱体与聚乙二醇、氢氧化钾混合均匀，石油焦占总重量的85～90%，炭前驱体占总重量的5～10%，聚乙二醇占总重量的1～2%，石油焦与氢氧化钾的碱碳比为1～6，碱炭混合物在惰性气氛的保护下，以10～30℃/min 的升温速率加热至750～820℃，活化0.5～1.0小时，在惰性气氛下冷却至室温，水洗至中性，在120℃干燥12小时，得到活性炭。
本发明制备的活性炭的堆密度为0.5-0.8g/ml、比表面积为1500-2500m2/g。
本发明的成品可以喷洒在含二噁英的烟气中使用，也可以装入吸附塔中，通过填料层吸附烟气中的二噁英，可显著减少二噁英的排放浓度，实现垃圾焚烧过程二噁英去除率92%以上，去除后烟气中二噁英浓度＜0.1ngTEQ/Nm3。
本发明具有制备简单、工艺步骤少、产率高的优点。
具体实施方式
将酚醛树脂与氢氧化钾混合，氢氧化钾占重量的0.5%，在 1%氧气，99%氮气下，以2℃/min速率升至180℃，氮气气氛下冷却至室温，让后将其与石油焦破碎至小于180μm，获得粉末。将之与聚乙二醇、KOH 混合均匀，石油焦占总重量的90%，炭前驱体占总重量的8%，聚乙二醇占总重量的2%，石油焦与氢氧化钾的碱碳比为5，碱炭混合物在惰性气氛的保护下，以20℃/min 的升温速率加热至800℃，活化0.5小时，在惰性气氛下冷却至室温，水洗至中性，在120℃干燥下12小时，得到活性炭。
经表征知该法制备的活性炭的堆密度为0.65g/ml、比表面积为2000m2/g。
在实际的应用中，布袋除尘器前喷入本发明活性炭和石灰石等吸附剂，喷入活性炭后二噁英的脱除率为 92 %，二噁英浓度＜0.1ngTEQ/Nm3。
Claims (1)
1.一种二噁英吸附专用活性炭的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将酚醛树脂与氢氧化钾混合，氢氧化钾占重量的0.5～1%，在 0.5～1%氧气，99～99.5%氮气下，以1～3℃/min速率升至180～200℃，惰性气氛下冷却至室温，破碎至小于180μm，获得炭前驱体；
（2）将石油焦粉碎至粒径小于180μm，将步骤（1）制备的炭前驱体与聚乙二醇、氢氧化钾混合均匀，石油焦占总重量的85～90%，炭前驱体占总重量的5～10%，聚乙二醇占总重量的1～2%，碱炭混合物在惰性气氛的保护下，以10～30℃/min 的升温速率加热至750～820℃，活化0.5～1.0小时，在惰性气氛下冷却至室温，水洗至中性，在120℃干燥12小时。
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