[发明专利]有序分级孔碳材料的烟气脱硫再生方法

权利要求书

1.有序分级孔碳材料的烟气脱硫再生方法，其特征在于，将有序分级孔碳材料置于烟气中进行脱硫至饱和，活性炭硫容量平均可达80—100mg/g，将有序分级孔碳材料取出后浸泡在水中进行再生，硫酸析出率达到80％以上；有序分级孔碳材料按照下述步骤进行：

步骤1，以乙氧基-丙氧基形成的两性三嵌段聚合物为模板剂，将酚醛树脂溶液与模板剂的乙醇溶液混合均匀，将溶液置于表面皿中室温20—25摄氏度下静置至乙醇全部蒸发，在90—100摄氏度下静置20—24小时，得到中孔聚合物，其中酚醛树脂和模板剂的质量比为(2：3)—(3：2)，以乙氧基-丙氧基形成的两性三嵌段聚合物由两性三嵌段聚合物P123和两性三嵌段聚合物F127组成，两性三嵌段聚合物P123和两性三嵌段聚合物F127的质量份的比例为1：(1—3)，即两性三嵌段聚合物P123的用量为1质量份，两性三嵌段聚合物F127的用量为1—3质量份；在步骤1中，酚醛树脂溶液按照下述步骤进行制备：将40—45质量份苯酚在45—50℃下溶化，加入8—10质量份的质量百分数为20％的NaOH水溶液，搅拌均匀后滴加质量百分数37％的甲醛的水溶液，苯酚和甲醛的摩尔比为(1—1.2)：3；将苯酚和甲醛的混合液在85—90℃反应1—2h，而后冷却到室温20—25摄氏度，使用质量百分数20％的HCl水溶液将混合液pH值调至7.0，将混合液在旋转蒸发仪中干燥，得到酚醛树脂低聚物，加入无水乙醇配置成质量百分数为15—20％的酚醛树脂溶液；

步骤2，将步骤1制备的中孔聚合物在氮气气氛下，自室温20—25摄氏度以1—3℃/min升温至800—900℃保温进行碳化1—5小时，得到有序中孔碳材料；保持炉温800—900℃不变，将氮气气氛切换为NH₃和N₂混合气气氛进行活化，得到微孔-中孔分级碳结构，且微孔表面富含含氮官能团；

步骤3，活化结束后，切换为向反应装置中输送氮气并自然降温至250-350℃，关闭输送氮气气氛，保持向反应装置中输送空气并保温1—5小时，以使在中孔表面增加极性含氧官能团，之后在空气气氛中自然降至室温20—25摄氏度，即得到有序分级孔碳材料。

2.根据权利要求1所述的有序分级孔碳材料的烟气脱硫再生方法，其特征在于，在步骤2中，以1—3℃/min升温至800—850℃保温进行碳化2—3小时，得到有序中孔碳材料；保持炉温800—850℃不变，将氮气气氛切换为NH₃和N₂混合气气氛进行活化，NH₃体积百分数为25％-75％。

3.根据权利要求1所述的有序分级孔碳材料的烟气脱硫再生方法，其特征在于，在步骤2中，连续向反应装置中输送氮气，氮气输送速度为400—500ml/min，以使整个反应装置系统在氮气气氛之下，再进行升温；碳化后保持炉温不变，切换为向反应装置中输送NH₃和N₂混合气，输送速度为400—500ml/min，在输送NH₃和N₂混合气的过程中对有序中孔碳材料进行活化，活化时间40-100min。

4.根据权利要求3所述的有序分级孔碳材料的烟气脱硫再生方法，其特征在于，在步骤2中，在输送NH₃和N₂混合气的过程中对有序中孔碳材料进行活化，活化时间为60—80min。

5.根据权利要求1所述的有序分级孔碳材料的烟气脱硫再生方法，其特征在于，在步骤3中，输送氮气的速度为400—500ml/min，输送空气的速度为400—500ml/min。

6.根据权利要求1所述的有序分级孔碳材料的烟气脱硫再生方法，其特征在于，硫酸析出率达到85％以上。

7.根据权利要求1所述的有序分级孔碳材料的烟气脱硫再生方法，其特征在于，有序分级孔碳材料和水的质量比为1：(30—50)，在进行再生时使用机械或者磁力进行搅拌，以使两者混合均匀，再生时间为30—60min。