[發明專利]一種銅活性炭吸附劑的制備方法

無效

• 申請號: 201210202195.9
• 申請日: 2012-06-19
• 公開（公告）號: CN103506070A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 馮良榮;甘亞;張淑青
• 申請（專利權）人: 馮良榮
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/04;B01D53/047
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明提供了一種氣體吸附分離用銅活性炭吸附劑的制備方法，用于變壓吸附或者變溫吸附分離氣體。?

背景技術

氣體的變壓吸附或者變溫吸附分離和提純過程由于能耗低、可在常溫下運行、自動化程度高、流程簡單、裝置可大可小，因此得到廣泛的應用。1985年，日本川崎制鐵公司和美國聯合碳化物公司在日本建成了410Nm/h的變壓吸附提純CO的裝置。碳一化學工業和石油化工中大規模的CO變壓吸附和氫氣變壓吸附分離和提純單套裝置的產能已經達到每小時產氣數萬立方米的規模。?

目前工業上氫氣和CO變壓吸附分離采用的吸附劑一般以活性炭、分子篩、氧化硅或者氧化鋁為載體，負載一價銅作為吸附劑。?

管英富等人(《天然氣化工：C1化學與化工，2010，35(6)：49～52)考察了一種Cu(I)/活性炭CO吸附劑，其首次吸附容量達到了46ml/g。可以分離得到高純度的CO氣體，并且可以在常溫下操作。?

劉志軍等人(《天然氣化工：C1化學與化工，2007，32(1)：14)考察了一種Cu(I)/活性炭CO吸附劑，也得到了高純度的CO氣體。但是以上兩篇文獻都沒有涉及Cu(I)/活性炭吸附劑的制備問題。?

易紅宏等人(環境科學，2004，25(5)：24～29)采用北京大學的PU1吸附劑，獲得了高的CO回收率和純度，該吸附劑為Cu(I)/分子篩。?

日本鋼管公司采用的NaY型吸附劑，將Y型分子篩中的Na⁺與Cu²⁺交換，再經還原等過程處理，25℃的CO吸附量約60ml/g。?

王宗說等(天然氣化工，1991，16(2)：8～13)研究了Cu(I)/活性炭吸附劑。其制備方法以浸漬法將銅鹽浸漬到活性炭上，以鼓風干燥烘干。與本發明的直接向活性炭通電烘干的方法不同。?

孫思等(高等學校化學學報，2011，32(8)：1794～1798)以葡萄糖還原法制備了CuCl/NaY分子篩吸附劑。在25℃，CO分壓100kPa時，吸附容量達到了59ml/g。?

中國專利CN1050403公開了一種Cu/活性炭CO吸附劑，其干燥過程以惰性氣體或者真空干燥，與本發明的干燥方法不同。?

中國專利CN1085114C公開了一種氯化銅、活性炭、稀土和凹凸棒土制備的吸附劑，但其沒有說明干燥方式和干燥方式的影響。?

具有代表性的中國專利CN101890332A公開了一種變壓吸附用的分子篩吸附劑，與本發明的銅/活性炭吸附劑不同。?

綜上所述，已有的吸附劑文獻中，沒有發現與本發明類似的制備吸附劑的方法。?

發明內容

本發明的目的是提供一種氣體吸附分離用吸附劑的制備方法。?

本發明的技術原理是通過改進吸附劑制備過程中的干燥方式，抑制銅鹽和/或助劑在在活性炭顆粒表面和微孔內部的結晶或者團聚行為，抑制吸附劑干燥過程中銅鹽和/或助劑向活性炭顆粒表面的遷移和富集，從而有效改善銅鹽和/或助劑在活性炭載體表面的分布情況，?使得同等的銅鹽和/或助劑負載量情況下的吸附劑具有較高的吸附能力和較長的壽命；也可以在顯著提高活性炭上銅鹽和/或助劑的負載量的情況下，保持銅鹽和/或助劑在活性炭表面較為均勻的分布狀況。本發明的方法也可以使得負載到活性炭載體上的銅鹽和/或助劑發生進一步的分解氧化或者還原過程。并且在發生分解、氧化或者還原過程后，再次重復浸漬、干燥，以及進一步的分解、氧化或者還原過程。?

本發明是通過下述技術方案實現的：?

方案1：該方法以活性炭為載體，其制備過程為將銅鹽和/或助劑制備成水溶液或者其它溶劑的溶液，然后將活性炭浸入該溶液中，浸漬后的活性炭置于干燥塔中，從干燥塔的上部和下部，將干燥用的電源的正負極與浸漬后的活性炭緊密接觸，接通電源，使得電流流過活性炭從而使得活性炭本身發熱，將活性炭加熱到50～1500℃之間，將水或者其它溶劑干燥蒸發除去并將銅鹽還原成一價銅而得到吸附劑成品。本方案干燥塔接觸浸漬后的活性炭的優選材料為非金屬材料。本方案中，電極也可以在干燥塔側面設置；電源可以是交流電源，也可以是直流電源。?