[發(fā)明專利]一種去除硫化氫的原位載鐵活性炭及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910831684.2
• 申請日: 2019-09-04
• 公開（公告）號: CN110479210B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱敬賢;吳志恒;萬飛;劉君;彭芬
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙凱天工研院環(huán)保服務(wù)有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01D53/86;B01D53/52;B01J21/18;B01J23/745;B01J27/22;B01J35/10;B01J20/30
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生;魏娟

1.一種去除硫化氫的原位載鐵活性炭，其特征在于，包括活性炭以及原位負載在活性炭中的鐵源；所述的鐵源為α-Fe和碳化鐵Fe₃C；

所述的去除硫化氫的原位載鐵活性炭通過以下步驟制備：

步驟（1）：將低煤化度煤、水溶性鐵鹽和粘結(jié)劑混合成型；所述的低煤化度煤為泥煤、長焰煤、褐煤中的至少一種；低煤化度煤的成分為40%≤C≤80%，灰分占比在0.5%~35%之間；

其中，水溶性鐵鹽與煤粉的質(zhì)量比為0.1~2.0；粘結(jié)劑選用聚乙烯醇，聚乙烯醇與煤粉的質(zhì)量比為4%~25%；

步驟（2）：將步驟（1）成型的物料在保護氣氛、500~700℃的溫度下進行第一段熱處理；

步驟（3）：將第一段熱處理的產(chǎn)物再在保護氣氛、高于第一段熱處理的溫度下進行第二段熱處理；隨后經(jīng)洗滌、干燥，即得所述的原位載鐵活性炭；

第二段熱處理的溫度為700~1000℃。

2.如權(quán)利要求1所述的去除硫化氫的原位載鐵活性炭，其特征在于，所述的鐵源的粒徑為5~50納米；含量為0.5~15.0wt%；

所述的活性炭的比表面積為300~1500 m²/g。

3.一種去除硫化氫的原位載鐵活性炭的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:

步驟（1）：將低煤化度煤、水溶性鐵鹽和粘結(jié)劑混合成型；所述的低煤化度煤為泥煤、長焰煤、褐煤中的至少一種；低煤化度煤的成分為40%≤C≤80%，灰分占比在0.5%~35%之間；

其中，水溶性鐵鹽與煤粉的質(zhì)量比為0.1~2.0；粘結(jié)劑選用聚乙烯醇，聚乙烯醇與煤粉的質(zhì)量比為4%~25%；

步驟（2）：將步驟（1）成型的物料在保護氣氛、500~700℃的溫度下進行第一段熱處理；

步驟（3）：將第一段熱處理的產(chǎn)物再在保護氣氛、高于第一段熱處理的溫度下進行第二段熱處理；隨后經(jīng)洗滌、干燥，即得所述的原位載鐵活性炭；

第二段熱處理的溫度為700~1000℃；所述的原位載鐵活性炭包括活性炭以及原位負載在活性炭中的鐵源；所述的鐵源為α-Fe和碳化鐵Fe₃C。

4.如權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，包括以下步驟：

步驟（1-a）將低煤化度煤進行破碎、篩分，篩分得煤粉；

步驟（1-b）將煤粉在所述的水溶性鐵鹽的水溶液中進行浸漬，然后干燥浸鐵的煤粉；

步驟（1-c）將浸鐵煤粉與粘結(jié)劑混合均勻，壓制成型。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（1-a）中，煤粉粒徑不大于1mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，水溶性鐵鹽為氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵和硝酸鐵中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，第一段熱處理的氣氛為保護氣氛；

第一段熱處理的時間為10~60min。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，第二段熱處理的氣氛為水蒸氣、CO₂、氮氣、空氣中的一種；

第二段熱處理的時間為10~60min。

9.一種權(quán)利要求1~2任一項所述的原位載鐵活性炭或者權(quán)利要求3~8任一項制備方法制得的原位載鐵活性炭的應(yīng)用，其特征在于，用作硫化氫的吸附劑。

10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，將其和含有硫化氫的廢氣接觸，用于脫除其中的硫化氫。