TWI513654B - Preparation of powdered activated carbon with modified sulfur and sulfur modified by gas - phase element - Google Patents
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Description
本發明係關於一種粉狀活性碳之製備方法，特別係關於一種氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法。
都市垃圾焚化處理過程中，汞金屬及其化合物(如：氯化汞)因具有較高之蒸氣壓，故在焚化爐高溫環境下極易揮發而隨廢氣排出，進而造成環境污染。
活性碳是一種可吸附有機物及重金屬污染物之介質，然而，因焚化廢氣溫度高達150℃，會使得活性碳之吸附效能大幅降低，故習知已有提出以添加其它化學物質的方式對活性碳進行改質，藉此提高活性碳之高溫吸附效能。
如我國公告專利第574139號所揭示之「含硫粉狀活性碳之製備方法」，其係將含碳原料進行熱裂解反應，並於熱裂解反應時導入含硫溶液，以製得含硫粉狀活性碳。惟，上述方法所製得之含硫粉狀活性碳僅能有效吸附二價汞，對於微量即會對人體造成極大威脅之元素汞的吸附成效則相當有限。
因此，有必要提供一創新且具進步性之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法，以解決上述問題。
本發明提供一種氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法，包括以下步驟：提供一粉狀活性碳；對該粉狀活性碳進行一乾燥處理
步驟；將乾燥後之該粉狀活性碳製備成粒狀活性碳；及對該粒狀活性碳進行一氣相元素硫加熱處理步驟，以形成氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳。
本發明所製得之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳可有效吸附元素汞及二價汞。
為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明所述目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
圖1顯示本發明氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法流程圖；及圖2顯示本發明製備之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳對元素汞及氯化汞(二價汞)之吸附量變化圖。
圖1顯示本發明氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法流程圖。參閱圖1之步驟S11，提供一粉狀活性碳。在本實施例中，該粉狀活性碳係以廢輪胎熱裂解活化而成。
參閱步驟S12，對該粉狀活性碳進行一乾燥處理步驟。較佳地，乾燥處理溫度為105℃，乾燥時間為24小時，以去除殘存在活性碳孔隙內的水分。此外，乾燥後之粉狀活性碳係置於一乾燥器內保存，該乾燥器內之溫度維持常溫，且濕度低於40%。
參閱步驟S13，將乾燥後之該粉狀活性碳製備成粒狀活性碳。在此步驟中，係先以去離子水浸濕加粉狀活性碳，再將其搓製成粒狀活性碳。較佳地，該粒狀活性碳之粒徑為5毫米，以使其與元素硫氣相反應呈最佳接觸。此外，該粒狀活性碳係可置於乾燥器內進行
乾燥，較佳地，乾燥溫度為常溫25℃，濕度保持40%以下，且乾燥時間為24小時。
參閱步驟S14，對該粒狀活性碳進行一氣相元素硫加熱處理步驟，以形成氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳。在本實施例中，該氣相元素硫加熱處理步驟包括以下步驟：將該粒狀活性碳與元素硫(S0
)混合，以使元素硫(S0
)包覆該粒狀活性碳之表面，較佳地，該粒狀活性碳與元素硫(S0
)之質量混合比為1：2.6~3；及將表面包覆元素硫(S0
)之該粒狀活性碳置於一高溫爐內煅燒，其煅燒條件為由常溫迅速升溫至405至600℃，並持溫3小時，且煅燒過程包括持續通入氮氣(N2
)至該高溫爐內作為保護氣，較佳地，通入該高溫爐內之氮氣(N2
)流量為50至80毫升每分鐘。在完成煅燒步驟之後，冷卻至室溫，即形成氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳。
參閱圖2，其係顯示本發明製備之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳對元素汞及氯化汞(二價汞)之吸附量變化圖。圖2之結果顯示，本發明製備之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳確實可有效吸附元素汞及氯化汞(二價汞)，且吸附量分別高達17,024μg-Hg0
/g-C及30,979μg-HgCl2
/g-C。
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明，因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
Claims (7)
- 一種氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法，包括以下步驟：(a)提供一粉狀活性碳；(b)對該粉狀活性碳進行一乾燥處理步驟；(c)將乾燥後之該粉狀活性碳製備成粒狀活性碳；及(d)對該粒狀活性碳進行一氣相元素硫加熱處理步驟，以形成氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳，該氣相元素硫加熱處理步驟包括以下步驟：(d1)將該粒狀活性碳與元素硫(S0 )混合，以使元素硫(S0 )包覆該粒狀活性碳之表面，該粒狀活性碳與元素硫(S0 )之質量混合比為1：2.6~3；及(d2)將表面包覆元素硫(S0 )之該粒狀活性碳置於一高溫爐內煅燒。
- 如請求項1之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法，其中步驟(b)之乾燥處理溫度為105℃，乾燥時間為24小時。
- 如請求項1之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法，其中步驟(c)包括先以去離子水浸濕粉狀活性碳，再將其搓製成粒狀活性碳。
- 如請求項3之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法，其中該粒狀活性碳之粒徑為5毫米。
- 如請求項1之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法，其中步驟(d2)之煅燒條件為由常溫迅速升溫至400至600℃，並持溫3小時。
- 如請求項1之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法， 其中步驟(d2)之煅燒過程包括持續通入氮氣(N2 )至該高溫爐內作為保護氣。
- 如請求項6之氣相元素硫加硫改質粉狀活性碳之製備方法，其中通入該高溫爐內之氮氣(N2 )流量為50至80毫升每分鐘。
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| TW201505964A TW201505964A (zh) | 2015-02-16 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| TW200914126A (en) * | 2007-05-14 | 2009-04-01 | Corning Inc | Sorbent bodies comprising activated carbon, processes for making them, and their use |
| WO2012030560A1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Albemarle Corporation | Improved sorbents for removing mercury from emissions produced during fuel combustion |
-
2013
- 2013-08-15 TW TW102129225A patent/TWI513654B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| 第3-4頁3-2-1實驗材料、第3-6頁3-2-2-1元素硫氣相改質系統 林桂如，"硫含浸改質碳基與非碳基吸附劑去除燃煤煙道氣中汞蒸氣"，國立高雄第一科技大學環境與安全衛生工程系 碩士論文，國家圖書館上架日(公開日): 2010/03/12 * |
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| 陳威錦，"應用熱重分析技術探討加硫改質活性碳吸附氣相氯化汞之吸附效能與吸(脫)附動力模式"，國立中山大學環境工程研究所 博士論文，國家圖書館上架日(公開日): 2011/07/19 * |
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|---|---|
| TW201505964A (zh) | 2015-02-16 |
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