[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)活性炭及其制備方法和在煙氣汞脫除中的應(yīng)用

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110351784.9
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102515162A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳江;劉倩雁;何平;潘衛(wèi)國;任建興;李琦芬;陳潔鶴;趙麗麗;王靈芝;許麗娜;郭騰
• 申請（專利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類號: C01B31/12
• 分類號: C01B31/12;B01D53/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)利用、污染物脫除領(lǐng)域，特別涉及一種生物質(zhì)活性炭及其制備方法和在煙氣汞脫除中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

活性炭具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積，加之活性炭表面具有多種官能團(tuán)，在食物處理、防毒除臭、污染物處理等方面有很大的利用價值。而汞是一種對人體危害極大的全球性循環(huán)物質(zhì)，可以在食物鏈中傳遞并且在體內(nèi)富集對人體的組織產(chǎn)生破壞。全球每年汞的排放量約為5000t,?其中?4000t?是人為的結(jié)果。近年來，我國被認(rèn)為是全球汞排放量最大的國家之一，因此對煙氣汞的治理問題日益緊迫。

利用活性炭吸附汞具有良好的效果，具有很好的前景。并且生物質(zhì)活性炭原料的選擇成本低廉，不僅可以降低焚燒廢棄生物質(zhì)帶來的環(huán)境污染，其工藝方法的研究還可以帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，亦可以應(yīng)用到煙氣脫汞的研究中去。而且對于制備好的生物質(zhì)活性炭，不僅具有活性炭的一般性質(zhì)，亦可應(yīng)用于對其它污染物的吸附。

目前活性炭的生產(chǎn)多采用煤、木材等作為原料，效果優(yōu)良，工藝成熟，但是由于近年來煤炭能源的緊缺以及人們環(huán)保意識增強(qiáng)提倡保護(hù)樹木，這些原料越來越不符合當(dāng)今節(jié)能環(huán)保的理念。也有人使用一些生物質(zhì)材料，如椰殼，澳洲堅果殼等，作為原料制備活性炭，但其制備方法存在一定的缺陷，如制備過程步驟復(fù)雜，成品率低，制備條件嚴(yán)格等。

目前關(guān)于生物質(zhì)材料制備活性炭的公開的專利主要有：武漢凱迪控股投資有限公司的鄭興才發(fā)明的利用生物質(zhì)發(fā)電廠廢棄物聯(lián)產(chǎn)活性炭、白炭黑和純堿的方法，專利號200710053717；浙江富來森竹炭有限公司的陳再華發(fā)明的一種用生物質(zhì)材料為原料的極性電極用活性炭的制造方法，專利號200810121556；上海交通大學(xué)的趙斌元發(fā)明的由生物質(zhì)衍生碳質(zhì)中間相制備成型活性炭的方法，專利號200510112222；黑龍江省哈爾濱市哈爾濱工業(yè)大學(xué)的李保強(qiáng)發(fā)明的殼聚糖質(zhì)活性炭及其制備方法專利號201010128969；北京市海淀區(qū)中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心的張付申發(fā)明的廢棄生物質(zhì)制備C-Fe殼核磁性活性炭的新工藝，專利號200910080168；遼寧大連大連理工大學(xué)的王同華發(fā)明的微波輻射生物質(zhì)制造活性炭的方法，專利號200610200270。但上述的各專利所公開的生物質(zhì)活性炭的制備方法中均存在制備過程步驟復(fù)雜，成品率低，制備條件嚴(yán)格等技術(shù)問題。且未見生物質(zhì)活性炭在煙氣汞的脫除上的應(yīng)用報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了解決上述的制備過程步驟復(fù)雜，成品率低，制備條件嚴(yán)格等技術(shù)問題，而提供一種以普通農(nóng)作物秸稈如花生殼、核桃殼、玉米秸稈、毛豆秸稈或小麥秸稈為原料的生物質(zhì)活性炭及其制備方法和在煙氣汞脫除中的應(yīng)用。

本發(fā)明的技術(shù)方案

一種生物質(zhì)活性炭，即以普通農(nóng)作物秸稈為原料，將生物質(zhì)原料用活化劑氯化鋅溶液浸漬20?h～30h，浸漬后的生物質(zhì)原料在氮氣保護(hù)的環(huán)境下，控制溫度為400℃-700℃，時間為1.5h-3h進(jìn)行碳化，將碳化后的生物質(zhì)原料取出，自然冷卻后將碳化后的生物質(zhì)原料先用5％-15％的鹽酸酸洗，再用蒸餾水漂洗至成中性并用中性濾紙過濾，再在烘箱中烘干并研磨，最終得到本發(fā)明的一種生物質(zhì)活性炭。

上述的一種生物質(zhì)活性炭的制備方法，包括如下步驟：

（1）、生物質(zhì)原料的預(yù)處理

用清水把普通農(nóng)作物秸稈洗干凈，放在烘箱干燥；干燥完成后將原料轉(zhuǎn)移至研缽中研磨過60目篩；

所述的普通農(nóng)作物秸稈為花生殼、核桃殼、玉米秸稈、毛豆秸稈或小麥秸稈等；

（2）、生物質(zhì)原料的活化

將步驟（1）經(jīng)預(yù)處理后的生物質(zhì)原料用活化劑氯化鋅溶液浸漬20?h～30h；

所用的氯化鋅水溶液的濃度為20%～50%；

（3）、生物質(zhì)原料的碳化

將步驟（2）所得的浸漬后的生物質(zhì)原料在氮氣保護(hù)的環(huán)境下，控制溫度為400℃-700℃，時間為1.5h-3h進(jìn)行碳化，將碳化后的生物質(zhì)原料取出，自然冷卻后將碳化后的生物質(zhì)原料先用5％-15％的鹽酸酸洗、再用蒸餾水漂洗至成中性并用中性濾紙過濾，再在烘箱中烘干并研磨，最終得到本發(fā)明的一種生物質(zhì)活性炭。

上述的生物質(zhì)活性炭在煙氣汞脫除中的應(yīng)用。

?本發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的一種生物質(zhì)活性炭以普通農(nóng)作物秸稈為原料，不僅變廢為寶，且具有生產(chǎn)成本低的特點。同時由于其可以對亞甲基藍(lán)和汞進(jìn)行吸附，因此可以用作燃煤煙氣的脫汞，有利于緩解環(huán)境污染。