[發明專利]耐自燃性熱活化的碳

有效

• 申請號: 201080014288.8
• 申請日: 2010-04-01
• 公開（公告）號: CN102365233A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: J·P·奧德維爾;Q·周;G·H·蘭貝思;C·J·奈爾帕;Y·張
• 申請（專利權）人: 阿爾比馬爾公司
• 主分類號: C01B31/08
• 分類號: C01B31/08;B01D53/81;B01J20/20;B01D53/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王倫偉;楊思捷

技術領域

本發明涉及耐自燃性熱活化的纖維素-基碳及其制備方法。此外，本發 明涉及使用這種耐自燃性碳從煙道氣中除去危險物質。

背景技術

期望和必須的是減少工業煙道氣的危險物質含量。危險物質可對于公 眾健康和環境造成有害的影響。工業界和政府已經努力使用發展的良好的 方法來減少這些物質的排放。特別關注于燃煤爐的煙道氣，例如發電廠中 發現的那些。但是有更多事情要來處理。危險物質包括顆粒，例如飛灰、 酸性氣體如Sox、NOx、二惡英、呋喃、重金屬等。

用于減輕危險物質的排放的方法取決于危險物質的性質、尋求的最小 排放水平、每單位時間待處理的排放氣體的體積、以及降低方法的成本。 一些危險物質通過機械方式使它們從氣態流出物中除去，例如使用靜電除 塵器(ESP)、織物過濾器(FF)或濕式除塵器來捕獲和除去。其他物質不使它 們直接機械除去。

考慮到從氣流中直接機械除去任何特定氣態組分是有困難的，氣態流 出物中存在的危險氣態物質展現出吸引人的挑戰。然而，已知工業實踐通 過下列方式從氣態流出物中除去危險氣態組分：使微細顆粒吸附物均勻地 分散在流出物中，以在飛行中接觸和捕獲靶氣態組分。這在下列步驟之后： 通過ESP、FF或濕式除塵器來從流出物蒸汽中使吸附劑和其被吸附物機械 除去。高效吸附劑是碳，例如纖維素-基碳、粉末活性炭(PAC)等。PAC例 如可在使用或不使用改性的條件下來使用。改性的PAC可通過增強吸附效 果來增強靶危險物質的捕獲。PAC改性示例于US?4,427,630；US?5,179,058； US?6,514,907；US?6,953,494；US?2001/0002387；US?2006/0051270和US 2007/0234902。纖維素-基碳包括但不限于衍生自木材材料、椰子殼材料或 其他蔬菜材料的碳。

在工業應用中使用纖維素-基碳的問題在于它們不可靠的熱穩定性，即 缺乏保證它們是耐自燃的。當纖維素-基碳用于處理暖或熱的氣態流出物時 或當包裝或收集為大量時，自燃是特別成問題的。例如，當下列情況時遇 到大批PAC：(i)PAC被包裝時，例如在超級麻袋中；或(ii)當在FF單元中 形成為過濾器濾餅時或在和ESP、TOXECON單元與集塵室有關的料槽或 貯煤槽中收集時。自燃源自碳的未減輕的氧化，并且可導致其陰燃或燃燒。 自燃通過溫暖或加熱碳而加劇，當用于處理燃煤爐流出物時可能是這樣的 情況。如果氧氣(空氣)不否認是氧化位點或如果該位點未被冷卻，來自初 始氧化的熱量將傳播直到碳陰燃或點燃。這種點燃可以是災難性的。公用 廠關于自燃特別敏感，因為流出物線內的陰燃或燃燒可引起工廠關閉，并 且對服務的客戶造成普遍的后果。

對于PAC熱穩定性的另外的信息可發現于US?6,843,831，“Process?for? the?Purification?of?Flue?Gas”。一些碳比其他碳更加耐自燃。在US，煤-衍生 的PAC的使用是實用煙道氣處理的工業標準，部分是由于煤-衍生的PAC 的良好的熱穩定性。

如果纖維素-基碳(包括纖維素-基PAC)可以被改性以更加熱穩定，使得 從業者可以享受到纖維素-基碳的優異的吸附質量的益處，這將是有利的。

發明概述