[發明專利]一種負載碳酸鉀的活性炭吸附劑及其制備工藝

在審

• 申請號: 201610737424.5
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107774230A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 張天喜;仝雪城;仝子祿;張福元
• 申請（專利權）人: 天津普瑞特凈化技術有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發明屬于廢氣處理技術領域，特別涉及一種負載碳酸鉀的活性炭吸附劑及其制備工藝。

背景技術

隨著人類對環境污染物大氣排放標準的要求不斷提高，和對工業生產中使用的天然氣、煤氣等燃氣中硫化氫濃度的限制日益嚴格，我國也逐漸完善硫化氫相關的各種環境標準和行業標準，我國對燃燒發生爐煤氣爐窯規定其SO₂最高排放濃度為900mg/m³。含硫氣體普遍存在于發電廠、石油化工及天然氣工業生產過程中，其危害主要有以下幾個方面：①造成酸雨；②惡臭污染；③導致催化劑中毒；④影響化工產品質量；⑤腐蝕設備；⑥危害人體及動植物。因此，必須嚴格控制含硫氣體排放。

目前，一些成熟的脫硫技術已在工業生產中得到了廣泛的應用。根據脫硫環境及操作方式，脫硫方法可分為干法脫硫和濕法脫硫。濕法脫硫是利用特定的溶劑與廢氣充分接觸反應而進行脫硫，濕法脫硫一般適用于大量氣體、含硫量高的場合，其流程復雜、投資較高。干法脫硫是利用吸收劑、吸附劑和催化劑等，例如活性炭、氧化鐵、氧化鋅等來脫硫，干法脫硫的效率較高，一般適用于較低含硫量的廢氣的精細脫硫。

發明內容

本發明的目的是提供一種負載碳酸鉀的活性炭吸附劑，該吸附劑具有硫容量大、無動力能耗、脫硫能力強的特點。

本發明的另一目的是提供上述負載碳酸鉀的活性炭吸附劑的制備工藝。

如上構思，本發明的技術方案是：一種負載碳酸鉀的活性炭吸附劑，其特征在于：由如下質量百分比的組分實現：活性炭載體90-99％，氫氧化鉀1-10％。

上述負載碳酸鉀的活性炭吸附劑的制備方法如下：

①選擇活性炭基碳：

②堿液噴灑：按比例準備篩選好的活性炭基碳原料，再稱一定量的氫氧化鉀和水，將氫氧化鉀與水混勻成氫氧化鉀溶液，然后使用噴灑裝置將氫氧化鉀溶液噴灑在活性炭上；

③將噴灑氫氧化鉀溶液后的活性炭進行通風散熱，使其溫度降至常溫；

④將活性炭繼續通風散熱并間歇翻攪，使其處于干燥成熟時期2-7天；

⑤將碳酸鉀比重占1-10％的負載碳酸鉀的活性炭進行包裝或繼續放置。

上述氫氧化鉀和水的比例為1:3。

上述活性炭基碳采用柱狀活性炭。

上述活性炭基碳采用顆粒狀活性炭。

本發明的優點及效果：

1、通過噴灑氫氧化鉀溶液的方式使浸漬過程產生大量的熱，促進溶液的充分浸漬，避免了直接浸漬碳酸鉀溶液可能導致的浸漬不均勻和難以降低水分的情況。

2、氫氧化鉀可以吸附空氣中的二氧化碳生成碳酸鉀，使負載碳酸鉀的質量比增加，且以活性炭為作為吸附載體，能夠更好的將物理吸附和化學吸附結合起來。

3、由于活性炭噴灑氫氧化鉀溶液后，堿液與活性炭表面的物質發生反應，放出大量的熱量，因此需要將浸漬后的活性炭攤開在一個寬敞的區域且要保持間歇的攪拌程序，使其在通風條件下進行散熱，因此在保證浸漬過程合理妥當的同時也保證了車間環境的安全。

4、本發明涉及的活性炭吸附劑制作工藝簡單、吸附能力強、使用方便、可操作性強、無污染物排放，適合用于工業廢棄的治理。

具體實施方式

以車間生產7-8t水分含量為10％-15％的載碳酸鉀活性炭吸附劑為例，碳酸鉀的比重為8％-9％，按以下步驟制備活性炭吸附劑：

(1)活性炭的預處理：

選擇直徑為4mm的柱狀活性炭，其碘值不低于900mg/g、四氯化碳值不低于60％，強度不低于90％，作為原料基炭。

(2)堿液噴灑：

準備好6t原料柱狀活性炭，每包500kg。稱取600kg工業氫氧化鉀(氫氧化鉀純度為90％左右)溶解于1.8t水中，在供液罐中溶解。啟動生產線后，原料逐包加入到料倉，進入生產線，氫氧化鉀溶液由空氣壓力泵出，經噴灑頭直接噴灑到活性炭表面，調整供料速率和供液速率，使二者經兩小時恰好混合完成。然后經過生產線絞龍的攪拌后經出料倉出料，再轉移至通風散熱的區域。

(3)通風散熱：

噴灑氫氧化鉀溶液后，氫氧化鉀溶液與活性炭表面的發生反應，放出大量的熱量，因此需要將浸漬后的活性炭攤開放在車間的散熱區，并使用溫度計監測活性炭的溫度，每隔四小時翻攪一次，使其在通風條件下進行散熱，當溫度將至常溫時，再取樣檢測。

(4)干燥成熟：