[发明专利]活性碳制品和组合物及其制备方法

说明书

发明领域

本申请涉及活性碳制品及包含其的组合物。相信本文所述的制品和组合物适合在工业方法中用作化学吸附剂。本申请还涉及制备活性碳颗粒和包含这样的颗粒的组合物的方法。

背景技术

众所周知活性碳作为化学吸附剂是特别有效的。由于该性质，活性碳在多种工业方法中用作吸附剂。例如，EPA及多个其它机构已研究和提倡使用活性碳处理在煤燃烧过程中产生的烟道气，诸如，在燃煤发电厂产生的烟道气。被称为“活性碳注入”的这种方法已被吹捧为减少通常与煤燃烧相伴的汞排放的非常有效的方法。

尽管活性碳注入的利益被大肆宣扬，但相信该方法的功效受活性碳的一些固有特性所限。例如，相信活性碳的多孔性质(这正是使活性碳可用于该方法的性质)允许产品吸收大量水蒸汽和/或不想要的冷凝物(它们同时存在于环境气氛(诸如，在活性碳储存期间吸收的水蒸汽)和烟道气环境中)。一旦已吸收了这种水蒸汽和/或不想要的冷凝物，活性碳的有效孔体积(即，可用于吸附汞的孔体积)可显著减少。且这种有效孔体积的减少意味着在方法中使用的每千克活性碳与活性碳未吸附水蒸汽时的情况相比效率较差。

因此仍需要能解决目前在工业方法(诸如，活性炭注入方法)中使用的已知活性碳颗粒和/或组合物的一些缺陷的活性碳制品(例如，颗粒)和组合物。也仍需要生产这样的活性碳制品(例如，颗粒)和组合物的方法。本文所述的制品、组合物和方法的实施方式试图解决这些需要。

发明内容

在若干实施方式中，本发明大体上提供了活性碳制品、包含活性碳颗粒的组合物、制备这样的颗粒的方法和制备这样的组合物的方法。相信这些活性碳制品(例如，颗粒)和组合物适合在多种工业方法(诸如用于燃煤发电厂中的活性碳注入方法)中用作化学吸收剂和汞分离剂(sequestration agents)。

在第一实施方式中，本发明提供了一种制品，包括：

(a)活性碳芯，该活性碳芯具有外表面；

(b)选自以下的疏水剂：成膜氟烃聚合物、硅酮、烷基甲硅烷、蜡及其混合物，至少部分该疏水剂被布置在活性碳芯的至少部分外表面上；和

(c)汞氧化促进剂。

在第二实施方式中，本发明提供了一种组合物，包括：

(a)多个活性碳颗粒，该活性碳颗粒具有外表面；

(b)选自以下的疏水剂：成膜氟烃聚合物、硅酮、烷基甲硅烷、蜡及其混合物，至少部分该疏水剂被布置在至少部分活性碳颗粒的至少部分外表面上；和

(c)汞氧化促进剂。

在第三实施方式中，本发明提供了一种制备经处理的活性碳颗粒的方法，包括以下步骤：

(a)提供多个活性碳颗粒，该活性碳颗粒具有外表面；

(b)提供选自以下的疏水剂：成膜氟烃聚合物、硅酮、烷基甲硅烷、蜡及其混合物；

(c)提供汞氧化促进剂；

(d)将疏水剂施加到至少部分活性碳颗粒的至少部分外表面上；和

(e)将汞氧化促进剂施加到至少部分活性碳颗粒的至少部分外表面上。

在第四实施方式中，本发明提供了一种制备经处理的活性碳颗粒的方法，包括以下步骤：

(a)提供多个活性碳颗粒，所述活性碳颗粒具有外表面；

(b)提供选自以下的疏水剂：成膜氟烃聚合物、硅酮、烷基甲硅烷、蜡及其混合物；

(c)提供汞氧化促进剂；

(d)将汞氧化促进剂施加到至少部分活性碳颗粒的至少部分外表面上；和

(e)将疏水剂施加到至少部分活性碳颗粒的至少部分外表面上。

在第五实施方式中，本发明提供了一种制备经处理的活性碳颗粒的方法，包括以下步骤：

(a)提供多个活性碳颗粒，所述活性碳颗粒具有外表面；

(b)提供处理组合物，其包括：

(i)选自以下的疏水剂：成膜氟烃聚合物、硅酮、烷基甲硅烷、蜡及其混合物；和

(ii)汞氧化促进剂；和

(c)将处理组合物施加到至少部分活性碳颗粒的至少部分外表面上。

具体实施方式