[发明专利]基于选择性吸附净化原理的多级活性炭吸附床系统及其制备方法

权利要求书

1.基于选择性吸附净化原理的多级活性炭吸附床系统，其特征在于：所述吸附床系统包括布置于吸附通道前段的第一活性炭吸附床和布置于吸附通道后段的第二活性炭吸附床，所述第一活性炭吸附床承载有高介孔结构活性炭，所述第二活性炭吸附床承载有超高微孔结构活性炭，所述高介孔结构活性炭能够吸附净化天然大分子有机物，所述超高微孔结构活性炭能够吸附净化人工合成小分子有机物。

2.如权利要求1所述的基于选择性吸附净化原理的多级活性炭吸附床系统，其特征在于：所述高介孔结构活性炭以块状形式紧密排列在第一活性炭吸附床内，所述超高微孔结构活性炭以块状形式紧密排列在第二活性炭吸附床内。

3.如权利要求1所述的基于选择性吸附净化原理的多级活性炭吸附床系统，其特征在于：所述超高微孔结构活性炭能够抑制人工合成小分子有机物在有氧状态下发生聚合反应。

4.如权利要求1所述的基于选择性吸附净化原理的多级活性炭吸附床系统，其特征在于：所述高介孔结构活性炭的BET比表面积为1696m²/g，介孔体积为0.672cm³/g，总孔体积为1.025cm³/g，介孔比例为65.6%。

5.如权利要求1所述的基于选择性吸附净化原理的多级活性炭吸附床系统，其特征在于：所述超高微孔结构活性炭的BET比表面积为1476m²/g，微孔体积为0.683cm³/g，总孔体积为0.841cm³/g，微孔比例为81.3%。

6.基于选择性吸附净化原理的多级活性炭吸附床系统的制备方法，所述制备方法用于制备权利要求1-5中任一项所述的基于选择性吸附净化原理的多级活性炭吸附床系统，其特征在于：所述方法首先包括制备高介孔结构活性炭和超高微孔结构活性炭的步骤，制备高介孔结构活性炭的步骤是：

（1）将无烟煤粉碎，过28-40目筛；将氢氧化钾颗粒粉碎；按照质量比为1:4将无烟煤与氢氧化钾均匀混合；同时按照每克氢氧化钾加入一毫升去离子水的比例，将去离子水加入至无烟煤和氢氧化钾混合物，使混合物变为泥状；

（2）将混合物放置于管式活化炉中，在110℃下混合放置12小时；

（3）将放置后的无烟煤在800℃下活化2小时，并且全程通入氮气以保证惰性氛围，具体氮气流速保持在400ml/min；

（4）然后在氩气氛围下，将所得活性炭在900℃下热处理20小时；

（5）然后利用5mol/L浓度的盐酸洗涤残留活性炭表面的氢氧化钾；然后利用去离子水反复洗涤至pH为6.5-7，制备出活性炭；

（6）将制备的活性炭在105℃下烘干，粉碎，包装放入密封容器中待用；

制备超高微孔结构活性炭的步骤是：

（1）将无烟煤粉碎，过28-40目筛；将氢氧化钾颗粒粉碎；按照质量比为1:2将无烟煤与氢氧化钾均匀混合；同时按照每克氢氧化钾加入一毫升去离子水的比例，将去离子水加入至无烟煤和氢氧化钾混合物，使混合物变为泥状；

（2）将混合物放置于管式活化炉中，在110℃下混合放置12小时；

（3）将放置后的无烟煤在650℃下活化2小时，并且全程通入氮气以保证惰性氛围，具体氮气流速保持在400ml/min；

（4）然后利用5mol/L浓度的盐酸洗涤残留活性炭表面的氢氧化钾；然后利用去离子水反复洗涤至pH为6.5-7，制备出活性炭；

（5）将制备的活性炭在105℃下烘干，粉碎，包装放入密封容器中待用；

在上述步骤完成后，分别将制得的高介孔结构活性炭和超高微孔结构活性炭以块状结构的形式和紧密排列的方式分别装入第一活性炭吸附床和第二活性炭吸附床内，再将第一活性炭吸附床和第二活性炭吸附床依次布置在吸附通道上，形成所述多级活性炭吸附床系统。