CN111762782A - 一种脱硫脱硝活性炭制备方法 - Google Patents
一种脱硫脱硝活性炭制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111762782A CN111762782A CN202010683399.3A CN202010683399A CN111762782A CN 111762782 A CN111762782 A CN 111762782A CN 202010683399 A CN202010683399 A CN 202010683399A CN 111762782 A CN111762782 A CN 111762782A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- activated carbon
- pretreatment
- desulfurization
- denitrification
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 192
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 41
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 19
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001994 activation Methods 0.000 claims description 31
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 25
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 claims description 20
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 4
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 4
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 claims description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 4
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 4
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims description 2
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 5
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002106 nanomesh Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 28
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 17
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 4
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- -1 sodium hydroxide modified activated carbon Chemical class 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 239000012496 blank sample Substances 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/354—After-treatment
- C01B32/382—Making shaped products, e.g. fibres, spheres, membranes or foam
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8603—Removing sulfur compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/86—Catalytic processes
- B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
- B01D53/8625—Nitrogen oxides
- B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/354—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/354—After-treatment
- C01B32/36—Reactivation or regeneration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/354—After-treatment
- C01B32/372—Coating; Grafting; Microencapsulation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及活性炭加工技术领域，用于提高活性炭硫容和脱硝性能，具体涉及一种脱硫脱硝活性炭制备方法，将活性炭和催化剂分别进行预处理之后按照质量比1∶2，采用溶胶‑凝胶法工艺混合，得到的混合物再与煤粉、粘结剂、水混合均匀得到生坯料，再将生坯料加入到模具中成型，制成生坯件，再依次经过干燥、炭化、活化工序后即可得到该脱硫脱硝活性炭；该方法解决了现有的活性炭制备工艺存在的金属盐在结晶过程中易团聚、形成的大颗粒结晶物容易堵塞活性炭孔洞的问题，同时再活化过程中，活性炭孔洞坍陷。该制备方法采用的溶胶‑凝胶工艺可以均匀的将催化剂以纳米网状三维结构分布在活性炭表面，消除金属催化剂在负载过程中的团聚现象，从而提高活性炭再活化的比表面积和脱硫脱硝催化性能。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭加工技术领域，用于提高活性炭硫容和脱硝性能，具体涉及一种脱硫脱硝活性炭制备方法。
背景技术
20世纪70年代，我国就开始制定有关环境空气质量标准和大气污染物排放标准，到目前已建立了较为完善的国家大气污染物排放标准体系，促进了脱硫脱硝技术的健康发展，活性炭材料凭借其原材料丰富、制造成本低廉、改性方法多样，且适宜的反应条件下具有良好的脱硫脱硝性能，使其在烟气治理中扮演重要的角色。
但现有活性炭的脱硫脱硝性能不仅取决于孔隙结构，而且还受表面官能团，表面催化能力影响等等。
有文献介绍活性炭通过氧化剂如硝酸、双氧水等浸渍增加活性炭表面官能团能够提高活性炭含氧官能团数量，从而提升活性炭的脱硫脱硝性能；也有专利采用表面浸渍金属盐致活性炭表面含有金属催化剂，提高活性炭的硫容和催化能力。
但是浸渍工艺存在普遍的缺点，首先，金属盐在活性炭表面结晶过程中，存在团聚现象，活性炭表面形成的是大颗粒的催化剂，影响催化性能；其次，活性炭表面形成的孔结构是大孔、中孔、小孔，结晶过程中形成的大颗粒结晶物容易堵塞活性炭孔洞，且在再次活化过程中造成原来活性炭孔的塌陷，影响吸附性能。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种脱硫脱硝活性炭制备方法，该制备方法中采用了溶胶-凝胶法工艺引入的金属盐在活性炭表面，然后与煤粉、粘结剂、水制成生胚件，再经过炭化、活化生成改性活性炭。该方法可以提高活性炭的比表面积，增强了脱硫能力和脱硝能力，另外采用的溶胶-凝胶工艺可以均匀的将催化剂以纳米网状三维结构分布在活性炭表面，消除金属催化剂在负载过程中的团聚现象，催化剂在活化过程提供活化点和脱硫脱硝过程中提供氧化还原反应催化点。
本发明采用的技术方案如下：
一种脱硫脱硝活性炭制备方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：
预处理A：将活性炭用去离子水反复浸泡和清洗多次后，在100-120℃下烘干，再用研磨机磨粉后用200目滤网过滤，过滤料为预处理A；
预处理B：将金属盐、去离子水、水溶性挥发性有机物搅拌混合均匀得到预处理B；
(2)制备样品C：将预处理A和预处理B按照质量比1∶2，采用溶胶-凝胶法工艺混合、搅拌，将金属盐覆盖在预处理A的粉末活性炭制成样品C；
(3)混料：制备好的样品C、煤粉、粘结剂、水混合均匀；
(4)成型：将步骤(3)中混合好的原料，注入模具中，制成生坯件；
(5)干燥：将生坯件在自然条件下放置风干；
(6)炭化、活化：将干燥后的成型料，放入缓慢升温的炭化炉中炭化；再进入活化炉中活化，即可制得该脱硫脱硝活性炭。
进一步的，所述预处理A中的活性炭包括粉末活性炭、再生活性炭中的任意一种。
进一步的，所述预处理B中的金属盐包括无机水溶性的钠盐、钾盐、铁盐中的任意一种；此处的金属盐也可以使用对应大碱，但是碱对活性炭表面有腐蚀性，因此本申请优选使用金属盐。
进一步的，所述预处理B中的水溶性挥发性有机物包括乙醇、丙酮中的任意一种。
进一步的，所述溶胶-凝胶法工艺中，预处理B按照质量比5∶3∶2的方式分三次加入到预处理A中，每次加入之前需保证1小时的搅拌时间，且样品C的搅拌速度为30r/min-50r/min。
其中分批次混合是为了避免一次性加入后产生沉积，混合效果欠佳；转速的控制是为了凝胶的形成，转速过高会破坏凝胶的形成，转速过低搅拌不均匀，凝胶效果会变差。
进一步的，所述粘结剂包括软化点为50-70℃的煤沥青或石油沥青中的任意一种。
进一步的，所述炭化的温度为500-600℃，炭化时间为40-60min。
其中炭化时间过短，将导致炭化不彻底，影响产品性能；炭化时长超过60分钟，效率明显降低，会降低生产效率。
进一步的，所述活化温度为850-900℃，活化时间为15-30min。
其中活化时间过长会导致产品性能降低，活化工艺中的温度跟时间成反比，温度越高，活化时间越短，温度越低，活化时间就需要越长，本申请中控制的活化温度和活化时间为最佳的比例。
进一步的，步骤(1)的预处理B中，按照质量比计，金属盐：去离子水：水溶性挥发性有机物为1-10∶10-20∶40-60。
进一步的，步骤(3)中按照质量比计，样品C：煤粉：粘结剂：水为50-60∶5-15∶5-15∶10-20，混合温度控制20℃-30℃。
综上所述，本发明相较于现有技术的有益效果是：本发明的制备方法中采用了溶胶-凝胶法工艺引入的金属盐在活性炭表面，然后与煤粉、粘结剂、水制成生胚件，再经过炭化、活化生成改性活性炭。该方法可以提高活性炭的比表面积，增强了脱硫能力和脱硝能力，另外采用的溶胶-凝胶工艺可以均匀的将催化剂以纳米网状三维结构分布在活性炭表面，消除金属催化剂在负载过程中的团聚现象，催化剂在活化过程提供活化点和脱硫脱硝过程中提供氧化还原反应催化点。
附图说明
图1是本发明的实施例1中的改性活性炭和空白活性炭脱硫率曲线图：
图2是本发明的实施例1中的改性活性炭和空白活性炭脱硝率曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图1-2及实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种脱硫脱硝活性炭制备方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：
预处理A：将活性炭用去离子水反复浸泡和清洗多次后，在100-120℃下烘干，再用研磨机磨粉后用200-300目滤网过滤，过滤料为预处理A；
预处理B：将氢氧化钠、去离子水、水溶性挥发性有机物搅拌混合均匀得到氢氧化钠溶液，按照质量比计，氢氧化钠：去离子水：水溶性挥发性有机物为1-10∶10-20∶40-60；
(2)制各样品C：将预处理A分别与预处理B中得到的氢氧化钠溶液、按照质量比1∶2，采用溶胶-凝胶法工艺混合、搅拌，将氢氧化钠溶液覆盖在预处理A的粉末活性炭制成样品C；其中氢氧化钠溶液按照质量比5∶3∶2的方式分三次加入到预处理A中，每次加入之前需保证1小时的搅拌时间，且样品C的搅拌速度为30r/min-50r/min。
(3)混料：制备好的样品C、煤粉、粘结剂、水混合均匀；其中粘结剂可以是软化点为50-70℃的煤沥青或石油沥青，按照质量比计，样品C：煤粉：粘结剂：水为50-60∶5-15∶5-15∶10-20，混合温度控制20℃-30℃；
(4)成型：将步骤(3)中混合好的原料，注入模具中，制成生坯件；
(5)干燥：将生坯件在自然条件下放置风干；
(6)炭化、活化：将干燥后的成型料，放入缓慢升温的炭化炉中炭化；再进入活化炉中活化，即可制得该脱硫脱硝活性炭；其中炭化的温度为500-600℃，炭化时间为40-60min；活化温度为850-900℃，活化时间为15-30min。
实施例2：
一种脱硫脱硝活性炭制备方法，具体包括以下步骤：
(1)预处理：
预处理A：将活性炭用去离子水反复浸泡和清洗多次后，在100-120℃下烘干，再用研磨机磨粉后用200-300目滤网过滤，过滤料为预处理A；
预处理B：将三氯化铁、去离子水、水溶性挥发性有机物搅拌混合均匀得到三氯化铁溶液，按照质量比计，三氯化铁：去离子水：水溶性挥发性有机物为1-10∶10-20∶40-60；
(2)制备样品C：将预处理A分别与预处理B中得到的三氯化铁溶液按照分别按质量比1∶2，采用溶胶-凝胶法工艺混合、搅拌，三氯化铁溶液覆盖在预处理A的粉末活性炭制成样品C；其中三氯化铁溶液均按照质量比5∶3∶2的方式分三次加入到预处理A中，每次加入之前需保证1小时的搅拌时间，且样品C的搅拌速度为30r/min-50r/min。
(3)混料：制备好的样品C、煤粉、粘结剂、水混合均匀；其中粘结剂可以是软化点为50-70℃的煤沥青或石油沥青，按照质量比计，样品C：煤粉：粘结剂：水为50-60∶5-15∶5-15∶10-20，混合温度控制20℃-30℃；
(4)成型：将步骤(3)中混合好的原料，注入模具中，制成生坯件；
(5)干燥：将生坯件在自然条件下放置风干；
(6)炭化、活化：将干燥后的成型料，放入缓慢升温的炭化炉中炭化；再进入活化炉中活化，即可制得该脱硫脱硝活性炭；其中炭化的温度为500-600℃，炭化时间为40-60min；活化温度为850-900℃，活化时间为15-30min。
性能测试及数据分析
1.碘值性能测试
A样品为氢氧化钠改性活性炭、B样品为三氯化铁改性活性炭、空白样品为未添加改性物质活性炭，三种不同活性炭采用GB/T7702.7-1997煤质颗粒活性炭试验方法-碘吸附值的测定中的方法对A、B和空白样进行碘值测量，测量结果如下表1所示。
表1
数据分析：
碘吸附值是直接反应活性炭的微孔的数量的重要指标，从表中数据可知，改性活性炭经过再活化以后比表面积有所提高，金属离子在里面形成活性点，有利于提高活性炭进一步活化，氢氧化钠改性活性炭比三氯化铁改性活性炭的微孔数量高7％，主要原因碱金属活性较高，更容易形成活性点，促使造孔形成更加丰富的微孔结构。
2.改性活性炭脱硫脱硝性能分析
参照图1中的改性活性炭和空白活性炭脱硫曲线图；图2中的改性活性炭和空白活性炭脱硝曲线图。
曲线图分析：
如图1所示，制备出的改性活性炭在前50s之前有90％以上的脱硫率，而空白活性炭在前50s脱硫率降低至60％；改性后活性炭脱硫率大大提高，分析原因为：添加催化剂后，活性炭进行活化过程比表面积扩大，大大提高活性炭的硫容量，提高活性炭脱硫率，另外从微观结构重金属的催化效应促进活性炭吸附催化，将吸附二氧化硫转化为三氧化硫提高从而进一步提高活性炭的硫容。
如图2所示，改性后的活性炭的脱硝率始终高于空白活性炭，空白活性炭脱硝率在200s下降至20％以下，改性活性炭在100s之前均能保持在85％以上，改性后活性炭在活化过程中增加了表面官能团，提高活性炭脱氮能力，另外催化剂的引入，提高活性炭对氮氧化物的催化能力，提高脱氮能力。
结果分析
1.改性活性炭能有效提高活性炭脱硫脱硝能力，原因如下：①催化剂的引入在活化过程中，扩孔效能，提高活性炭的比表面积；②催化剂能够促使SO2、NOx氧化还原反应，促进催化剂的脱硫脱硝能力；
2.NaOH、FeCl3改性活性炭在100s前提高脱硫能力在95％以上，空白活性炭前100s脱硫能力仅仅50％，脱硫率增加了90％；
3.NaOH、FeCl3改性活性炭在100s前提高脱氮能力在80％以上，空白活性炭在前100s脱氮能力为30％左右，改性活性炭脱氮率增加了120％；
4.溶胶-凝胶法制备改性活性炭可以均匀将催化剂分布在改性活性炭中，消除团聚现象，提高催化剂的接触比表面积，大大提高催化活性比传统浸渍等方式，有较好的催化活性。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
(1)预处理：
预处理A：将活性炭用去离子水反复浸泡和清洗多次后，在100-120℃下烘干，再用研磨机磨粉后用200-300目滤网过滤，过滤料为预处理A；
预处理B：将金属盐、去离子水、水溶性挥发性有机物搅拌混合均匀得到预处理B；
(2)制备样品C：将预处理A和预处理B按照质量比1∶2，采用溶胶-凝胶法工艺混合、搅拌，将金属盐覆盖在预处理A的粉末活性炭制成样品C；
(3)混料：将制备好的样品C、煤粉、粘结剂、水混合均匀；
(4)成型：将步骤(3)中混合好的原料，注入模具中，制成生坯件；
(5)干燥：将生坯件在自然条件下放置风干；
(6)炭化、活化：将干燥后的成型料，放入缓慢升温的炭化炉中炭化；再进入活化炉中活化，即可制得该脱硫脱硝活性炭。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，所述预处理A中的活性炭包括粉末活性炭、再生活性炭中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，所述预处理B中的金属盐包括无机水溶性的钠盐、钾盐、铁盐中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，所述预处理B中的水溶性挥发性有机物包括乙醇、丙酮中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，所述溶胶-凝胶法工艺中，预处理B按照质量比5∶3∶2的方式分三次加入到预处理A中，每次加入之前需保证1小时的搅拌时间，且样品C的搅拌速度为30r/min-50r/min。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，所述粘结剂包括软化点为50-70℃的煤沥青或石油沥青中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，所述炭化的温度为500-600℃，炭化时间为40-60min。
8.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，所述活化温度为850-900℃，活化时间为15-30min。
9.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，步骤(1)的预处理B中，按照质量比计，金属盐∶去离子水∶水溶性挥发性有机物为1-10∶10-20∶40-60。
10.根据权利要求1所述的一种脱硫脱硝活性炭制备方法，其特征在于，步骤(3)中按照质量比计，样品C：煤粉∶粘结剂∶水为50-60∶5-15∶5-15∶10-20，混合温度控制20℃-30℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010683399.3A CN111762782A (zh) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | 一种脱硫脱硝活性炭制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010683399.3A CN111762782A (zh) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | 一种脱硫脱硝活性炭制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111762782A true CN111762782A (zh) | 2020-10-13 |
Family
ID=72725593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010683399.3A Pending CN111762782A (zh) | 2020-07-15 | 2020-07-15 | 一种脱硫脱硝活性炭制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111762782A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07267619A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 粒状活性炭の製造方法 |
| JPH11171522A (ja) * | 1997-12-10 | 1999-06-29 | Nippon Steel Corp | 脱硝性能の高い脱硫脱硝用活性炭の製造方法 |
| WO2002098793A1 (fr) * | 2001-05-30 | 2002-12-12 | Nippon Steel Corporation | Carbone active et son procede de production |
| CN105858650A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-08-17 | 黎城蓝天燃气开发有限公司 | 利用废旧活性炭制造脱硫脱硝活性炭的方法 |
| CN106925247A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-07-07 | 中国人民解放军92609部队 | 同步成型的活性炭负载二氧化钛及其制备方法 |
| CN107640768A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-01-30 | 山西新华化工有限责任公司 | 富氮改性脱硫吸附材料的制备方法 |
| CN109603807A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 中北大学 | 一种改性活性炭Ce-Nb/TiO2@AC低温高效脱硫脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN109607528A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 北京清新环境技术股份有限公司 | 一种基于碳质收尘粉的碳基材料及其制备方法 |
| CN111408365A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-14 | 上海交通大学 | 一种用于低温脱硝的整体型锰基催化剂的制备方法 |
-
2020
- 2020-07-15 CN CN202010683399.3A patent/CN111762782A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07267619A (ja) * | 1994-03-31 | 1995-10-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 粒状活性炭の製造方法 |
| JPH11171522A (ja) * | 1997-12-10 | 1999-06-29 | Nippon Steel Corp | 脱硝性能の高い脱硫脱硝用活性炭の製造方法 |
| WO2002098793A1 (fr) * | 2001-05-30 | 2002-12-12 | Nippon Steel Corporation | Carbone active et son procede de production |
| CN105858650A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-08-17 | 黎城蓝天燃气开发有限公司 | 利用废旧活性炭制造脱硫脱硝活性炭的方法 |
| CN106925247A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-07-07 | 中国人民解放军92609部队 | 同步成型的活性炭负载二氧化钛及其制备方法 |
| CN107640768A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-01-30 | 山西新华化工有限责任公司 | 富氮改性脱硫吸附材料的制备方法 |
| CN109603807A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 中北大学 | 一种改性活性炭Ce-Nb/TiO2@AC低温高效脱硫脱硝催化剂及其制备方法 |
| CN109607528A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-12 | 北京清新环境技术股份有限公司 | 一种基于碳质收尘粉的碳基材料及其制备方法 |
| CN111408365A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-07-14 | 上海交通大学 | 一种用于低温脱硝的整体型锰基催化剂的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘纳等: "蜂窝状催化剂载体的制备及脱硝性能研究", 《建材世界》 * |
| 宋欣钰等: "烟气脱硫脱硝活性炭的研究进展", 《山东化工》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108439400B (zh) | 一种氮掺杂甘蔗渣活性炭及其制备方法 | |
| CN109231204B (zh) | 一种生物质分步活化制备多孔炭的方法 | |
| CN108840370B (zh) | 一种过渡金属氧化物/氮掺杂有序介孔碳复合材料及其制备方法 | |
| US11691121B2 (en) | Lignin-based hierarchical porous carbon with high specific surface area and preparation method and application thereof | |
| CN101698477B (zh) | 一种聚苯乙烯基层次孔炭材料及其制备方法和应用 | |
| CN111099591B (zh) | 表面改性的高活性低温脱硝活性焦及其制备方法 | |
| CN112320797B (zh) | 一种用于焦油加氢产品脱硫的活性炭的制备方法 | |
| CN108014750A (zh) | 一种煤基脱硫用活性炭的制备方法 | |
| CN110575813A (zh) | 一种高吸附性空气净化用活性炭的制备方法 | |
| CN111203182A (zh) | 一种吸附苯酚的改性活性炭及其制备方法与应用 | |
| CN110975815A (zh) | 一种硝酸氧化改性高温炭化活性竹炭的制备方法 | |
| CN114632520A (zh) | 一种铝碳复合高级氧化催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN113058553A (zh) | 一种改性活性炭吸附剂及其制备方法 | |
| CN114572985A (zh) | 一种淀粉基碳气凝胶的制备方法和应用 | |
| CN114887654A (zh) | 分子筛基纳米炭包覆的负载型高级氧化催化剂及制备方法 | |
| CN111762782A (zh) | 一种脱硫脱硝活性炭制备方法 | |
| CN113233459A (zh) | 一种用于烟气净化高性能活性焦的制备方法 | |
| CN109110758B (zh) | 一种超级电容器用多孔炭电极材料的制备方法 | |
| CN114605110B (zh) | 一种可光催化降解的轻质沥青混合料的制备方法 | |
| CN114426275A (zh) | 一种利用中药渣制备超级活性炭的方法及其产品和应用 | |
| CN108554371B (zh) | 一种制备硅镁基纳米水处理剂的方法 | |
| CN108714414B (zh) | 一种泡沫状磁性壳聚糖吸附剂及其制备方法 | |
| CN110182804B (zh) | 煤基醋酸乙烯载体炭的制备方法 | |
| CN113546617A (zh) | 一种分解n-甲基氧化吗啉产品中残余双氧水的中间相沥青基介孔碳催化剂及其制备方法 | |
| KR101441329B1 (ko) | 슈퍼 커패시터용 메조포러스 탄소체의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201013 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |