[發明專利]有序分級孔碳材料的煙氣脫硫再生方法

有效

• 申請號: 201710075302.9
• 申請日: 2017-02-13
• 公開（公告）號: CN107473219B
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 朱玉雯;劉翠萍;李浩宇;代乾;苗艷芳
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: C01B32/336
• 分類號: C01B32/336;B01D53/02;B01D53/86;B01D53/50
• 代理公司: 12214 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 王秀奎

1.有序分級孔碳材料的煙氣脫硫再生方法，其特征在于，將有序分級孔碳材料置于煙氣中進行脫硫至飽和，活性炭硫容量平均可達80—100mg/g，將有序分級孔碳材料取出后浸泡在水中進行再生，硫酸析出率達到80％以上；有序分級孔碳材料按照下述步驟進行：

步驟1，以乙氧基-丙氧基形成的兩性三嵌段聚合物為模板劑，將酚醛樹脂溶液與模板劑的乙醇溶液混合均勻，將溶液置于表面皿中室溫20—25攝氏度下靜置至乙醇全部蒸發，在90—100攝氏度下靜置20—24小時，得到中孔聚合物，其中酚醛樹脂和模板劑的質量比為(2：3)—(3：2)，以乙氧基-丙氧基形成的兩性三嵌段聚合物由兩性三嵌段聚合物P123和兩性三嵌段聚合物F127組成，兩性三嵌段聚合物P123和兩性三嵌段聚合物F127的質量份的比例為1：(1—3)，即兩性三嵌段聚合物P123的用量為1質量份，兩性三嵌段聚合物F127的用量為1—3質量份；在步驟1中，酚醛樹脂溶液按照下述步驟進行制備：將40—45質量份苯酚在45—50℃下溶化，加入8—10質量份的質量百分數為20％的NaOH水溶液，攪拌均勻后滴加質量百分數37％的甲醛的水溶液，苯酚和甲醛的摩爾比為(1—1.2)：3；將苯酚和甲醛的混合液在85—90℃反應1—2h，而后冷卻到室溫20—25攝氏度，使用質量百分數20％的HCl水溶液將混合液pH值調至7.0，將混合液在旋轉蒸發儀中干燥，得到酚醛樹脂低聚物，加入無水乙醇配置成質量百分數為15—20％的酚醛樹脂溶液；

步驟2，將步驟1制備的中孔聚合物在氮氣氣氛下，自室溫20—25攝氏度以1—3℃/min升溫至800—900℃保溫進行碳化1—5小時，得到有序中孔碳材料；保持爐溫800—900℃不變，將氮氣氣氛切換為NH₃和N₂混合氣氣氛進行活化，得到微孔-中孔分級碳結構，且微孔表面富含含氮官能團；

步驟3，活化結束后，切換為向反應裝置中輸送氮氣并自然降溫至250-350℃，關閉輸送氮氣氣氛，保持向反應裝置中輸送空氣并保溫1—5小時，以使在中孔表面增加極性含氧官能團，之后在空氣氣氛中自然降至室溫20—25攝氏度，即得到有序分級孔碳材料。

2.根據權利要求1所述的有序分級孔碳材料的煙氣脫硫再生方法，其特征在于，在步驟2中，以1—3℃/min升溫至800—850℃保溫進行碳化2—3小時，得到有序中孔碳材料；保持爐溫800—850℃不變，將氮氣氣氛切換為NH₃和N₂混合氣氣氛進行活化，NH₃體積百分數為25％-75％。

3.根據權利要求1所述的有序分級孔碳材料的煙氣脫硫再生方法，其特征在于，在步驟2中，連續向反應裝置中輸送氮氣，氮氣輸送速度為400—500ml/min，以使整個反應裝置系統在氮氣氣氛之下，再進行升溫；碳化后保持爐溫不變，切換為向反應裝置中輸送NH₃和N₂混合氣，輸送速度為400—500ml/min，在輸送NH₃和N₂混合氣的過程中對有序中孔碳材料進行活化，活化時間40-100min。

4.根據權利要求3所述的有序分級孔碳材料的煙氣脫硫再生方法，其特征在于，在步驟2中，在輸送NH₃和N₂混合氣的過程中對有序中孔碳材料進行活化，活化時間為60—80min。

5.根據權利要求1所述的有序分級孔碳材料的煙氣脫硫再生方法，其特征在于，在步驟3中，輸送氮氣的速度為400—500ml/min，輸送空氣的速度為400—500ml/min。

6.根據權利要求1所述的有序分級孔碳材料的煙氣脫硫再生方法，其特征在于，硫酸析出率達到85％以上。

7.根據權利要求1所述的有序分級孔碳材料的煙氣脫硫再生方法，其特征在于，有序分級孔碳材料和水的質量比為1：(30—50)，在進行再生時使用機械或者磁力進行攪拌，以使兩者混合均勻，再生時間為30—60min。