[發明專利]一種用于吸附二噁英的活性炭及其制備方法

有效

• 申請號: 201810299080.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108404863B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 楚英豪;李新;尹華強
• 申請（專利權）人: 成都達奇環境科技有限公司;四川大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01D53/02;C01B32/336
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 項霞

1.一種用于吸附二噁英的活性炭，其特征在于，活性炭的表面積為850-950m²/g，2-10nm孔徑的孔占比大于80％；其制備方法，包括如下步驟：

步驟一：制作活化輔助劑；所述活化輔助劑由焦磷酸、檸檬酸和羧甲基纖維素鈉合成，在氮氣氣氛下，以3-10℃/min的速率升溫至200-400℃，恒溫30min-2h，然后再氮氣冷卻至室溫進行破碎；

步驟二：分別將無煙煤、褐煤、碳酸鉀磨碎，并將活化輔助劑與無煙煤、褐煤和碳酸鉀混合均勻，形成混合料；

步驟三：將催化劑溶液、煤焦油和聚乙烯醇溶液加入到混合料中，并將所得混合物密閉攪拌后捏合，再壓制成柱狀顆粒形態；所述催化劑溶液包含硝酸鐵溶液、硝酸鈰溶液、硝酸鈷溶液中的至少一種；

步驟四：將上一步驟中所得的柱狀顆粒在惰性氣體保護下升溫后保持恒溫一段時間，然后在氮氣保護下冷卻至室溫；

步驟五：將步驟四所得的冷卻料在氮氣保護下升溫至850-1050℃，然后通入氨水和KOH的混合溶液發生的蒸汽替代氮氣，在混合蒸汽條件下進行活化，最后在氮氣保護下冷卻至室溫，得到活性炭。

2.如權利要求1所述的用于吸附二噁英的活性炭的制備方法，其特征在于，活化輔助劑中，各個成分的重量百分比為：焦磷酸1-10％，檸檬酸1-20％，其余為羧甲基纖維素鈉。

3.如權利要求1所述的用于吸附二噁英的活性炭的制備方法，其特征在于，活化輔助劑中，各個成分的重量百分比為：焦磷酸1-2％，檸檬酸3-5％，其余為羧甲基纖維素鈉。

4.如權利要求1所述的用于吸附二噁英的活性炭的制備方法，其特征在于，步驟二中，混合料中，各組分的重量百分比為：無煙煤72-84％，褐煤10-15％，K₂CO₃ 1-3％,活化輔助劑5-10％。

5.如權利要求1所述的用于吸附二噁英的活性炭的制備方法，其特征在于，步驟三所得混合物中，催化劑溶液重量百分比為2％～5％，煤焦油占重量的28％～32％，聚乙烯醇溶液重量百分比為8-12％。

6.如權利要求1所述的用于吸附二噁英的活性炭的制備方法，其特征在于，步驟四具體為：將步驟三所得的柱狀顆粒料在惰性氣體保護下以1-10℃/min的速率升溫至500-700℃，恒溫30min-3h，然后在氮氣保護下冷卻至室溫,得到冷卻料。

7.如權利要求1所述的用于吸附二噁英的活性炭的制備方法，其特征在于，步驟五具體為：將步驟四的冷卻料在氮氣保護下以2-20℃/min的速率升溫至800-1200℃，然后通入氨水和KOH的混合溶液發生的蒸汽替代氮氣，在混合蒸汽條件下活化2-7h，最后在氮氣保護下冷卻至室溫得到活性炭。

8.權利要求7所述的用于吸附二噁英的活性炭的制備方法，其特征在于，步驟五中，氨水的濃度為5-12％，KOH的混合溶液濃度為3-10％。