CN109289434A - 二氧化氮专用净化材料制备方法 - Google Patents

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郭军军
安丽花
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武越
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Abstract

本发明公开了一种二氧化氮专用净化材料制备方法，包括（1）、磨粉：原煤经破碎后，在球磨机中进行磨粉7h；（2）、混捏、成型：按一定比例加入煤粉、金属化合物、水和焦油混捏15min以上，以4mm柱状炭成型；（3）、炭化：炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在回转炉中均匀炭化，炭化时间控制在30~45分钟；（4）、活化：在活化炉中活化，活化温度为900℃；其中，活性炭的烧失率为55%~65%；活化气体为水蒸气或空气。该净化二氧化氮用吸附材料，在活性炭制备过程中添加钨、钒金属元素，通过磨粉、混捏、成型、炭化、活化等工艺，制备得到二氧化氮净化材料，可在传统脱硫脱硝炭的基础上大幅度提高二氧化氮净化效率。

Description

二氧化氮专用净化材料制备方法
技术领域
本发明属于活性炭净化材料领域，具体为一种二氧化氮专用净化材料制备方法。
背景技术
NOX除自然来源外，主要来自于燃料的燃烧、工业生产及汽车内燃机排出的尾气。内燃机的排气包含的气体组分如CO、VOC（不可燃或部分可燃的烃类）以及NOx。随着隧道、停车场等相对封闭空间汽车尾气排至大气中的NOx的增多，在受废气污染的空气中（如公路隧道），NOx浓度通常为2~20 ppm。这包括约90％NO和约10％的NO2。在空气中最不受欢迎的气体成分是NO2，它是水溶性的，被怀疑是造成受污染空气中哮喘和过敏性反应的罪魁祸首。NOX给隧道、停车场、下穿道等周边环境的人类造成的危害也越来越大，因此，加强对NOX的治理，研究去除污染空气中NO2专用吸附材料已经成为一个急需解决的问题。
发明内容
本发明主要解决的问题为制备一种全新的二氧化氮净化材料，相对于传统脱硫脱硝炭的基础上大幅度提高NO2净化效率，同时可以有效抑制二氧化氮净化过程中NO的释放。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种二氧化氮专用净化材料制备方法，以原煤为原料，进行NO2净化材料的制备。工艺条件如下：
（1）、磨粉
原煤经破碎后，在球磨机中进行磨粉7h；
（2）、混捏、成型
按一定比例加入煤粉、金属化合物、水和焦油混捏15min以上，以4mm柱状炭成型；
（3）、炭化
炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在连续式炭化炉中均匀炭化，各梯度炭化时间为10~15分钟；炭化时间控制在30~45分钟；
（4）活化
在实验室活化炉中活化，活化温度为900℃；
（a）、不同烧失率的试验，拟定活性炭的烧失率为55%~65%（分别为55%、60%、65%）；
（b）、不同活化气体的试验，活化气体分别为水蒸气（水滴约4.5ml/min）和空气。
另一种二氧化氮专用净化材料制备方法，以原煤为原料，进行NO2净化材料的制备。工艺条件如下：
（1）磨粉
原煤经破碎后，在球磨机中进行磨粉7h；
（2）混捏、成型
按一定比例加入煤粉、水和焦油混捏15min以上，以4mm柱状炭成型；
（3）炭化
炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在连续式炭化炉中均匀炭化，各梯度炭化时间为10~15分钟；炭化时间控制在30~45分钟；
（4）活化
在实验室活化炉中活化，活化温度为900℃；
（a）、不同烧失率的试验，拟定活性炭的烧失率为55%~65%（分别为55%、60%、65%）；
（b）、不同活化气体的试验，活化气体分别为水蒸气（水滴约4.5ml/min）和空气。
本发明提供了一种新型净化二氧化氮用吸附材料的制备方法，在活性炭制备过程中添加钨、钒金属元素，通过磨粉、混捏、成型、炭化、活化等工艺，制备得到二氧化氮净化材料，可在传统脱硫脱硝炭的基础上大幅度提高二氧化氮净化效率。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
实施例1
神木煤经破碎后磨粉7h，取煤粉2.5kg，在混捏过程中依次加入热煤焦油1.15kg，蒸馏水50mL，混捏15min以上，以4mm柱状炭成型，炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在连续式炭化炉中均匀炭化，各梯度炭化时间为10分钟；取炭化料600g，在实验室活化炉中活化，活化温度为900℃，烧失率为55%，活化气体为水蒸气。
实施例2
神木煤经破碎后磨粉7h，取煤粉2.5kg，在混捏过程中依次加入二氧化钛16g、五氧化二钒8g，热煤焦油1.15kg，蒸馏水50mL，混捏15min以上，以4mm柱状炭成型，炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在连续式炭化炉中均匀炭化，各梯度炭化时间为12分钟；取炭化料600g，在实验室活化炉中活化，活化温度为900℃，烧失率为60%，活化气体为水蒸气。
实施例3
神木煤经破碎后磨粉7h，取煤粉2.5kg，在混捏过程中依次加入二氧化钛20g、五氧化二钒10g热煤焦油1.15kg，蒸馏水50mL，混捏15min以上，以4mm柱状炭成型，炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在连续式炭化炉中均匀炭化，各梯度炭化时间为15分钟左右；取炭化料600g，在实验室活化炉中活化，活化温度为900℃，烧失率为65%，活化气体为空气。
实施例4
大同煤经破碎后磨粉7h，取煤粉2.5kg，在混捏过程中依次加入二氧化钛30g、五氧化二钒15g，热煤焦油1.15kg，蒸馏水50mL，混捏15min以上，以4mm柱状炭成型，炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在连续式炭化炉中均匀炭化，各梯度炭化时间为10分钟；取炭化料600g，在实验室活化炉中活化，活化温度为900℃，烧失率为60%，活化气体为水蒸气。
对比例：某公司生产的脱硫脱硝炭。
以上样品进行二氧化氮净化性能评价，实时检测NO2进口浓度、出口浓度和尾气中NO浓度测试条件如下：
进口浓度：C0 =1700ppm；
出口浓度：Cb=17ppm；
空气流量：L=4.0 L/min；
动力管装填高度：h=2cm；
动力管装填层截面积：S=3.14 cm2。
测试结果见下表，：
由上表可见，采用该发明提供的制备方法，制备的样品对二氧化氮的去除效能有较大程度的提高，且可以有效抑制净化过程中NO的释放，防止二次污染。
本发明方案在保证对二氧化氮的去除效能有较大程度的提高的同时，可以有效抑制净化过程中NO的释放，防止二次污染。
应当指出，对于本技术领域的一般技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和应用，这些改进和应用也视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种二氧化氮专用净化材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）、磨粉
原煤经破碎后，在球磨机中进行磨粉7h；
（2）、混捏、成型
按一定比例加入煤粉、金属化合物、水和焦油混捏15min以上，以4mm柱状炭成型；
（3）、炭化
炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在连续式炭化炉中均匀炭化，炭化时间控制在30~45分钟；
（4）、活化
在活化炉中活化，活化温度为900℃；其中，活性炭的烧失率为55%~65%；活化气体为水蒸气或空气。
2.一种二氧化氮专用净化材料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）磨粉
原煤经破碎后，在球磨机中进行磨粉7h；
（2）混捏、成型
按一定比例加入煤粉、水和焦油混捏15min以上，以4mm柱状炭成型；
（3）炭化
炭化梯度温度为250℃、450℃、550℃，在连续式炭化炉中均匀炭化，炭化时间控制在30~45分钟；
（4）活化
在活化炉中活化，活化温度为900℃；其中，活性炭的烧失率为55%~65%；活化气体为水蒸气或空气。
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