[發明專利]一種負載活性炭、制備方法及處理炭素純化爐廢氣的應用

在審

• 申請號: 202310076479.6
• 申請日: 2023-02-08
• 公開（公告）號: CN115805059A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 李華青;唐寧
• 申請（專利權）人: 山東紅點新材料有限公司
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/30;B01J20/34;B01D53/02;B01D53/52;B01D53/50;B01D53/81;B01D53/96
• 代理公司: 山東華君知識產權代理有限公司 37300
• 代理人: 楊帆

本發明提供一種負載活性炭、制備方法及處理炭素純化爐廢氣的應用，屬于炭素純化爐廢氣處理領域。所述負載活性炭的制備方法，由以下步驟組成：預成型、制漿、注漿、成型。本發明的負載活性炭，有效提高對含硫廢氣的處理性能及處理效率，有效提高負載活性炭的長期穩定性。

技術領域

本發明涉及炭素純化爐廢氣處理領域，尤其是涉及一種負載活性炭、制備方法及處理炭素純化爐廢氣的應用。

背景技術

石墨具有低密度、抗腐蝕、抗輻射、自潤滑、耐高低溫等眾多優點，目前在航天、航空、軍工、電子、核能、冶金等領域均具有重要的應用。隨著新技術、新工藝的不斷發展，普通的高純石墨材料已經不能滿足許多行業的需求，高純石墨材料的純度需達到99.9%，甚至99.99%以上，這就需要在更高溫度下，對高純石墨材料進行純化。但是，在高純石墨材料的高溫純化過程中會產生二氧化硫、硫化氫等廢氣（含硫廢氣）。含硫廢氣作為一種有害氣體，不僅會腐蝕設備，縮短設備使用壽命，還會對環境造成嚴重污染，危害人的身體健康，故需要對尾氣進行嚴格處理以達到排放標準。

目前，處理含硫廢氣的方法分為干法脫硫和濕法脫硫兩大類。其中，濕法脫硫是采用石灰石或石灰的漿液作為脫硫劑，在廢氣吸收塔內對含硫廢氣進行噴淋洗滌，以降低含硫廢氣中的硫含量。相比于濕法脫硫，干法脫硫操作更為簡潔，設備要求低，處理能耗低，無廢水產生，環保程度較高。現有技術中比較常見的干法脫硫方法，是利用活性炭、金屬氧化物，或者將金屬氧化物直接負載到活性炭粉末后，對含硫化物廢氣進行脫硫處理。但是此方法會腐蝕設備，且對于含硫化物廢氣的吸附效果不理想，活性炭機械強度和穩定性差，活性組分的反應活性低，處理效率低。

中國專利CN1954907A公開了一種負載活性炭的制備方法，該專利采用浸漬法，將用水浸泡后的顆粒活性炭浸漬于配置的浸漬溶液中，浸漬后經活化，制得所述的負載活性炭。并將所述負載活性炭用于脫除廢氣中的硫化氫。但是，該專利的負載活性炭的缺點在于，其活性組分及反應活性低，脫除廢氣中硫化氫效率不理想，處理穩定性不佳，且活性炭顆粒機械強度差，有效工作壽命短。

發明內容

為解決現有技術中存在的技術問題，本發明提供一種負載活性炭、制備方法及處理炭素純化爐廢氣的應用，負載活性炭中活性組分的反應活性高，對含硫化物廢氣的吸附效果好，有效提高對含硫廢氣的處理效率，有效提高負載活性炭的機械強度和穩定性。

為解決以上技術問題，本發明采取的技術方案如下：

一種負載活性炭的制備方法，包括以下步驟：預成型、制漿、注漿、成型。

所述預成型，將活性炭粉末與酚醛樹脂混合均勻，制得預混料；經干壓成型、燒結，制得預成型體；

所述預成型中，預成型體為圓柱體，且圓柱體的兩端面上均勻分布有貫穿圓柱體的通孔；

所述預成型體，圓柱端面半徑為1-10cm，圓柱體高度為5-50cm，通孔孔徑為1-10mm；

優選的，預成型體的規格為以下之一：圓柱端面半徑為1cm，圓柱體高度為5cm，通孔孔徑為1mm；圓柱端面半徑為5cm，圓柱體高度為25cm，通孔孔徑為5mm；圓柱端面半徑為10cm，圓柱體高度為50cm，通孔孔徑為10mm。

所述預成型中，活性炭粉末與酚醛樹脂的重量份比值為4-5:1；

活性炭粉末的規格為100-200目；

干壓成型過程中，干壓成型壓力為100-120MPa；

燒結過程中，燒結溫度為1000-1200℃，升溫速率為10-15℃/min。

所述制漿，將聚丙烯酰胺、十二烷基氨基乙酸投入至去離子水中，攪拌均勻，制得第一溶液；然后將金屬氧化物、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚丙烯酸鈉、氧化釔或氧化鈦、第一溶液投入至球磨機內，控制球磨時間為12-48h后，過篩，制得漿料；